DE293649C

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Publication number: DE293649C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 293649 KLASSE 20/. GRUPPE

werden, insbesondere für Bahnzwecke. Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Oktober 1914 ab.

Die unsachgemäße, zuweilen überstürzte Handhabung der elektrischen Kurzschlußbremse hat bei elektrischen Bahnmotoren oft zu Defekten und Betriebsstörungen geführt; deren Ursache ist darin zu sehen, daß bei zu rascher Schaltung Ströme entstehen, die ein Vielfaches ihrer normalen Werte erreichen und das Durchbrennen der Motoren herbeiführen können. Die Motorsicherungen, die während der Fahrt

ίο wirken können, sind bei der Kurzschlußbremsschaltung aus dem Stromkreis ausgeschaltet. Die ungesicherten Motoren können daher durch zu rasches Bremsen in verkehrsreichen Straßen und bei Überlandbahnen, falls plötzliches Halten erforderlich wird, durch die auftretenden Stromstärken zerstört werden.

Das Einschalten von üblichen Sicherungen in den Bremsstromkreis, die beim Überschreiten vorbestimmter Stromstärken schmelzen oder ausgelöst werden, würde die Bremseinrichtung oft im Momente der Gefahr außer Tätigkeit setzen. Ihre Anwendung ist daher ausgeschlossen.

Auch die bekannten Schutzeinrichtungen,

welche entweder beim Überschreiten vorbestimmter Spannungen oder beim Überschreiten vorbestimmter Stromstärken ansprechen und die Spannung bzw. den Strom bei der Bremsung begrenzen oder herabsetzen, bilden keinen hinreichenden Schutz. Denn zu der Erfindung führte die neuerdings festgestellte Tatsache, daß bei Beginn der Bremsung hohe Spannungen bei verhältnismäßig geringen Stromstärken auftreten können, während im Verlauf der Bremsung durch zu rasches Schalten wieder zu hohe Stromstärken bei an sich unschädlichen Spannungen auftreten. Ein vollkommener Motorschutz kann daher nur dadurch geschaffen werden, daß erfindungsgemäß ein Schutz sowohl gegen Überspannungen als auch gegen Überstromstärken gleichzeitig in zweckentsprechender Weise vorgesehen wird. Hierzu können Relaisschaltungen benutzt werden, welche den Ankerstrom oder die Spannung begrenzen oder herabsetzen durch Schwächen des Motorfeldes, durch Vergrößerung der Anlaß- und Bremswiderstände, oder schließlich durch Beeinflussung der Schaltvorrichtung selbst.

Diese Vereinigung der bekannten Schutzeinrichtungen gegen das Auftreten unzulässiger Bremsströme und unzulässiger Bremsspannungen ergibt, wie gesagt, den vollkommensten Motorschutz. Das direkte Überschlagen von Bürste zu Bürste über den Kollektor, das häufig zur Beschädigung des Motors führt, und dessen Ursache man nicht kannte, wird dadurch nachhaltig vermieden. Der Motor ist aber auch bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, bei Einschaltung der letzten Bremsstufen, gegen die schädlichen Folgen zu raschen Bremsens, d. h. gegen Auftreten zu hohen Bremsstromes bei niedriger Spannung geschützt.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele.

In Fig. ι sind m die Motoren, welche parallel geschaltet sind und in Generatorschaltung auf die regelbaren Bremswiderstände / arbeiten. f sind die Feldwicklungen der Motoren. Das Schütz s ist an die Spannung und das Schütz t an den Strom der Motoren gelegt. Die Widerstände W₁ und W₂ können durch das Schütz s parallel zu den Feldwicklungen f geschaltet werden. Dies wird

beim Auftreten einer vorbestimmten Spannung der Fall sein. Der Motorstrom geht dann von den Abzweigpunkten α und b einerseits über die Motorfelder f zur Erde E, anderseits über die Widersände W₁ und W₂ zur Erde E. Wird eine vorbestimmte Stromstärke erreicht, so spricht das Schütz t an und schaltet seinerseits die Widerstände w₃ und w_i parallel zu den Feldwicklungen f. Der Stromverlauf

ίο ist ähnlich wie früher, von den Abzweigpunkten α und b einerseits über die Felder f und anderseits über die Widerstände W₃ und W₁ zur Erde E. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei gleichzeitigem Erreichen vorbestimmter Stromstärken und Spannungen beide Einrichtungen gleichzeitig in Wirkung treten und eine kräftige Schwächung der Motorfelder f durch Parallelschaltung der Widerstände W₁ bis W₄ erreicht wird.

In Fig. 2 ist eine vereinfachte Schaltung dargestellt, die mit nur einem Schütz arbeitet. Allerdings bringt sie in der gezeichneten Form den Nachteil mit sich, daß eine Verstärkung der Feldschwächung bei gleichzeitigem Überschreiten der vorbestimmten Spannung und Stromstärke nicht erreichbar ist. Das Schütz, welches die Parallelwiderstände W₁ und W₂ schaltet, ist mit zwei Wicklungen versehen, deren eine (i)' im Bremsstrom und deren andere (s) an der Motorspannung liegt.

Die letztbeschriebene Schaltung stellt eine Überstrom- bzw. Überspannungssicherung der Motoren in Abhängigkeit von deren elektrischer Bremsleistung dar. Will man die Vorteile der Anwendung eines einzigen Schützes beibehalten und die Vorteile der abgestuften Nebenschlußfeldregelung der Stufenschaltung nach Fig. 1 erreichen, so müssen von den Widerständen W₁ und w.₂ Abzweigungen gemacht und zu Stufenkontakten des Schützes geführt werden. Das Schütz wird dann um so stärker angezogen und im Bilde um so höher angehoben, je größer die Bremsleistung wird. Durch entsprechende Anordnung der Kontakte und Ausbildung des Schützes können dann mehrere Widerstandsstufen dem Felde parallel geschaltet werden.

An Stelle der Feldschwächung könnte das Schütz auch eine Verringerung des Bremsstromes durch Vergrößern der Bremswiderstände herbeiführen.

Die Überlastung der Motoren kann weiter noch dadurch verhindert werden, daß neben der selbsttätigen Strom- oder Spannungsbegrenzung durch gleichzeitiges Eingreifen anderer Bremsmittel die gefährliche Motorgeschwindigkeit rasch herabgemindert wird. Es liegt daher im Rahmen der Erfindung, daß in den Bremsstromkreis selbsttätig noch Schienenbremsen, Solenoidbremsen o. dgl. eingeschaltet werden. Bei der beschriebenen Anordnung wird durch das Spannungsschütz das Überschlagen der Motoren bei zu hoher Bremsspannung verhindert. Es können daher rasch hohe Bremsströme auftreten, welche jene zusätzlichen Bremsen kräftig erregen und dadurch eine zusätzliche Bremsung des Wagens herbeiführen. Die Motoren werden dann schon auf den ersten Bremsstufen in sicherer Weise entlastet.

Das Einschalten bzw. Umschalten von Vorschaltwiderständen wird sich dann vorteilhaft erweisen, wenn die Motoren eine weitgehende Nebehschließung ihrer Felder nicht zulassen.

Durch die beschriebenen Spannungs- oder Stromschütze könnte auch gleichzeitig oder allein eine Bremse des Fahrschalters bzw. Bremsschalters eingeschaltet werden. Dieser wird erst freigegeben, wenn nach. Herabminderung der Wagengeschwindigkeit wieder zulässige Spannungen oder Ströme erreicht sind. .

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Einrichtung zum Schütze von KoI-lektormotoren, die in Generatorschaltung gebremst werden, insbesondere für Bahnzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die auftretenden Bremsspannungen als auch die auftretenden Bremsströme selbsttätig Schaltungen bewirken, die ein Überschreiten der zulässigen einstellbaren Höchstwerte verhindern. Dies kann z. B.

in an sich bekannter Weise durch Feldschwächung, durch Vorschaltung von Widerständen oder durch Sperrung des Fahroder Bremsschalters erreicht werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitigem Überschreiten der zulässigen Strom- und Spannungsgrößen die Feldschwächung oder die Vorschaltwiderstände vergrößert werden (Fig. 1).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Begrenzung von Bremsstrom oder Bremsspannung in Abhängigkeit von der Bremsleistung (Fig. 2).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch verschiedene Stärken der Strom- oder Spannungsbegrenzung in no Abhängigkeit von der verschiedenen Größe der Bremsleistung.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Strom- oder Spannungsbegrenzung selbsttätig noch Schienenbremsen oder Solenoidbremsen in den Bremsstromkreis geschaltet werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.