DE2751074A1 - Antriebssystem fuer traktionsfahrzeuge - Google Patents

Antriebssystem fuer traktionsfahrzeuge

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DE2751074A1 DE19772751074 DE2751074A DE2751074A1 DE 2751074 A1 DE2751074 A1 DE 2751074A1 DE 19772751074 DE19772751074 DE 19772751074 DE 2751074 A DE2751074 A DE 2751074A DE 2751074 A1 DE2751074 A1 DE 2751074A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Regelanordnungen für durch Elektromotoren angetriebene Traktionsfahrzeuge und insbesondere auf eine Regelanordnung, die für einen dynamischen Strömungswiaerstandseffekt sorgt, wenn das Geschwindigkeitssteuerungspedal des Fahrzeuges freigegeben ist.
Durch Elektromotoren angetriebene Traktionsfahrzeuge, wie beispielsweise grosse Erdbewegungsmaschinen, weisen üblicherweise eine Kraftmaschine auf, die einen Generator oder eine Synchronmaschine antreibt, die elektrische Leistung an sehr
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leistungsstarke Elektromotoren liefert, die für einen Antrieb mit den Rädern der Fahrzeuge verbunden sind. Die Kraftmaschine ist üblicherweise ein Dieseltriebwerk, und aie Elektromotoren sind im allgemeinen reversible Gleichstrommotoren mit veränderlicher Drehzahl. Ein Fahrzeugführer steuert die Geschwindigkeit und Fahrtrichtung des Fahrzeuges, d.h. vorwärts oder rückwärts, inaeni ein Geschwindigkeitssteuerungspeaal und ein Vorwärts/Kückwärts-Wählhebel betätigt wird. Das Geschwindigkeitssteuerungspedal steuert die Drehzahl des Dieseltriebwerkes, das die Ausgangsleistung des Generators oaer der Synchronmaschine steuert und somit die den Elektromotoren zugeführte Energie verändert. Der Vorwärts/Rückwärts-Wählhebel betätigt üblicherweise Schalter, um die Richtung des Strom'f lusses durch die Feldwicklungen der Motoren zu steuern.
In bekannten elektriscnen Antriebssystemen wird eine gewünschte Verringerung aer Fahrzeuggeschwindigkeit dadurch herbeigeführt, dass das Geschwindigkeitssteuerungspedal freigegeben wird und das Fahrzeug entweder ausläuft oder das mechanische oder elektrische Bremssystem des Fahrzeugs betätigt wird. Bei einer Freigabe des Gescnwindigkeitssteuerun^spedals verlangsamt sich die Kraftmascnine und somit wird die Generatorklemmenspannung gesenkt. Wenn die Generatorklemmenspannung kleiner wird als die Gegen-EMK des Traktionsmotorankers, kehrt der Strom seine Richtung um und fliesst vom Motoranker zum Generator. Die Felderregerschaltung des Motors spricht auf den verkleinerten Stromfluss vom Generator zum Motor an und verkleinert dementsprechend aie Felderregung, wodurch das Verschwinden der Felderregung im wesentlichen zur gleichen Zeit erreicht wird, zu aer der Ankerstrom seine Richtung umkehrt. Wenn die Felderregung verschwunden ist, laufen die Motoren frei, a.h, die Beseitigung aer Felaerregung ist äquivalent dem Ausrücken der Kupplung in einem durch ein Verbrennungstriebwerk angetriebenes Auto mit einer üblichen Kraft-
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übertragung. Wenn das Fahrzeug eine leichte Schräge nach unten fährt, kann es vorkommen, dass bei Beseitigung der Erregung an den Motoren die Vorwärtsgeschwindigkeit nicht gesenkt wird, da die Motoren frei laufen. Zusätzlich kann durch das Fehlen jedes Widerstandes gegenüber Rotation in dem Traktionsmotor das Vorwärtsmoiuent des Fahrzeuges im wesentlichen konstant bleiben, und dies führt zu einem ungewünschten "Gefühl" beim Fahrzeugführer im Vergleich zu einem nicht-elektrischen Fahrzeug, dae einen Strömungswiaerstandseffekt darstellt, wenn das Geschwindigkeitssteuerungspedal freigegeben ist, weil die Räder bewirken, dass das Triebwerk und die Übertragungsteile weiterhin umlaufen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Antriebssystem für ein Traktionsfanrzeug zu schaffen, das für einen dynamischen Strömungswiderstandseffekt sorgt, wenn das Geschwinaigkeitssteuerungspedal freigegeben ist.
Diese Aufgabe wird gemäss einem Ausführungsbeispiel durch ein Traktionsfahrzeug gelöst, das mit einem Antriebssystem versehen ist, das getrennt erregte elektrische Motoren aufweist, die derart gesteuert sind, dass das Antriebssystem mit einem dynamischen Strömungswiderstandseffekt anspricht, wenn ein Geschwindigkeitssteuerungspedal des Fahrzeugs freigegeben ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Regelanordnung eine erste elektrische Leistungsquelle,beispielsweise einen selbst-erregten Gleichstromgenerator, der durch ein internes Verbrennungstriebwerk angetrieben ist, das elektrische Leistung an einen Anker eines Traktionsmotors liefert. In Reihe zwischen den einen Anschluss der ersten Quelle und den einen Anschluss des Ankers ist eine in einer Richtung leitende Vorrichtung geschaltet, beispielsweise eine oder mehrere Leistungsdioden, wodurch Strom frei von der ersten Quelle zum Anker fliessen kann, wenn die Quellenspannung die Ankerklemmenspannung überschreitet. Ein Leistungswiderstand ist der in
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einer Richtung leitenden Vorrichtung parallel geschaltet, wodurch ein erzeugter Strom, eier von dem Motoranker zum Generator fliesst, einem Strompfad aurch den Leistungswiderstand folgt. Weiterhin ist ein Stromfühler vorgesehen, der ein Stromsignal liefert, das die Grosse und Polarität dee durch aen Motoranker fliessenaen Stromes darstellt. Dieses Stromsignal wird einem Funktionsgenerator zugeführt. Der Funktionsgenerator liefert ein Motorfeldstrom-Bezugssignal als eine vorbestimmte Funktion des Ankerstromsignals. Das Bezugssignal ist auf einen gewählten minimalen Wert begrenzt und steigt oberhalb dieses minimalen Wertes an bei einer Erhöhung des Stromsignales über einen gewänlten Wert. Das Bezugssignal wird einer zweiten elektrischen Leistungsquelle zugeführt,· die ihrerseits auf das Bezugssignal anspricht unu eine Erregung an die Feldwicklung des Traktionsmotors liefert. Bei dieser Anordnung ist die Grosse der der Feldwicklung zugeführten Erregung funktionell abhängig von der Grosse des Stromes in dem Motorankerkreis. Für Ankerstromwerte, die kleiner als eine gewählte Grosse sind, bleibt jedoch der Feldstrom auf dem gewählten minimalen Wert konstant. Wenn also das Geschwindigkeitssteuerungspedal freigegeben wird, wodurch die Erregungsspannung der ersten Quelle sinken kann, wird der Strom in dem Anker schnell gesenkt und in seiner Richtung umgekehrt, wenn die Gegen-EMK des Motors die Erregungsspannung der ersten Quelle überschreitet. Der Rückwärtsstrom fliesst von dem Motoranker durch den Leistungswiderstand und die erste Quelle. Da der Feldstrom auf den gewählten minimalen Wert begrenzt ist und seine Polarität nicht umkehrt, reagiert der in dem Feld erzeugte Fluss mit dem Ankerfluss, um eine Verzögerungswirkung auf die Rotation des Motors auszuüben. Durch eine entsprechende Auswahl des Minimalwertes des Feldstromes und uie Bemessung des Leistungswiderstandes kann der Grad der Verzögerungswirkung nach Wunsch variiert werden.
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Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1 ist eine schematische vereinfachte Darstellung von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem getrennt erregten Traktionsmotorkreis.
Figur 2 ist ein Kurvenbild einer· gewünschten funktioneilen Beziehung zwischen deiu Motorankerstrom und dem Motorfeldstrom für ein die vorliegende Erfindung verwendendes Traktionsfahrzeug.
Figur 3 ist eine schematische Darstellung von einem selbsterregten Generatorkreis, der für eine Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
Figur ^ ist eine graphische Darstellung und stellt die gewünschte Generatorankerspannung über dem Generatorfeldstrom dar für eine konstante Leistungsreflektion an eine Kraftmaschine.
Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Anwendung auf ein mehrere Traktionsmotoren verwendendes Fanrzeug.
Figur 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm von einem elektrischen Antriebssystem gemäss der vorliegenden Erfindung. Eine Steuerung (nicht gezeigt), die beispielsweise ein Geschwindigkeitssteuerungspedal oder eine Fahrsteuerung sein kann, steuert eine Kraftmaschine 12, die beispielsweise ein Dieseltriebwerk sein kann. Die Steuerung kann so angeordnet sein, dass sie einen Regler betätigt und somit die Umdrehungen pro Minute und die Ausgangsleistung der Maschine steuert. Eine Antriebswelle der Kraftmaschine 12, die durch die gestrichelte Linie
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10 dargestellt ist, ist für einen Antrieb mit einem Gleicnstromgenerator 14 verbunden, der vorzugsweise ein an sich bekannter selbst-erregter Generator ist. Die Kraftmaschine 12 und der Generator 14 weisen eine steuerbare elektrische Leistungsquelle auf und könnten somit insgesamt oder teilweise aurch andere steuerbare elektrische Leistungsquellen mit den erforderlichen Charakteristiken versetzt sein, um den Antriebssystem gemäß der Erfindung zu genügen, nämlich eine steuerbare variable Ausgangserregung und einen Rückwärtsstrompfad zu haben.
Der Generator 14 ist so verbunden, dass er eine Erregung an ehen Anker 16 von einem getrennt erregten elektrischen Gleichstrom-Traktionsmotor IB liefert. Der Erregungsstrom wird von einem Anschluss 20 des Generators 14 über eine in eine Richtung leitende Vorrichtung, die als eine Leistungsdiode 22 dargestellt ist, einem Anschluss 24 des Ankers 16 zugeführt. Der Strompfad zwischen dem Anker Ib und dem Generator 14 wird durch eine Leitung 26 vervollständigt, der den Anschluss 28 des Ankers 16 und den Anschluss 30 des Generators 14 verbindet. Ein in die Leitung 26 geschalteter Stromshunt 32 liefert ein Signal, das den Strom durch den Motoranker 16 darstellt. Da für Anwendungsfälle von Traktionsmotoren der Generator 14 Ströme von mehreren hundert Ampere bei mehreren hundert Volt liefert, kann die Diode 22 zahlreiche Halbleiterdioden in Reihen-Parallelschaltung umfassen, um den Betriebsleistungen zu genügen.
Obwohl die Quelle 34 den Aufbau von irgendeiner von vielen bekannten elektrischen Leistungsquellen haben kann, ist in Figur 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel weist ein umlaufender Erreger, beispielsweise ein Generator 46, einen Anker 4b auf, der so ge-
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schaltet ist, dass er die Erregung Über Leitungen 50 und 52 zu der Erregerwicklung 36 führt. Der Anker 48 wird für eine Drehung durch die Kraftmaschine 12 angetrieben, wie e3 durch die gestrichelte Linie 49 dargestellt ist. Ein in die Leitung 52 geschalteter Stromshunt 54 liefert ein Signal, das den Strom durch die Feldwicklung 36 darstellt. Der Generator 46 weist eine Feldwicklung 56 auf, deren Erregung zusammen mit der Drehgescnwindigkeit des Ankers die Ausgangsleistung des Ankers 4b steuert. Die Erregung für die Feldwicklung 56 wird durch einen Impulsbreitenmodulator 56 bekannter Bauart geliefert. Es sei darauf hingewiesen, dass der eine Anschluss der Feldwicklung 56 mit dem Impulsbreitenmodulator 58 verbunden und der zweite Anschluss mit einem Knotenpunkt zwischen den Widerständen 60 und 62 verbunden ist. Die Widerstände 60 und 62 sind zwischen eine Spannungsquelle B+ und den Mittelleiter geschaltet, woQurch ein Spannungsteiler gebildet wird, der den zweiten Anschluss der Feldwicklung 56 auf eine positive Spannung vorspannt. Der Zweck dieser Vorspannanordnung besteht darin, eine Rückwärtsantrieberregung für die Wicklung 36 zu schaffen, um dadurch eine schnellere Abschaltung zu bewirken. Eine derartige Vorspannung ist an sich bekannt. Der durch den Impulsbreitenmodulator 58 gelieferte Erregerstrooi ist somit durch das Strombezugssignal von dem Funktionsgenerator 38 auf der Leitung 44bestimmt, das mit einem Stromrückkopplungssignal in einer Summiereteile 64 verglichen wird. Das Stromrückkopplungssignal wird an einem Auagangsanschluss eines Differenzverstärker 66 entwickelt, der erste und zweite Eingangsklemmen aufweist, die mit entsprechenden Anschlüssen des Stromshunt 54 verbunden sind. Das an dem Ausgangsanschluss der Summierstelle 64 entwickelte Signal ist ein Fehlersignal, das die Differenz zwischen dem Strombezugssignal und demjenigen Signal darstellt, das den Strom durch die Feldwicklung 36 darstellt. Dieses Pehlersignal wird über eine
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Leitung 6ö aem Impulsbreitenmodulator 5ö zugeführt. Dieser spricnt auf das Fehlersignal an und steuert die Erregung uer Feldwicklung 56 in der Weise, dass das Fehlersignal auf ein Minimum reduziert ist.
üevor die Beschreibung eier Figur 1 abgeschlossen wird, sei auf die Figur 2 Bezug genommen, wo eine graphiscne Darstellung der im Funktionsgenerator 3ö entwickelten Funktion gezeigt ist. Die vertikale Achse logp stellt die Grosse des Strombezugssignales dar, das auf der Leitung 44 am Ausgang des Funktionsgenerators 3Ü erzeugt wird. Die Bezeichnungen MAX und MIN auf der vertikalen Achse stellen auf entsprecnende Weise das Maximum und Minimum der Werte für hen Strom I_ ΛΤΊ
auf der Leitung 44 aar. Die horizontale Achse I„ stellt die Grosse des Ankerstrom-Rückkopplungssignales auf der Leitung 40 dar, das als ein Eingangs signal dem Funktionsgenerator 3(3 zugeführt wird. Die I -Achse stellt die Ankerstromamplituden für den Fall dar, dass die Klemmenspannung aes Generators 14 die Gegen-EMK des Ankers l6 überscnreitet. Es sei bemerkt, dass für Werte von I kleiner als I.. der Strom Ir^p auf einem vorbestimmten Minimalwert bleibt. Dieser Minimalwert von I„D ist so gewählt, aass uurch den Erreger 46 eine minimale Amplitude der Erregung erzeugt und an die Feldwicklung 36 des Motors angelegt wira. Ein typiscner Minimalwert der Erregung für die Feldwicklung 36 beträgt etwa 25 A des maximal zulässigen Motorfelastrornes. Die Funktionsbeziehung
zwischen IDt,D und IM oberhalb ues Erregungswertes IM wird RLF M Mmin
nach an sich bekannten Techniken festgelegt, um die Ausgangsleistung des Motors 18 zu steuern. Der Minimalwert des Motorankerstromes IM ist eine Frage aer Auslegung und kann von
min
aer Art des betriebenen Fahrzeuges abhängen. In einigen Fällen
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kann es wünschenswert sein, den Strom IM auf den Motor-
Mmin
strom Null festzusetzen, so dass der Motorfeldstrom den Minimalwert gerade dann erreicht, wenn eine Umkehr des Motorstromes auftritt. Die dargestellte Relation kann sich mit dem Typ des verwendeten Motors oder Generators ändern. Eine detailliertere Beschreibung der Leistungsbegrenzungssteuerung und der Verwendung eines Funktionsgenerators für eine derartige Steuerung ist in der US-PS 3 105 186 gegeben. Techniken zur Auslegung von Funktionsgeneratoren sind beispielsweise auf den Seiten 482 ff. des Buches "Analog Computation11 von Albert S. Jackson (McGraw-hill Book Co., Inc., New York, ii.Y., I960) gegeben.
Weiterhin ist in Figur 1 ein Leistungswiderstandseleinent gezeigt, das der Diode 22 parallel geschaltet ist. Das Widerstandselement 70 bildet einen Rückwärtsstrompfad zwischen dem Motoranker 16 und dem Generator I1I. Der Wert des Widerstandselementes 70 ist vorzugsweise so gewählt, dass er so gross wie notwendig ist, um den maximalen erzeugten Strom innerhalb der Rundfeuergrenzen des Motors 18 zu begrenzen. Ein typischer Wert kann etwa 1 Ohm sein. Wenn also die Steuerung freigegeben wird, wodurcn sich die Kraftmaschine 12 verlangsamen kann, wird die Klemmenspannung des Generators Ik mit einer grösseren Geschwindigkeit gesenkt als die Klemmenspannung oder die Gegen-EMK des Motorankers 16, wobei angenommen ist, dass zur Zeit der Freigabe des Geschwindigkeitssteuerungspedals die Gegen-EMK des Ankers 16 im wesentlichen gleicn der Klemmenspannung des Generators Ik ist. Eine Senkung der vom Generator Ik an den Motoranker 16 gelieferten Leistung resultiert in einer Senkung der durch den Motor entwickelten Leistung. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem der Motor Teil eines Antriebssystems für ein Traktionsfahrzeug ist, resultiertieine Senkung der Ausgangsleistung des
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Motors lö in einer Verlangsamung des Fahrzeuges. Das Moment des Fahrzeuges führt jedoch dazu, dass es sich weiterhin bewegt, so aass die Verbindungen zwischen den Fahrzeugrädern und dem Motor 18 bewirken, dass sich der Motoranker 16 weiterhin dreht. Wenn die Klemmenspannung des Generators IM kleiner als aie Gegen-EMK des Motorankers 16 wird, wird die Diode 22 umgekehrt vorgespannt. Eine Umkehrung des Stromflusses wird dann dadurch herbeigeführt, dass Strom durch das Widerstandselement 70 hindurchgeleitet wird. Dieser Rückwärtsstrom wird durch den Motoranker 16 erzeugt, da der Anker 16 gedrent wird und die Feldwicklung 36 weiterhin durch einen minimalen Stromwert erregt wird, der durch uen Funktionsgenerator 38 festgelegt ist. Das Wicterstandselement 70 dient zur Begrenzung der Grosse des durch den Anker 16 erzeugten Stromes und bildet eine Leistungssenke oder eine Last, um die zurückgewonnene Energie aufzunehmen bzw. zu absorbieren. Somit wirken die Vereinigung von Funktionsgenerator j>ü, Diode 22 und Widerstandselement 70 dahingehend, dass sie ein Motordrehmoment bilden, das einen dynamischen Strömungswiderstand auf das
sich verlangsamende Fahrzeug ausübt bei einer .
Senkung der Grosse der Ausgangsspannung des Generators IM.
In Figur 3 ist eine selbst-erregte Generatorschaltung dargestellt, die für eine Verwendung mit dem Generator 14 zur Bildung einer gesteuerten Ausgangsleistung geeignet ist. Obwohl selbst-erregte Generatorschaltungen bekannt sind, beziehen sich die bekannten Schaltungen im allgemeinen auf Anwendungsfälle von kleiner Leistung und konstanter Spannung, wie dies bei Familienautos zu finden ist. Die in Figur 3 gezeigte Schaltungsanordnung ist auf einen riochleistungsgenerator anwendbar, wie beispielsweise einen Traktionsgenerator von 900 Volt und 3500 Ampere. Weiterhin bringt die Schaltungsanordnung eine Leistungscharakteristik, wie sie für den Generator erforderlich ist, um eine Last konstanter Leistung
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für uie Kraftmaschine darzustellen. Wie in der vorgenannten US-P3 3 105 186 Geschrieben ist, erforderten derartige Hochlei stungsgeneratoren, die eine gesteuerte Ausgangsleistungfunktion benötigen, die Verwendung eines umlaufenden Erregers zur Lieferung der Felderregung für den Generator. Es ist ersichtlich, dass der Generator Ik einen Generatoranker 72 und eine Nebenschlusswicklung Jk aufweist. Die Kraftmaschine 12 ist zum Antrieb des Ankers 72 verbunden. Mit der Feldwicklung 74 sind erste und zweite Leistungswiderstände 76 und 7B in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung aus den Widerständen 76 und To una der Feldwicklung 7^ ist dem Anker 72 parallel gescnaltet. Eine Emitteifblgeschaltung ist dem Leistungswiderstand 7b parallel geschaltet, wodurch der Widerstand 76 unter gewählten Betriebsbedingungen teilweise oder vollständig unigangen werden kann. Diese Bypass-Bedingungen sind durch die Durchbruchsnennspannung einer Zeneruiode bO bestimmt, die einem Widerstand 62 parallel geschaltet ist. Der Widerstand 62 bilaet zusammen mit dem dazu in Reihe geschalteten Widerstand b*4 einen Spannungsteiler, der eine Spannung an der Anode der Diode 80 als eine Funktion der Spannung am Anker 72, Widerstand 82 und Widerstand 'ok festlegt, die in einer Reihenschaltung den Ausgangsklemmen des Ankers 72 parallelgeschaltet sind.
Ein Knotenpunkt zwischen den Widerständen 62 und 81I ist über einen Widerstand 66 mit einem Basisanschluss eines Transistors ob verbunden, der in einerEtaitter-Folgeschaltung geschaltet ist. Der Transistor b'b liefert Treiberstrom für zahlreiche Emitterfolgetransistoren 90-1, 90-2 bis 90-N, wobei die Zahl N der Transistoren von dem jeweiligen Nennstrom von jedem Transistor unu der Grosse des der Generatorfeldwicklung 7** zuzuführenden Stromes abhängig ist. Der Treiberstrom zu jedem Transistor 90-1, 9O-2 bis 90-N wird von einem Emitteranschluss des Transistors 08 entsprechenden Basisanschlüssen
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von jedem Transistor 90 zugeführt. Trenndioden 92-1, )2-2 bis 92-W sind zusammen mit in Reihe geschalteten Strombegrenzungswiderständen 94-1, 94-2 bis 94-N mit jeaem Dasisstrompfad zwischen dem Transistor 8b und den Transistoren JO in Reihe geschaltet. Es wird deutlich, dass der Transistor 8b zusammen mit jedem der Transistoren 90-1, 90-2 bis 90-N eine Emitter-Folgescnaltung (eine Darlingtonschaltung) bildet, wodurch die Spannung an jedem Basisanschluss des Transistors b'8 an den Ernitteranschlüssen der Transistoren 90 im wesentlichen reproduziert wird. Die Kollektoranschlüsse der jeweiligen Transistoren 90 und der Kollektoranschluss des Transistors 8b sind mit einem Knotenpunkt zwischen den Widerständen 76 und 78 verbunden. Die Emitteranschlüsse von jedem Transistor 90 sind über entsprechende Emitterwiderstände 96-1, 96-2 bis 96-M mit einem Knotenpunkt zwiscnen dem Widerstand 78 und der Generatorfeldwicklung 7^ verbunden, wobei die Emitterwiderstände 96 den Strom zwangsweise auf uie Transistoren 90 aufteilen. Die Emitterf'olgeschaltung arbeitet als ein Strombypass für den Widerstand 78. Da die Feldwicklung 7k eine induktive Last darstellt, ist eine Diode 98 der Wicklung 74 parallel-geschaltet, um einen Freilauf-Strompfad zu bilden für den Fall transienter Spannungen oder eines plötzlichen Leerlaufes der Generatorschaltung. Eine Diode 100, die der Emitterfolgeschaltung (und Widerstand 7ö) parallel-geschaltet ist, schützt die Transistorschaltung vor transienten Rückwärtsspannungen.
Bei einem ersten Starten ues Generators 14 gestattet ein Restmagnetismus in der Feldwicklung 7^> dass die Ankerspannung unter lastfreien Bedingungen aufgebaut wird. Jeaoch kann unter Lastbedingungen das Restfeld unzureichend sein, um einen Stromaufbau zu gestatten. Demzufolge enthält die Generatorschaltung einen Schalter 102 und einen damit in Reihe geschalteten Strombegrenzungswiderstand 104 und eine Sperrdiode 106, die eine
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Fahrzeugbatterie 108 mit der Generatorfeldwicklung 7k verbindet. Beim ersten Starten wird durch das Schliessen des Schalters 102 die Wicklung Ik erregt, wodurch der Generator Ik seinen Betrieb starten kann.Wenn die Klemmenspannung des Generators Ik für die Selbsterregung des Generators ausreicht, wird aer Schalter 102 geöffnet und die Batterie 108 von der Feldwicklung Tk getrennt.
Für ein besseres Verständnis der Generatorschaltung gemäss Figur 3 wira auf die graphische Darstellung in Figur k Bezug genommen, die die gewünschte Relation zwischen der Generatorankerspannung Vß und dem Feldstrom I_ darstellt, um eine Last konstanter Leistung an der Antriebsmaschine 12 zu reflektieren. Die mit V_ bezeichnete vertikale Achse stellt die Generatorankerspannung und die mit I„ bezeichnete horizontale Achse stellt den Generatorfeldstrom dar. Durch kontinuierliches Verändern des Verhältnisses von Feldstrom Ip zu Ankerspannung V„ kann eine Kurve für die konstante Erregung erzeugt werden. Die Verfahren zum kontinuierlichen Verändern dieses Verhältnisses sind jedoch im allgemeinen wirtschaftlich unpraktisch. In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine enge Annäherung an die ideale Kurve durch Verändern des Widerstandes erreicht, der zwischen dem Anker 72 und der Feldwicklung Tk in Reihe geschaltet ist. Der Anfangsabschnitt der Generatorerregerkurve wird durch die Klemmenspannung des Ankers
72 dividiert durch die Summe der Widerstände
76 und 7b und dem Widerstand der Feldwicklung 7*» definiert. Nachfolgende Abschnitte der Kurve werden durch Verändern dieses Reihenwiderstandes definiert, wenn die Emitter-Folgeschaltung Teile des Felastromesfum den Widerstand 76 im Bypass herumleiten. Wenn die Ankerspannung eine ausreichende Grosse erreicht hat, damit die Transistoren 90 vollständig gesättigt sind, wird die Kurve der Ankerspannung VQ über dem Feldstrom Ip durch den Widerstand 76 und den Widerstand der Feldwicklung 7** bestimmt.
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Somit bleibt der Anstieg relativ konstant und relativ flach über diesen letzten Abschnitt der Kurve. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, wird aie Erregungskurve für eine konstante Leistung durch geradlinige Segmente approximiert.
In Figur lj ist eine Anwenuung der vorliegenden Erfindung auf ein Vielfach-Traktionsmotorsystem dargestellt. Der Generator Ik ist zur Einspeisung von Strom in zwei parallele Motorschaltungen geschaltet, wobei der eine Stromkreis den Motoranker und ein zweiter Stromkreis einen zweiten Motoranker 110 enthält. Es sei bemerkt, dass der zweite Stromkreis mit dem ersten Stromkreis identisch ist, der vorstehend in bezug auf Figur 1 beschrieben wurde. Demzufolge enthält der zweite Stromkreis ebenfalls eine Diode 112, einen Stromshunt 114 und ein Leistungswiderstandselement 116, wobei das Element 116 der Diode 112 parallel-geschaltet ist. Die Dioden 22 und 112 sind so gepolt, aass die zwei Motorschaltungen im wesentlichen elektrisch getrennt sind.
Der Funktionsgenerator 38 und aie Motorfelderregerquelle 31J bleibt in dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 5 unverändert. Die Schaltung aer Motorfeldwicklung ist jedoch dahingehend modifiziert, dass eine Feldwicklung 118, die zu dem Motoranker 110 gehört, mit der Feldwicklung 36 in Reihe geschaltet ist, wodurch die Quelle 3*1 den gleichen Strom in beide Feldwicklungen einspeist. Zusätzlich wira der Motorstrom in beiden Ankerschaltungen überwacht, wobei ein Differenzverstärker 120 mit dem Stromshunt 114 verbunden ist, um ein den Strom im Anker 110 darstellendes Signal zu liefern. Das Stromsignal, das durch den Verstärker 120 geliefert wird, und aas durch den Verstärker 42 gelieferte Stromsignal werden in einer analogen OR-Schaltung 122 verglichen. Die OR-Schaltung 122 liefert ein Ausgangssignal, das die grösste positive Grosse bzw. Amplitude
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der zwei Eingangsstroiusignale darstellt. Dieses Ausgangssignal wird einem Funktionsgenerator 3Ü zugeführt, um das oben erwännte Strombezugssignal Io„„ zu erzeugen.
nc» r
Es ist festzustellen, dass die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung geniäss Figur 5 im wesentlichen die gleiche ist wie diejenige der Schaltungsanordnung geißäss Figur 1. Der nauptunterscnied zwischen den zwei Ausführungsbeispielen liegt in der Verwendung von zwei parallel-geschalteten Motorkreisen in Figur o. Dieses System könnte noch weiter ausgedehnt werden dahingehend, dass noch weitere parallele Motorkreise vorgesehen sind, solange die Fähigkeiten der Quelle ~$k und aes Generators Ik nicht überschritten sind, Es ist auch·ratsam, mehr als einen Motoranker in jedem der parallelen Motorkreise vorzusehen, um dadurch eine Reihen-Parallel-Motoranordnung aufzubauen, wie es in der Traktionsuotortechnik an sich bekannt ist.
Für den Fachmann ist deutlich geworden, dass die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einem in einer Richtung umlaufenden Motorsystera beschrieben worden ist. Das System kann jedoch für eine Rotation in zwei Richtungen angepasst werden, indem eine den Strom der Motorfelawicklung reversierenüe Einrichtung eingefügt wird, wie beispielsweise Schalter zum Reversieren der Anschlussverbindungen der Motorfeldwicklung. Zusätzlich könnte das System eine elektrische Bremsung enthalten, entweder dynamisch oder als eine regenerative oder Nutzbremsung, indem ein zusätzliches Strombefehlssignal einer Summierst eile 64 als eine Funktion der gewünschten ßreinsleistung zugeführt wird. Die Einfügung einer elektrischen Bremsfunktion ist in den Figuren 1 und 5 durch die Befehlssignalleitung gezeigt, die n.it elektrische ürems funkt ion bezeichnet ist, die der Summierstelle 64 zugeführt wird. Die elektrische Bremsfunktion kann von einem B'unktionsgenerator zugeführt
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werden, der dem Generator yo ähnlich ist, aber eine gewünschte Brerasfunktion anstelle einer Motorfunktion aufweist. Für diesen Fall befindet sich während des elektrischen Bremsens das Signal Iu,„ auf einem Minimalwert und wird durch die an^ele^te Breiiisfunktion übersteuert.
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Leerseite

Claims (1)

  1. Ansprücne
    Antriebssystem für Traktionsfahrzeuge unter Verwendung getrennt erregter elektrischer Traktionsmotormittel, gekennzeichnet durch :
    a) wenigstens einen elektrischen Gleichstrom-Traktionsmotor (lö) mit einem Anker (16) und einer Feldwicklung (36),
    b) eine erste steuerbare elektrische Leistungsquelle (14),
    c) der ersten Leistungsquelle (14) zugeordnete Steuermittel zum Vergrössern und Verkleinern der Grosse ihrer gewünschten Ausgangsspannung,
    d) Leitungsmittel zue» Verbinden des Motorankers (16) und der ersten Leistungsquelle (14) in einem geschlossenen Ankerstromkreis, wobei die Leitungsmittel eine Strom-
    (70)
    begrenzungsimpedanzrin den Ankerstromkreis schalten, wenn die Spannung der ersten Leistungsquelle (14) kleiner als die Gegen-üMX des Ankers (16) ist,
    e) Mittel (32) zur Lieferung eines ersten Signales, das die Grosse und Polarität des Stromes durch den Motoranker darstellt,
    f) einen Funktionsgenerator (38) zur Lieferung eines Feldstrom-Bezugssignales, aas einen vorbestimmten Minimalwert aufweist und oberhalb dieses Minimalwertes als eine vorbestimmte Funktion eines seiner Eingangsklemme zugeführten Signales veränderlich ist,
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    κ) Mittel zum Zuführen des ersten Signales zu der Signaleingangsklemme des Funktionsgenerator (3<J),
    n) eine zweite steuerbare elektriscne Leistun^squelle (3Ό zur Lieferung einer variablen Ausgangserregung an seinen Ausgangsanschlüssen in Abhängigkeit von einem JiL-nal, das einem Signaleingangsanschluss zugeführt ist,
    i) Mittel zum Zuführen des Feldstrom-jJezugssignales zu uen. Signaleingangsanschluss uer zweiten Leistungsquelle (3^)
    j) und Mittel zum Verbinden der Ausgangsanschlüsse der zweiten Leistungsquelle (31O n.it uer Motorfeldwicklung (36) uerart, dass die Grosse aes 3troii.es in der Motorfeluwicklung in Abhängigkeit von dem Motorbezugssignal steuerbar ist und der vorbestimmte Minimalwert des Strombeagrarti ge
    eine/Grösse aes Motordrehmomentes zur FoI^e
    nat, dass ein dynamischer Strömungswiderstand auf uas Fahrzeug erzeugbar ist, wenn dieses in Abnännigkeit von einer Senkung aer Ausgangsspannung der ersten Leistungsquelle (14) verlangsamt wiru.
    2. Antriebssystem nach Anspruch 1, oadurcn gekennzeichnet , dass der Funktionsgenerator (3o) aas Feldstrom-Bezugssignal oberhalb ues Minimalwertes als eine vorbestimmte Funktion des seinem Signaleingangsanschluss zugeführten Signales variiert, wenn dieses Signal einen Motorankerstrom oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes darstellt, der bei einer Ausgangsspannung der ersten Leistungsquelle (1JO fliegst, uie grosser als die Gegen-KMi\ des Motors ist.
    3. Antriebssystem nach Anspruch 1, aadurca gekennzeicnnet , aass die Leitungsmittel eine in einer Ricntung leitende Einrichtung (22), aie zur Leitung von Strom gepolt ist, wenn die Spannung der ersten Leistungsquelle (14) ^rösser ist als aie Gegen-nlMK aes
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    Ankei's, und einen Widerstand (7^) umfassen, der der in einer Richtung leitenden Einrichtung (22) parallel-geschaltet ist.
    & —
    Jj. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurcn g e kennzeichnet , dass die erste Leistungsquelle einen Selbst-erregten Generator (I1J) mit einem Anker (72) und einer Feldwicklung (71O, Mittel zum Verbinden des Generatorankers (72) und uer Generatorfeldwicklung (71J), so dass die Erregung der Generatorfeldwicklung (74) von der Grosse der Spannung des Generatorankers (72) funktionell abhängig ist, und eine Antriebsmaschine (12) umfasst, die für einen Drehantrieb des Generatorankers verbunden ist unu auf uie Steuerung anspricht zurr. Verändern der Drehgeschwindigkeit des Generatorankers.
    5. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Mittel zum Verbinden des Generatorankers (72) und der Feldwicklung (7Ό Widerstände (76, 7ö)j aie die Generatorfeldwicklung dem Generatoranker parallelschalten, eine kontinuierlich variable Stromsteuereinrichtung (88, 92), die mit wenigstens einem Teil der Widerstände parallel-geschaltet ist, und Mittel umfassen, aie uen Generatoranker (72) verbinden und auf die Grosse der erzeugten Spannung ansprechen zur Steuerung aer Leitfähigkeit bzw. Durchschaltung der variablen Steuereinrichtung (88, 92) als eine Funktion der Generatoranker-Klemmenspannung.
    6. Antriebssystem nach Ansprucn 5, dadurch gekennzeichnet , dass die funktioneile Relation zwischen dem Strom in der Generatorfeldwicklung (71O und der Klemmenspannung desjGenerators (72) derart ist, dass der
    Generator eine Last im wesentlicnen konstanter Leistung an die Antriebsmaschine (12) reflektiert.
    Antriebssystem nacn Anspruch 6, dadurch g e kennzeichnet, dass die variable Stromsteuereinricntung (90, 92) zahlreiche parallel-geschaltete EmitterfolgeVTransistorschaltungen (90-1, 90-N) umfasst, deren Basisanschlüsse jeweils mit einem Stromverstärker (92-1, 92-N) verbunden sind, deren Ausgangsstrom durch die Klemmenspannung des Generatorankers bestimmt ist.
    Antriebssystem nach Anspruch 1, geken-n zeichnet durch :
    a) einen zweiten getrennt erregten elektrischen Traktionsmotor mit einem Anker (110) und einer Feldwicklung (118),
    b) Mittel zum Verbinden des zweiten Motorankers (110) mit der ersten Leistungsquelle (IM) in einem zweiten geschlossenen Ankerstromkreis, wobei eine StrombegrenzungsimpedanzYin den zweiten Ankerstromkreis geschaltet ist, wenn die Spannung der ersten Leistungsquelle (IM) kleiner als die Gegen-EMK des zweiten Motorankers (110) ist,
    c) Mittel (H1O zur Lieferung eines zweiten Signales, das die Grosse des durch den zweiten Motoranker fliessenden Stromes darstellt,
    d) eine Vergleichseinrichtung (122), die zur Aufnahme des ersten und zweiten Signales verbunden ist und ein Ausgangssignal liefert, das die grössere Amplitude der ersten und zweiten Signale darstellt,
    e) Mittel zum Verbinden des Ausgangsanschlusses der Vergleichseinrichtung (122) mit einem Eingangsanschluss des Funktionsgenerators (38), wodurch die durch den Funktionsgenerator erzeugte Strombezugsgrösse auf den grösseren
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    Wert der ersten und zweiten Signale anspricht,
    f) Mittel zum Verbinden der zweiten Motorfeldwicklung (lib) in Reihe mit der ersten Motorfeldwicklung (36) und Mittel zum Verbinden der Reihenschaltung aus aen ersten und zweiten Motorfeldwicklungen (36, lib) mit aen Ausgangsanschlüssen der zweiten Leistungsquelle
    Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurcn gekennzeichnet , dass die zweite Leistungsquelle umfasst.·
    a) einen umlaufenden Erreger (46) mit einer Feldwicklung (56) und einem Anker (4b), der für einen Drehantrieb mit der Antriebsmaschine (12) verbunden ist und dessen Ausgangsanschlüsse mit aer Motorfeldwicklung (36) in Verbindung stehen zur Lieferung einer Erregung,
    b) Stromabtastmittel, die zum Abtasten des Stromes in aer Motorfeldwicklung (36) verbunden sind und ein entsprechendes Ausgangssignal liefern,
    c) eine Summiere teile (64), von der ein erster riingangsanschluss zur Aufnahme des Strombezugssignales und von der ein zweiter Eingangsanschluss zur Aufnahme des Ausgangssignales von der Stromabtasteinrichtung (54) verbunden ist und die ein Fehlersignal liefert, das die Differenz zwischen dem Strombezugssignal und dem Ausgangssignal darstellt,
    d) einen Impulsbreitenmodulator (t>&), der zur Lieferung von Erregung an die Erregerfe'ldwicklung (56) und zur Aufnahme des Fehlersignales verbunden ist und auf dieses anspricht zur Steuerung der Erregung aer Erregerfeldwicklung derart, dass das Fehlersignal auf ein Minimum reduziert ist, und
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    e) Mittel zum Verbinden eines elektrischen üremsfunktionssignales mit aer Summierstelle (61O, aas eine Steuerung aer Grosse der Motorfeldstromerregung herbeiführt, wenn das Fahrzeug in einem elektrischen Bremsbetrieb arbeitet.
    10. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der vorbestimmte Minimalwert des Felastrombezugssignales aerart gewählt ist, dass
    der Maximalwert des Motorfeldstromes beim dynamischen Strömungswiderstand etwa 25 % aes maximalen Motorfeldnennstromes beträgt.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4388569A (en) * 1981-09-24 1983-06-14 Shipaev Gennady A System for automatic control of dynamic braking of independent transport facility
US4568996A (en) * 1983-10-11 1986-02-04 General Electric Company Protective circuit for a separately excited d-c motor
US4495449A (en) * 1983-12-02 1985-01-22 General Electric Company Electric propulsion system for traction vehicles with automatic retard speed regulation
US5051670A (en) * 1990-07-30 1991-09-24 Aircraft Parts Corp. Aircraft DC starter-generator torque controller
US5483615A (en) * 1994-06-17 1996-01-09 Hallidy; William M. Direct current electrical motor system and method of using same
US6378636B1 (en) 2000-10-11 2002-04-30 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for providing for vehicle drivability feel after accelerator release in an electric or hybrid electric vehicle
US7293621B2 (en) * 2002-04-10 2007-11-13 Charge-O-Matic Energy Recovery Devices, Llc Vehicle drive system with energy recovery system and vehicle mounting same
WO2003087623A2 (en) * 2002-04-10 2003-10-23 Charge-O-Matic Energy Recovery Devices, Llc Vehicle drive system with energy recovery system
US20060085104A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-20 C.Q.S. Eelectrical Products Inc. Speed controller of an electrical car
US7208894B1 (en) * 2005-11-01 2007-04-24 Earle John L Electric vehicle motor and control system with high efficiency regeneration
DE102007037690A1 (de) * 2007-03-02 2008-09-04 Volk Fahrzeugbau Gmbh Flurförderzeug mit einem Fahrmodus und einem Bremsmodus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1763166A1 (de) * 1967-04-17 1971-09-02 Bbc Brown Boveri & Cie Dieselelektrisches Traktions-System,insbesondere fuer Strassenbahnfahrzeuge,und Anordnung zu dessen Ausfuehrung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3651388A (en) * 1970-04-17 1972-03-21 Chesapeake & Ohio Railway Dynamic braking control system for plural traction motors
US3728599A (en) * 1971-07-30 1973-04-17 Toyo Kogyo Co Control system for an electric automotive vehicle
FR2278522A1 (fr) * 1974-03-07 1976-02-13 Peugeot & Renault Echangeur d'energie pour vehicule electrique

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1763166A1 (de) * 1967-04-17 1971-09-02 Bbc Brown Boveri & Cie Dieselelektrisches Traktions-System,insbesondere fuer Strassenbahnfahrzeuge,und Anordnung zu dessen Ausfuehrung

Also Published As

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JPS626401B2 (de) 1987-02-10
AU3226878A (en) 1979-07-19
JPS53104922A (en) 1978-09-12
US4103211A (en) 1978-07-25
SU1454243A3 (ru) 1989-01-23
DE2751074C2 (de) 1987-02-26

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