DE3003907A1 - Elektrischer kraftfahrzeug-antrieb vermittels einer mit konstanter geschwindigkeit laufenden kraftquelle - Google Patents

Elektrischer kraftfahrzeug-antrieb vermittels einer mit konstanter geschwindigkeit laufenden kraftquelle

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DE3003907A1
DE3003907A1 DE19803003907 DE3003907A DE3003907A1 DE 3003907 A1 DE3003907 A1 DE 3003907A1 DE 19803003907 DE19803003907 DE 19803003907 DE 3003907 A DE3003907 A DE 3003907A DE 3003907 A1 DE3003907 A1 DE 3003907A1
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Werner Hermann Dearborn Mich. Fengler
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Description

  • Elektrischer Kraftfahrzeug Antrieb
  • vermittels einer mit konstanter Geschwindigkeit laufender Kraftc,uelle Ein Dieselmotor oder eine Turbine treibt mit gleichbleibender Drehzahl und mit einer reduzierten Pferdekraft einen zwei arsen Wechselstrom Generator als Kraftquelle, durch deren Leistung die Stator Pole von mindestens vier unabhängig rotierenden Schrittmotoren gespeist werden, wodurch die schrittmotore; synchron mit detn Generator und miteinander gekoppelt laufen. Jeder Schrittmotor ist direkt mit einem Antriebsrad eines Fahrzeuges gekuppelt. Die Leistung der Schrittmotore ist so bemessen, dass das Kraftfahrzeug auf einer horizontalen Wegebene mit einer begrenzten maximalen Geschwindigkeit gerade den Luft-und Roll-Widerstand des Fahrzeuges uberwindet.
  • Bei der Anfahrt, während der Beschleunigung und wffhrend der Fahrt mit einer niedrigeren Geschwindigkeit wird Gleichstrom aus einer Akkumulatoren Gruppe in Stromstösen den Schrittmotoren zugeführt, anstelle des Wechselstroms direkt von dem Generator. Eine Kontrolschaltung bestimmt die Frequenz eines veränderlichen Frequenzgenerators, dessen Impulse die Höhe der Erzeugung eines elektrischen Kraftfluxsystemes bestimmt.
  • Durch die Anzahlt der Stromstösse, die den Schrittmotoren pro Sekunde zugeführt werden, verändert sich die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, Während Leerlaufs, der Wechselstrom des Generators wird gleichgerichted und lädt die Batterie auf. Wenn gebremst wird, die mit laufenden Schrittmotore entwickeln Wechselstrom, der auch gleichgerichtet wird und dann der Batterie zugeftfhrt wird.
  • Eine änderung der Frequenz der Stromstösse, die den Schrittmotoren auf der rechten Seite des Fahrzeuges zugeführt werden, wenn verglichen mit der Frequenz, die den Motoren auf der linken Seite des Fahrzeuges zugeführt werden, und vice versa, entspricht dei Wegdifferential der Ruder, wenn eine Kurve gefahren wird, und wird durch die Stellung der Steuerung bestimmt Als eine Abänderung,die Verbrennung von zerstückelten und verkleinerten festen Brennmaterial, wie zum Beispiel: Holzteile, in einer Verbrennungskammer eines tragbaren Verbrennungskessels oder eines Druckbehillteu; der auf der Rückseite eines Fahrzeuges ontiert ist, wird eingeleitet durch die Entzündung eines Anlassgases, wie zum Beispiel Propangas aus einem oitgefUhrte Zylinder, das durch eine Zündkerze zum Brennen gebracht wurde.
  • Luft wird durch einen Kompressor zugeführt,der durch ein Turbine oder durch einen elektrischen Motor angetrieben wird. Sobald die Verbrennung des festen Brennstoffes soweit vorangeschritten ist, dass das Feuer sich selbst nährt, wird das Anlassgas abgestellt. Die comprimierten und durch die Verbrennung des festen Materials erhitzen Abgase werden aus der Ver brennungskamaer in eine Turbine durch einen Regeler geleitet. Die Axe der Turbine treibt ein die Drehzahl reducierendes Getriebe, welches dann den Wechselstrom Generator antreibt.
  • Hintergrund der Erfindung Ein Untersuchung des Brennstoffverbrauches konventionaler Kraftfahrzeuge hat ergeben, dass ungefähr die Hälfte des Kraftstoffes, den ein normaler Explosionsmotor benötigt, im Stadtverkehr, auf Verkehrsampeln wartend, entweder im Leerlauf oder im wiederholten Anfahren und Anhalten verbraucht wird oder in atiospherische Verunreinigung gesetzt wird. Kraftstoff wird auch bei solchen Fahrzeugen durch Reibung im Getriebe und Differential, oder durch Bremsen, auch wenn man bergab fåhrt, vergeudet.
  • Wenn man die anwachsende Verknappung aller flüssigen Bremstoffe betrachtet, wird es klar, dass der Verbrauch - wenn überhaupt zugänglich - nur unter sehr hohen Unkosten von statten gehen wird.
  • Ein Wechselstrom Generator wird durch eine abgeänderte, bewegliche elektrische Kraftanlage angetrieben, gemäss meinerErfindung, oder durch eine Turbine, die durch Verbrennung von zerkleinerten und langsam brennenden festem ßrennstoffen,mJie zum Beispiel HolzstUcke, in einem beweglichen Veibrennungskessel oder Druckbehälter erzeugten heissen und ausgedehnten Abgase angetrieben wird.
  • Abstrakt der Erfindung Die Erfindung in der Hauptsache betrifft die Anwendung von unabhängigen Schrittmotoren, die je mit einem Antriebsrad eines Kraftfahrzeuges gekuppelt sind, und die synchorne mit einem zwei-Phasen Wechselstrom-Generator laufen, der durch einen mit einer konstanten Geschwindigkeit laufenden Rotationsmotor angetrieben wird. Der Motor hat eine viel geringere Pferdestärke und somit geringeren Kraftstoff Verbrauch, als wäre nötig ftlr den normalen Antrieb eines Kraftwagens. Die Leistung der Schrittmotore; wenn nötig, kann durch den Gleichstrom aus einer Akkumulatorengruppe erhlSht werden'wenn der Gleichstrom in Stromstösse.: in der benötigten Frequenz umgewandelt wird.
  • Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Art und Weise, durch welche die Energie des Beharvungsvermögen des Fahrzeuges'die beim Bremsen normalerweise verloren geht, durch die Schrittmotore in Wechselstroa umgewandelt wird und nach erfolgter Gleichrichtung in den Akkumulatoren gespeichert wird.
  • Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Anwendung von elektrischen Anlagen, die die Frequenz der Stromstösse entsprechend der Drehung des Steuerrades des Kraftfahrzeuges fUr die auf der Innenseite einer Kurve liegenden Schrittmotoren reduciert im Verhältnis zu der Frequenz, die den Schrittmotoren auf der Aussenseite einer Kurve zugeführt wird. Hierdurch wird eine elektrische Differentialwirkung erreicht.
  • Eine Abänderung der Erfindung besteht haupts;chlich darin, dass ein mitgeführter Verbrennungskessel oder Druckbehåtlter vorgesehen ist, in welchem langsam brennbares, zerkleinertes festes Material, wie zum Beispiel Holzblöcke oder Stücke, das durch die Entzündung eines Anlassgases, z.B. Propangas, aus eine. mitgeführten Behälter durch ein Ztindkerze oder Glühkerze zum rennen gebracht wurde. Dieses Anlaasgas wird abgestellt, sobald die Verbrennung des festen Brennstoffes soweit vorangeschritten ist, dass das Feuer sich selbst währt. Die Abänderung der Erfindung besteht weiterhin darin, dass ein durch eine Turbine angetriebener Wechselstromgenerator vorgesehen ist, dessen Turbine durch die erhitzten und ausgedehnten Abgase aus dem Verbrennungskessel oder Druckbehälter angetrieben wird. Der Wechselstrom so produciert wird dem elektrischen Kraftfahrzeug Antrieb zugeführt, wie im Einzelnen in nachstehenden erleutet. Die Abänderung der Erfindung besteht weiterhin darin, dass zwei Verbrennungs kessel oder Druckbehälter vorgesehen sind, die die ununterbrochene Anwendung der Turbine ermöglicht, indem ein zweitavoll beschickten Verbrennungskessel in Reserve steht und in Benutzung gesetzt werden kann, wenn der erste Kessel seine Besttlckung aufgebraucht hat.
  • In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagram eines Antrieb-systems für Kraftfahrzeuge, die durch Schrittmotore betrieben werden, deren Wechselstrom von einem Generator geliefert wird, der durch einen mit gleichförmiger Geschwindigkeit laufenden Motor oder Turbine angetrieben wird, unter Mithilfe von pulsierenden Gleich-stromstössen aus einer Akkumulatoren Gruppe.
  • Fig. 2 ist ein schematischer Grundriss eines Fahrgestelles fUr einen Kraftwagen nach Fig. 1.
  • Pig. 3 ist ein schematischer vertikaler Schnitt entlang der Linie 3-3 durch das Fahrzeug nach Fig. 2.
  • Fig. 4 ist ein vertikaler Schnitt entlang der Linie 4-4 nach Fig. 2.
  • Fig. 5 ist ein impulsegesteuerte Schaltung ffr das zwei-phasen Stromsystem eines Schrittmotors nach Fig. 1.
  • Fig. 6 ist ein Prinzipschaltbild fflr den direkten Antrieb oder ftir den Freilauf des Fahrzeuges entsprechend der Erfindung.
  • Fig. 7 ist eine Schaltung wie fflr das Frequenz-differential bentigt, um das Fahrzeug eine Kurve nehmen zu lassen.
  • Fig. 8 ist eine Prinzipschaltung fUr den zwei-Phasen Wechselstrom, der durch den Generator erzeugt und dann durch Silizium gleichrichter rektifiziert wird.
  • Fig. 9 zeigt die Schaltung für die regeneratir wirkende Bremse, wodurch der Wechselstrom von den Schrittmotoren, die als Rad angetriebene Generatoren arbeiten, rectifiziert und damit Energie wieder gewonnen wird.
  • Fig. 10 ist ein Blockdiagran, das Figure 11 in FenglerSs Patent N. 1613083 vorn 6 August 1970 abgeändert darstellt um Gleichstroi von einer Akkumulator Gruppe fUr dieses Kraft fahrzeug Antriebsystem zu schalten und in welchem die Statorpole neue Hinweisnummern erhalten haben.
  • Fig. 11 ist ein Querschnitt, wie die Figure 1 Penglers früheren Patentes, welches aber die extra Wicklungen für einen Schrittiotor zeigt.
  • Fig. 12 ist eine schematische Seitenansicht, teilweise als Mittelschnitt, einer mitgeführten und mit festem Brennmaterial gespeisten elektrischen Kraftanlage als Abänderung der Erfindung gezeigt.
  • Fig. 13 ist ein schematischer Grundriss der Kraftanlage nach Fig.12.
  • ALLGEMEINER AUFBAU Das Blockdiagraa nach Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau der Einzelteile eines Kraftfahrzeug-Antrieb-Systeos mittels Schrittmotoren, Ubergeordnet mit Nr. 10 identifiziert, entsprechund der Erfindung, sowie die Einzelteile und Schaltung, letztere mehr ausführlich geschildert in Fig. 5 bis 9 einschliesslich. Das Kraftfahrzeug-Antrieb-System 10 (Fig. 1) hat angenommen zum Beispiel vier Antriebräder, die mit unabhängig angetriebenen Motoren gekuppelt sind, deren Kraftstrom von einer Kraftanlage 12 stammt, die aus einem dauernd und mit konstanter Drehzahl laufendebl3xplosionsmotor besteht, wie zum Beispiel ein Dieselmotor oder eine Gasturbine, die durch eine Kupplung 14 einen zwei-Phasen - 400 Hz. - approx. 22 Kilowatt entwickelnden Generator 16 treibt. An den Generator 16 ist Uber die Leitung 18 eine Schaltdose 20 und eine Leitung 22, und die Abzweigungen 24, 26, 28 und 30 der rechte vordere Antrieb-schrittmotor 32, der linke vordere Antrieb-echrittmotor 34, der rechte hintere Antrieb-schrittmotor 36 und der linke hintere Antrieb-schrittmotor 38 angeschlossen. Die Antrieb-schrittiotoren 32, 34,36, und 38 sind verschieden nummeriert, weil die Motoren, die auf der Gegenseite laufen, einen Wechselstrom von unterschiedlicher Frequenz manchmal erhalten, um eine elektrische Differentialaktion zu erhalten, wenn das Kraftfahrzeug um eine Decke fahrt oder eine Kurve des Fahrstrasse folgt. Aus diesem Gesichtspunkte, wie weiter unter ausfUhrllcher beschrieben erlauben die unterschiedlichen Uadreh ungen, die die Schrittmotore 32 und 36 auf ddr rechten Seite des Fahrzeuges machen, wie die Motore 34 und 38 auf der linken Seite ausfUhren, dieselbe Aktion, wie das mechanische Differentialgetriebe eines konventionalen Kraftfahrzeuges. Es wird später klar, dass die Leitung 20 und die Abzweigungen 24, 26, 28 und 30 Wechselstrom von dem Generator 16 im direkten Gang fuhren, aber auch in getrennten Stromkreisen pulsierende Gleichstromstösse führen, deren Frequenz durch zwei pulsierende Frequenz-Generatoren 76 und 86 reguliert werden, wie im nachfolgenden dargestellt.
  • Von der Schaltdose 20 durch die Leitung 44 fliess Wechselstrom zu einem zwei-Phasen dleichrichter 42 und dann durch die Leitung 47 als Gleichstrom in die Akkumulatoren Gruppe 48, um dieselbe unter der Regulierung eines Kontrollapparates 50, angeschlossen durch die Leitungen 52 und 54 aufzuladen. Gebrelst wird in der Hauptsache durch die Schrittmotors 32, 34, 36 und 38, die als Generatoren wirken, und durch deren mechanische Kupplung zu den Rädern die Bremskraft auf das Kraftfahrzeug ausüben. Der regenerierte Wechselstrom wird durch die Leitungen 56, 58, 60 und 62 zu den Bremstomregler 64 geleitet, von den der Wechselstrom durch die Leitung 66 und den Gleichrichter 68 als Gleichstrom durch die Leitung 70 in den Akkunulator fliesst. Bine Umgehungsleitung 46 verbindet die Akkuuu latorengruppe 48 bei Umgehung des Gleichrichters 68 mit den Anfahr- und Diemsstromregeler 64, der dann zu den Schrittmotoren 32, 34, 36 und 38 pulsierender Gleichstromstöqse zuleitet, um dem Wagen anzufahren und auf Geschwindigkeit zu bringen.
  • Die oben angedeutete elektrische Differentialwirkung zwischen den rechts und links befindlichen Radpaaren wird durch eine nit den Steuerrad verbundene Differentialkontrolle 72 reguliert, welche ein Signal an den veränderlichen Frequenzgenerator 76 durch Leitung 84 liegt, das proper tioart zu der Stellung des Steuerrades ist. Der Frequenzgenerator 76 ist durch Leitung 78 nit den pulsierenden schrittfolge und reversierkreis Regler 80 fUr die rechte Fahrseite verbunden, von welchen die pulsierenden Gleichstromstösse durch Leitung 82 über den Anfahr - und Bremsstromregeler 64 der jetzt als Geber arbeitet, und aber die Leitungen 56 und 60 in die Schrittsmotore 32 und 36 fliesst. Für die linke Fahrseite geht das Signal von der Differentialkontrolle 72 aber Leitung 84 zu den veränderlichen Frequenzgenerator 86 und Leitung 88 dem pulsierenden schrittfolge und reversierkreis Regeler 90 far die linke Fahrseite. Von diesen Schrittfolge und reversierkreis Regeler 90 fliessen die pulsierenden Gleichstromstösse durch Leitung 92 im den anfahr- und bremsstrom Regeler 64, der jetzt als Geber arbeitet und über die Leitungen 58 und 62 in die Schrittmotore 34 und 38.fliesst. Die Gleichstromstösse haben verschiedene Frequenz, die davon abhängt wie der Differentialsteuerung 72 in der Richtung und Grösse durch Drehung des s Lenkrades beeinflusst wird. Der Ausdruck Leitung mag eine einsize oder ein w;ehrfache Leitung bedeuten, was auch fr die Fig. 5 bis 9 einschliesslich gilt.
  • KRA FTANLAGE Der Antrieb 12 fflr den Wechselstromgenerator 16 durch seine mechanische Kupplung 14 kann durch einem konventionalen Explosionsmotor, wie zum Beispiel durch einem Dieselmotor, oder durch einer Gasturbine ausgeübt werden. Jeder der beiden Antriebe kann bedeutend kleiner bemessen werden, als normalerweise fUr einen konventionalen Kraftwagen benötigt wird. Der Motor eines Kraftfahrzeug muss doppelt so stark bemessen werden, um in einer kurzen Zeitspanne einen Wagen vom Ruhestand durch eine scharfe Beschleunigung auf eine hohe Geschwindigkeit zu bringen.
  • Er muss aber auch gut im Leerlauf laufen, um eine bequeme Schaltung des mechanischen Getriebes zu ermöglichen. Beide GrUnde fallen ftlr diese Erfindung fort, weil die mechanische Kupplung, das Getriebe und das Differential wegfallen.
  • Die Kraftentwricklung des Antriebes 12 ist nur so gross bemessen, dass der Wechselstrom des Generators 16 durch die Schrittmotore 32, 34, 36, und 38 gerade den Rollwiderstand des Fahrzeugs auf glatter Strasse zuzüglich des Windwiderstandes Uberkommt. Der Vorteil eines Antriebes, der durch einen mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Dieselootor oder Benz in motor oder Gasturbine angetrieben wird, liegt darin, dass er einen viel höheren Wirkungsgrad hat als ein Antrieb, der einen Kraftwagen beschleu nigen und bremsen muss, wie es üblich ist in Kraftwagen angetrieben durch einen normalen Explosionsmotor oder eine Turbine. Auch ist die Emission von mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Motoren viel niedriger als die Emission der mit variabler Geschwindigkeit laufenden Motore.
  • Zusätzlich haben die mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Motore einen viel besserere Brennstoff Verbrauch als Motore, welche gezwungen sind oft zu beschleunigen und dann auf Leerlauf zu gehen. Es ist eine bekannte Tatsache, dass zum Beispiel der Wirkungsgrad der Explosionsmotore, die in den Elektrizitätswerken auf gleichbleibenden Touren laufen, und die elektrischen Generatoren antreiben, beinahe doppelt so hoch ist, wie der Wirkungsgrad der besten Explosionsmotoren, die in die heutigen Automobile eingebaut werden.
  • Der Generator 16, angetrieben durch die Kraftquelle 12, ist ein zwei Phasen Wechselstrom Generator, dessen Dauerleistung vorzugsweise in jeder von beiden Phasen 120 Ampere erzeugt, wenn er eine maximale Frequenz von 450 Hertz und eine Spannung von 60 bis 84 Volt besitzt. Die beiden Phasen sind 900 verschoben. Diese Leistung ist gross genug,um den rollenden Widerstand eines normalen Personenwagens und dessen Luftströmungswiderstand durch die Drehkraft der Schritt.otoren 32, 24, 36 und 38 zu verkommen, wenn der Wechselstrom von dem Generator 16 kommend direkt eingeschaltet ist. Der Alternator 16, wie in diese. Kraftfahrzeugantriebe System 10 in dieser Erfindung verwendet, muss eine genügend niedrize Drehzahl pro Minute besitzen, damit er sich der Leistungskurve eines Dieselmotors anpasst, wenn solcher gebraucht wird. Die Frequenz muss veränderlich zwischen 300 und 450 Mertz bleiben und entspricht den Drehzahlen pro Minute der Kraftquelle 12, mit welcher der Generator 16 angekuppelt ist. Es ist jedoch vorausgesetzt, dass wenn die verlangte Frequenz t)konomischer und wirksamer durch einen Generator 16 mit einer höheren Drehzahl seines Ankers erzeugt werden kann, eine kleine Turbine als Kraftquelle anstelle des Dieselmotors verwendet werden kann.
  • Die niedrigste Leistung des Generators 16 soll vorzugsweise 20 KW sein, wobei jede der beiden Phasen etwa 120 bis 170 Ampere liefert. Obwohl die erwünschte Spannung des Generators 16 zwischen 60 und 89 Volt liegen kann, unter speciellen Umstanden wurde 120 Volt vorgezogen werden, weil 120 Volt die in der Flugzeug Industrie gebräuchlichste Spannung ist.
  • Die Leistung des Generators 16 erzeugt den Wechselstrom, der jedes Antriebsrad durch seinen individuellen Schrittmotor 32, 34, 36 oder 38 unabhängig durch ein "Solid-State" Spezialkontrolle treibt, die im folgenden beschrieben wird. Die Operationsweise des zwei-Phasigen Wechselstrom ist mit cirka 400 Hz. angesetzt, weil der spezial Schrittmotor 32, 34, 36, oder 38 wie im folgenden beschrieben einen Stator besitzt,der zwei separate rotierende Magnetfelder besitzt. Ein Feld zieht den nächsten Magneten des Ankers an, wenn dieser Magnet die engegengesetzte Polarization hat, während das zweite Feld den nächsten Magneten des Ankers abstnsst, wenn er die gleiche Polarization hat.
  • Es wird im folgenden klar, dass entsprechend der Erfindung in "direkt gekoppelter" Arbeitsweise der Brfindungoder Schrittmotort 32, 34, 36 und 38 eingeschaltet in Synchronisation mit dem Generator 16 und ohne Schlüpfungsverlust läuft. Daher muss der Generator 16 einen zwei-Phasen Wechselstrom producieren, um dieser besonderen Art eines Schrittmotors anzutreiben. Das Kraftwagen-Antriebs-System 10 (Fig. 1) kann daher als einen durch elektronische Kommutation gesteuerten Schrittmotor 32, 34, 36, oder 38 angesehen werden, der sowohl von einem Wechselstromgenerator 16, als auch von einem der beiden anderen Wechselstromquellen 80 oder 90 betrieben werden kann. Die Frequenz und die Phase der Stromstösse die an den Stator gehen, kommen von den durch Spannungsimpulse gestuften, als :erhacker arbeitenden,
    hierl
    "Anfahr- und Bremsstrom Regeler" "Accelerative und Decellerative Strom-Regeler" genannt, 80 und 90, und werden durch die Spannunysimpulse der Frequenz generatoren 76 und 80 gesteuert. Fig. 5 zeigt die Einzel.
  • heiten dieser Kraftquelle Diese Stromstösse üben das maximale Drehmoment auf den Rotor aus, unabhängig von der Geschwindigkeit oder von der Frequenz des Wechselstrom Generators 16. In dieser Weise knen die Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 den Kraftwagen über einen grossen Geschwindigkeits-bereich antreiben, wenn die Schrittmotore mit Wechselstrom yespeist werden, der entweder von dem mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Generator 16 stammt oder aus den Wechselstromquellen ,30 und 90.
  • Die Akkumlatorengruppe 48 des Kraftwagen.Antriebsystems 10 (Fig. 1) ist nur so gross bemessen, dass die Leistung des Wechselstromgenerators 16, der von einer kleinen mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Motor 12 angetrieben wird, während der Anfahrt und während der Beschleunigung ausreichend unterstützten wird. Indem die Batterie 48 Gleichstrom hergiebt, der auf elektronischen Wege kommutatiert, gesteuert durch die veränderlichen Frequenzgeneratoren 76 und 86, und dann als Stromstösse in der gewünschten Frequenz den Schrittmotoren 32, 34, 36 und 38 zugeführt wird, hilft die batterie 48 dem Wechselstromgenerator 16 zu einer höhern Leistung. Durch Digital-Bausteine wird das mechanische Getriebe ersetzt, dass normaler Weise für einen Kraftwagen nötig ist. Wbnn das Kraftfahrzeug stillsteht, läuft der Motor 12 oder die Turbine 12 nicht langsamer oder in Leerlauf, sondern läuft mit konstanter Drehzahl weiter und dez Wechselstrom des Generators 16 wird dann gleichgerichtet und lädt die Batterie 48 voll. Es wird später gezeigt in Fig. 9, dass eine regeneratives Bremssystem 64 vorgesehen ist, welches während der Bremsaktion die Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 als Generatoren laufen lässt, die gleichgerichten Strom ebenfalls in die Batterie 48 abgeben.
  • Die mit Digital-Bausteinen aufgebaute (Solid State) elektronische Kontroll fUr den 400 Hz. zwei-Phasen tMechselstrom Generator Die Zeichnung Fig. 5 zeigt die mit Digital-Bausteine aufgebaute elektronische Kontrollsystem, als Gruppe mit 600 bezeichnet, welches einen zwei-Phasen Wechselstrom, unter Ausnutzung der vollen Stromwelle und vom Generator 16 kommend, in einen in der Frequenz niedrigeren Wechselstrom umwandeln, der aus gleichgerichteten aber wechselnden Gleichstromstössen besteht und durch seine Frequenz die Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 der Fig. 1 so antreibt,dass sie forwärts oder rückwärts die Räder eines Kraftwagens drehen. Fig. 5 representiert somit eine Abänderung der Schaltung, wie sie in der Zeichnung Fig. 11 in dem früheren Patent Nr. 1 613 083 des Antragstellens beschrieben wurde. Die dort gezeigte Schaltung gab wechselnde Gleichstromstösse an den Schrittmotor ab, die von einer einphasigen Stronkquelle 20 gespeist wurde. Die Anderung besteht darin, dass anstelle der einphasigen Stromquelle 20, jetzt die Leitungen 606 fUr die eine Phase und die Leitung 608 für die zweite Phase tritt.
  • Hierdurch wird der hohe Frequenzstrom in jeder der beiden Phasen in einen niedrigen und wechselnden Frequenzstrom umgewandelt, wie es dieser besondere Schrittmotor verlangt. In der Fig. 5 werden dieselben Hinweiszahlen benutzt, angefangen mit Nummer 147 bis 382, die für dieselben Komponenten gelten, wie im(Fengler's) früheren Patent Nr. 1 613 083 des Antragstellers, vom 6 August 1970. Für die Bequemlichkeit derjenigen, die in der Art gehabt sind, wird auf die dortigen Beschreibung hingewiesen, um anscheinend unnbtige Wiederholung und doppelte Wiedergabe zu vermeiden.
  • Um weiterhin irgendwelche Konus ion zu vermeiden, beginnen die Hinweiszahlen, die in dem früheren Patent mit der Nummer 568 enden, erst mit deL Nummer 600 und gehen hoher Aus der Fig. 5 wird entnommen, dass die jetzige Schaltung 600 in der Hauptsache mit der Schaltung 220 im früheren Patent Nr. 1 613 083 des Antragstellers ähnlich ist, aber die Schaltung wird in einem anderen Verhältnis unterteilt, weil ein zwei-phasiger wechselstrom von dem Generator 16 an die Stelle des einphasigen Wechselstrom im frilheren Patent als Quelle tritt. Ftlr Einzelheiten der Beschreibung der Digital Komponenten des Schaltkreises 600, wie in Fig. 5 gezeigt, der allgemein ähnlich dem Schaltkreis 220 in der Fig. 11 des früheren Patentes Nr.
  • 1 613 083 des Antragstellers ist, wird auf die dort gemachten Specifikationen Bezug genommen.
  • In dem verbesserten Schaltkreis 600, (Fig. 5) wird ein untergeordneter Kreis auf der linken oberen Hälfte benutzt und von der im lSrüheren Patent gebrauchten Nummer 220 umnummeriert auf Nr. 602. Als Eingangsenergie wird die Leistung der ersten Phase des Wechselstromgenerators 16 benutzt, und ein anderer untergeordneter Kreis der auf der rechten oberen Hälfte liegt und auf 604 umnummeriert wird unter der als Eingangrenergie die Leistung der zweite Phase des Wechselstroms benutzt. Der gesamte Schaltkreis 600 erlaubt die sepaxate Lieferung von elektrischer Energie zu den Schrittmotoren 32, 34, 36 und 38, indem Stromstösse von Gleichstrom an die beiden Statorstromkreise für jedes Rad geliefert werden. Jeder der beiden Statorstromkreise erzeugt wechselweise einen magnetischen Nordpol und einen magnetischen Südpol Insbesonders wird die Leistung der ersten Phase 606 des Generators 16 nach den Siliziumgleichrichtern 276, 278, 280, 282, 376, 378, 380 und 382 geleitet, die Stromstesse an die Statorwicklung 147 der Schrittmotore, 32, 34, 36 und 38 liefern, dagegen erhalten die Siliziumgleichrichter 288, 290, 292, 294, 388, 390, 392 und 394 die Leistung der zweiten Phase 604 des Generators 16, die Stromstösse an die zweite Statorwicklung 151 der Schrittmotore liefert. Die Zündfolge dieser Stromstösse in die Statorwicklungen 147 und 151 verlangt ein linderung der Dauer der VerzESgerung, ehe der Abschaltstromstoss über den Rohrumschalter 306 oder 308 an das NOR-gatter 272, 274, 284 und 286 geht. Damit die erwUnschten grossen Einsparungen an flüssigen Kraftstoff in dieser Erfindung erreicht werden, wird die Kraftquelle 12 unterdimensioniert, so dass sie nicht imstande ist allein das Fahrzeug in dem erwünschten Masse zu beschleunigen, zum Beispiel um in die schneller fahrende Bahn einer Autobahn zu gelangen, oder um eine sehr steile Strecke zu befahren. Es ist daher nötige die Leistung der Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 während der Beschleunigung und auf Steilstrecken zu verdoppeln zumindestens hoher als wäre notwending um im "direkten elektrischen Gang" zu fahren.
  • Um dies zu bewerkstelligen (Fig. 10 und 11) wird eine dritte und vierte Wicklung 647 und 651 auf die Spulen 147 und 151 und auf abwechselenden Stator Polschuhen 144 und 146, der Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 auf.
  • gebracht. Diese zus8tzlichen Stromkreise 647 und 651 werden durch Gleichstromstösse, die ihre Energie aus der Akkumulatorengruppe 48 entnehmen, die im Prinzip der Fig. 11 des fürheren Patentes Nr. 1 613 083 des Antragstellere gleicht, jedoch vereinfacht werden kann, weil nur Gleich.
  • strom an die Gleichrichter gebracht wird. Die Akkumulatorengruppe 48 bringt Strom zu den Siliziumgleichrichter 176, 178, 180 und 182 um Stromstösse in die Statorwicklungen 647 zu schicken, während die Sili5X;gleichrichter 188, 190, 192 und 194 Stromstösse in die Stator.
  • wicklungen 651 geben. In diese Schaltkreise müssen Kondensatoren ein.
  • gefügt werden, um kurzweilig die leitende Phase der Gleichrichter abzusbhalten. Die Gleichrichter werden durch Signalimpulse von dem veränderlichen Frequenzgenerator 76 oder 86 gesteuert. In dieser Weise werden Gleichstro.stt3sse an die Schritttaotoren 32, 34, 36 und 38 geführt, die für das Anfahren und fUr die Beschleunigung des Kraftwagens zusatz.
  • licher Energie aus der Akkumulatorengruppe 48, umgewandelt in die gewUnschte Frequenz und gesteuert durch die veränderlichen Frequenz generatoren 76 und 86 entnehmen. Ftlr die vorwärts gerichtete Drehung wird die positive Hälfte der Frequenzimpulse benutzt während die negative Hälfte unterdrücht wird. Wenn der Wagen ruckwärts fahren soll, wie zum Beispiel im Parken, wird die positive Hälfte der Frequenzsignale unterdrUckt und die negative Hälfte wird an die Leitung 248 angeschlossen.
  • Wenn das Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit vom 70 bis 72 Kilometer pro Stunde erreicht hat, werden diese Stromkreise umgeschaltet und die Schritt.
  • motore 32, 34, 36 und 38 werden direkt an den Generator 16 angeschlossen, wie in Fig. 6 und 8 gezeigt, so dass die Statorwicklungen 147 und 151 in Synchronisation mit dem wechselstrom des Generators 16 lauilen. In Fig 8 deutet die Hinweiszahl 147 die erste Gruppe von Wicklungen auf abwechselnden Statorpoleschuhen eines jeden Schrittmotors an, während Nummer 151 die zweite Gruppe vom Wicklungen der dazwischen liegenden Statorpoleschuhe und ebenfalls in Series geschaltet andeutet. Die vier zusätzlichen NOR-Gatter 610, 612, 614 und 616, wenn durch Leitung 635 (Fig. 5) undex Spannung versetzt, schalten die Siliziumgleichrichter 276, 278, 380 und 382 in der ersten Phase 606 ab, aber die übrigen Sili*1gleichrichter 288, 290, 392 und 394 verbinden die zweite Phase des Generators 16, wenn im "elektrischen direkten Gang", direkt mit den Schrittmotore 32, 34, 36 und 38. Diese vier Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 laufen nun als Synchronmotore. Diese Schaltung kann nur gemacht werden, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges der geringsten konstanten Frequenz der Generators 16 gleichkommt und die Phase der Schrittmotore mit der des generators 16 tIbereinstimmt. Im übrigen stimmen die Hinweiszahlen in den Fig. 6 und 8 mit denen in der Fig. 11 des frUheren Patentes Nr.
  • 1 613 083 des Antragstellers Uberein.
  • Prinzipschaltbild für Schaltung aller Räder in "elektrischen direkten --ang" oder in Leerlauf Um in dem Prinzipschaltbild in Fig. 5 es möglich zu machen, dass durch Umschaltung alle vier Antriebsräder des Kraftwagens entweder in den "elektråschen direkten Gang" oder in eine Leerlaufposition gesetzt werden kleinen, sind die Stromkreise wie in der unteren Hälfte der Weichung Fig. 5 gezeigt durch Zufügung von sechs Rohrschaltern 626, 628, 630, 632, 634, und 636 abgeändert. Vier dieser Schalter, namentlich die Schalter Nr. 626, 628, 630, und 632 sind normalerweise geschlossen, und,wenn nicht unter Strom gesetzt, erlauben sie die Spannung von den Rohrschaltern 306 und 308 an dS NOR-Gatter 372, 274, 284, 286 zu geben, so dass dieser Kreis in dem Schritt-modus bleibt.
  • Wenn jedoch die Schaltung in der "elektrischen direkten Gang" Position des Fahrzeuges ist und wenn Spannung an die vier Rohrschaltern 626, 628, 630 und 632 gesandt wird, unterbrechen diese Schalter den Impulse, welcher normalerweise durch die Rohrschalter 306 und 308 fliesen würde. Die Wirkung ist, dass die NOR-Gatter 272, 274, 284, und 286 in ihrem stromführenden Zustand verharren, ohne Rücksicht, auf welcher Seite des Kippschalters 262 und 264 stromführend ist. Weil dies NOR-Gatter durch die zwei gewöhnlich offenen Rohrschalter 634 und 636 nicht miteinander verbunden sind, werden alle NOR-Gatter ohne Unterbrechung stromführend bleiben und somit sind alle Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 direkt mit dem zwei-Phasen Generator 16 (Fig. 1) verbunden.
  • Wenn jedoch Freilauf gewünscht wird (Fig. S) muss Spannung an die zusätzlichen Rohr-Schaltern 626, 628, 630 und 632 gebracht werden, so dass die beiden Seiten der Rohr-Schalter 306 und 308 unter Spannung stollen, ganzgleich ob der Kippschalter 262 und 264 leitet oder nicht, und dadurch wird die Spannung in einer der stromführenden Leitungen an die NOR-Gatter gebracht, wodurch dann in den NOR-Gattern 272, 274, 284 und 286 die stromführende Phase unterbrochen wird. Mit der Schaltung in dieser Stellung, sind die Gatter aller Silizium-gesteuerten-gleichrichter ohne Impuls, so dass kein Strom an die Statoren der Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 fliessen kann.
  • gegenerative Brems Aktion In der Schaltung, wie in der lligure 11 des früheren Patent Nr. 1 613 083 des Antragstellers gezeigt, bleiben zwei NOR-Gatter immer stromführend in ihrem Schritt-Modus, wo sie nach einander 272, 284, 274 und 286 Schritt.
  • /umgekehrt weise in der vorwärts Richtung laufen oder in rückwärtiger ltichtung erfoll.
  • Wenn immer ein Schritt beendet ist, wird die Spannung impuls des von den Kipp-Schaltern 262 und 264 durch die zwei Rohr-Schalter 306 und 308 fliesst durch die Verzögerunglinien zwischen den Schaltern verzögert. Das vorher aktivierte NOR-Gatter, wird durch den an das nächste Gatter gehenden Spannungimpulse abgeschaltet, dadurch wird jeweils nur dem NOR-Gatter, welches den Schritt ausfUhrt, erlaubt, leitend zu sein. Diese Anordnung erlaubt, ein sehr hohes Halte - oder Stand - Moment in dem Polekreis des Stators der Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 zU erzeugen, wenn der nächste Schritt nicht ausgeführt wird. Sollte der nächste Schritt langsamer ausgeführt werden, wie die vorhergehende Schrittfolge war, so erleiden die Anker der Schrittmotoren 32, 34, 36 und 38 durch diese HaLtebezw. Standmoment. ein sehr starke Verzögerung. Sollte das Kraftfahrzeug aber schneller laufen, als die Spannungspulse in der Linie 248 (Fig. 5) ankommen,werden diese Halte-bezw. Standmomente flberwältigt und die Schrittmotoren 32, 34, 36 und 38 laufen dann als ;;eneratoren und bremsen dadurch. Entweder die eine oder die andere Gruppe der Wicklungen 14/ oder 151 der Statoren werden ihre Bremskraft auf die Antriebräder des Kraftwagens ausüben Sollte diese Bremskraft noch nicht genügend gross sein und die Anzahl der Spannungimpulse. die in der Linie 248 (Fig. 5)ankommen auf Null--eschwindigkeit herabsinken, dann werden die Statorwicklungen 147 und 151 der Schrittmotore 32 und 34 der beiden Vorderräder zunächst in parallel geschaltet und danach hintereinander geschaltet wie in Fig. 9 gezeigt. Durch diese Reihen-Bremsschaltung wird die erzeugte Spannung der Schrittmotore erhöht und eine maximale Bremskraft erzeugt.
  • Did Statorwicklungen 147, 151, 647, und 651 der Schrittmotoren 36 und 38 der Hinterräder bleiben jedoch in paralLeler Schaltung, weil die Bremswirkung auf die Hinterräder niedriger sein muss, wie die auf die Vorderräder. Wie in Fig. 9 gezeigt, alle vier Gruppen der Statorwicklungen 147 und 151 sind einzeln an vier veränderliche Transformatorer 638, 640, 642 und 644 angeschlossen, die die erzeugte Spannung so heraufsetzen, dass sie immer höher wie die Spannung der Akkumulatorengruppe 48 ist. Dieser erzeugte und höher transformierte Wechselstrom geht dann durch vier vollwelligen betriebene Gleichrichter 646, 648, 650 und 652, als Gruppe mit 68 bezeichnet (Fig. 1 und 9). Der Gleichstrom von diesen Gleirichtern wird vorzugsweise in die Akkumulatorengruppe 48 über einen veränderlichen Widerstand (nicht gezeigt) geleitet, der es erlaubt die maximale Bremskraft jedes Schrittmotors 32, 34, 36 oder 38 zu regulieren. Diese Anosdnung verhütet nicht nur das Rutschen aller Räder auf der Fahrbahn wie auch einen seitlich ausgeübten Zug auf die Vorderrder. Wie in Fig. 9 gezeigt, sind zusätzlich vier Höhengrade der Bremskraft möglich, der Freilauf-Modus nicht mitgezählt. FUr einem Lastwagen oder fUr Schlepper mit Anhänge, wird es möglich, eine Mehrzahl von Schrittmotoren zuverwenden, deren Kontrolle so ausgeübt werden kann, dass sie nicht ins Rutschen und ins Zusammenfalten kommen können. Jedoch müssen fUr eine solche Kontrolle empfindliche Drehzahlanzeiger eingebaut werden, die rutschende und darauf hin stillstehende Antriebsräder, während des Bremsen wahrnehmen können.
  • Elektronisches Differential System In Fig. 1 und 7 wird eine Schaltung gezeigt, die auf elektronischen Wege eine differentiale Geschwindigkeit zwischen den Rädern auf der einen Seite eines Fahrzeuges gegenüber denen auf der anderen Seite in demselben Sinne erlaubt, wie es ein mechanisches differential Getriebe in der Hinterachse eines konventionellen Kraftfahrzeuge ermöglicht. Fig. 7 benutzt wiederum dieselben Hinweiszahlen wie die Fig. 11 und 12 in dem frtlheren Patent Nr. 1 613 083 des Antragstellers. Um eine Kurve in der Vekehrsstrasse zu nehmen oder um eine Strassenecke zu fahren, ist es nbtig, dass die Räder auf der einen Seite des Fahrzeuges einen kleinen Unterschied in ihren Umdrehungszahlen haben, wie die Räder auf der anderen Seite. Ent sprechend der vorliegenden Erfindung wird dies durch eine an das Steuerrad 92 angeschlossene Kontrolle ermöglicht.
  • Entsprechend dem rollenden Radius der Reifen und der entsprechenden Winkelstellung des Steuerrades oder Steuerarmes zur rechten oder linken Seite, wird die Frequenz von Impulsen eines veränderlichen Frequenzgenerators 76 oder 86 fUr die rechte oder linke Seite des Fahrzeug so verändert, dass die Schrittfrequenz fUr die rechte oder linke Fahrzeug.
  • seite die in die Linie 248 geleitet (Fig. 5) wird, auf der Innenseite einer Kurve oder Ecke verlangsamt wird, während die Frequenz für die Räder auf der Aussenseite der Kurve beschleunigt wird. Damit wird eine höhere Frequenz von Stromstössen an die diesbezuglichen Schrittmotore geleitet Wenn das Fahrzeug auf einer geraden Strecke fährt, ist die Frequenz der beiden Frequen3;9eneratoren 76 und 86 natürlich gleich hoch.
  • Aufhängung der Schrittmotore im Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges Die bevorzugte Aufhängung vorn 654 und hinten 656 für die Schrittmotore 3 32, 34, 36 und 38 in einem typischen Fahrgestell 657 eines Kraftwagens ist als Diagram in Fig. 2, 3 und 4 gezeigt. Die beiden Aufhängungsarten bestehen aus einem vorderen und hinteren Zusammen- bau von jeweils zwei durch Punktschweiszung verbundenen Stanzteilen, die als Schwenkarm aus.
  • gebildet sind, vorne 658 und hinten 660, welche durch ein Scharnier auf der Mittellinie des Fahrzeuges 655 schwenlhar verbunden vorn und hinten 662 und 664 am Fahrgestell an Querträgern aufgehängt sind. Die Mittelaxe des Scharnier wird vorzugsweise vorne ein bischen hoher wie hinten gelegt, so dass die Räder, wenn sie eine Schwelle oder ein Schlagloch in der Strasse antreffen, einen nach hinten gerichteten Schwingungsbogen haben, wenn die Räder wieder hochkommen. Eine geneigte niedrige Schwingebene macht den Aufschlag weicher und sanfter, wenn die Mittellinie der Schwingebene schräge und hinten niedriger ist, wie die Axe der Räder selber. Durch eine solche Konstruktion wird eine ungleiche Abnutzung der Reifen durch Schlffrfen oder Querreiben verhindert. Die Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 für die Antriebsrider 666, 668, 670 und 672 (Fig. 2) sind an dem Armen 658 und 660 befestigt und schwingen um die Axen 662 und 664 auf der Mittellinie 655 des Kraftfahrzeugs 657. Die Spalte oben an den Gehäusen zweier benachbarter Motore, 32 und 34 oder 36 und 38, ist so bemessen, dass der Schwingarm an den Rahmen - nicht dargestellt - frUher anschlägt, wie die Gehäuse, wodurch die Spalte dies Spiel erlaubt. Der abwärts gerichteten Schwung wird durch Stossdlfmpfer begrenzt (nicht dargestellt). Eirlestarke Kompresion-Spiralfeder 674 (Fig. 4) befestigt zwischen zwei aufrechtstehenden, an dem Motorgehäuse befestigten Feder lagern 676 und 678 der Motore 32 und 34 oder 36 und 38 macht das vordere und hintere Lenk-oder Reibscheit Uberflüssig, weil die Kompressionfeder dieselbe Funktion ausübt. Die Schwingaxe 662 und 664 der Armgruppe Scharniere 663 und 665 sind excentrisch gelagert und er.
  • möglichen dadurch, die Vorspur sowohl der Vorderachse als auch der Hinterachse 654 und 656 einzustellen.
  • Entsprechend des erwünschten Drehmomentes der Schrittmotore kann deren Mittellinie auf der Radmåtte liegen oder aber höher, wenn in jeder Radnabe ein Paar von Stirnzahnräder verwendet wird. Dies würde sogar einen mechanischen Vorteil bedeuten. Die Schrittmotore 32 und 34 für die Vorderachse sind an den vorderen Schwingarmen befestigt, die je ein mit konstanter Winkelgeschwindigkeit laufenden Kardangelenk tragen, sowie den bekannten Achschenkelbolzen mit Sturz und Nachlauf Verstellung. Falls der Achschenkelbolzen nach oben verlängert und im Radeinbaublech leitend verankert wird kenn er praktisch vertikal bleiben ohne in einem Kreis-/zu schwingen.
  • bogen wie die Räder der Hinterachse. Jedes der Scharniere 663 und 665 (Fig. 2 und 4) ist in einem Querträger der Fahrgestells vorn und hinten gelagert. Alle Ruder schwingen in einem Kreisbogen, um die sehr niedrig liegenden Scharnieractisen662 und 664, deren Schwingarngruppe 658 und 660, viel länger ist, wie die Ubliche Länge, weil der Zwischenraum durch einen Motor aufgenommen wird. Auf urund dieser beschriebenen Konstruktion sind die Fahreigenschaften des Kraftwagens 657 sehr verbessert und alle seitlichen Bewegungen werden unterdrückt.
  • Zusammenfassend die vorliegende Erfindung, das Blockdiagram der Figure 1 und die Figuren 2, 3 und 4 zeigen einen elektrischen Antrieb 10, der jedes Rad 666, 668, 670 und 672 eines Kraftwagens 657 antreibt und jedes dieser Ruder auch einzeln bremst. Direkter Antrieb liefert Wechselstrom von einem Alternator 16 entweder direkt angeschlossen an die Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 oder durch einen zweiphasen, volle Welle Gleivhrichter 46 an die Akkumulatorengruppe 4R. Die Spannungsüberwachung 50 schaltet den Dieselmotor oder die Turbine 12 ab, wenn die Akkumulatoren 4F3 voll aufgeladen sind, oder begin Gas zu entwickeln, was andeutet, dass sie beinahe voll sind und beschädigt werden könnten, wenn Ladung weiter geführt wird.
  • Betrieb des Kraftfahrzeuges Um den Wagen aus dem Stand anzufahren tritt der Fahrer auf ein Fusspedal, (nicht gezeigt), welches dem Differentialkontroller 72 (Fig. 7) anzeigt, dass die beiden veränderlichen Frequenzgeneratoren 76 und 86 für die lechte und für die linke Fahrseite des Kraftwagens Spannungsimpulse an die Schrittfolge - Reversierkreis Regeler, 80 und 90 zu senden, welche dadurch gezwungen werden abwechseinde Gleichstomstösse an die Stators der vier Schnittmotore 32, 34, 36 und 38 zu senden. Der Differ entialkontroler 72, dem durch die Stellung des Steuerrades (nicht gezeigt) oder durch eine andere Art der Ubermittlung zum Beispiel durch eines Winkelstellunggebei (nicht gezeigt) vermittels des Steuerkateilarms angezeigt ist, wie die Vorderräder eingeschlagen sind, und dem entsprechend weiss, welch Differential im Antrieb zwischen der rechten und linken Seite eines Wagens bestehen soll.
  • Die Frequenz der hinausgehenden Spannungimpulse wird durch ein konventionales iusspedal in der bekannten Al-t und Weise, wenn herebgepresst eine niedrigere oder eine höhere Spannung an die veränderlichen Frequenzgeneiatoren 76 und 86.
  • wenn das Fahrzeug eine Geschwindigkeit von ungefähr 70 bis 72 Kilometers p Stunde erreicht hat, verbindet der Anfahr- und Bremsstrom Regeler Accelerative-Decelerative Strom Regeler 64 die Leistung des zwei-phasen Wechselstromgenerators 16 diiekt mit den Schrittmotoren 32, 34, 36 und 38, die nun synchion mit dem Generator laufen. In diesem "direckten Antrieb" wird kcon Strom aus den Akkumulatoren 48 verbraucht, daher karin der Kraftwagen auf langen Strecken unabhängig von den Akkumulatoren laufen. wenn die Ste] lung des Fusspedals eine Herbasetzung der Geschwindigkeit der Schrittmotore 32, 34, 36 und 38 anzeigt, und somit das in jedem Stator herumlaufende Magnetfeld sich auch verlangamt mit dem Resultat, dass der zugehörige Rotor auch versucht langsamer zu laufen und damit auch das Fahrzeung 657 in seiner Geschwin digkeit herabsetzt. Sollte die Stellung des Fusspedals keine Geschwindigkeit anzeigen also ein Anhalter des Fahrzeuges, so werden alle Statorenden Schrittmotore 32, 34, 36 und 38, ein stillstehendes Magnetfeld aufweisen und die Dauermagnete in dem Rotor eines jeden Schrittmotors werden einen Hochselstrom in jedem Stator erzeugen. Dieser wechselstrom wird dann durch einen regenerativen Bremstiongleichrichter Nr. 68, wie schon früher beschrieben, gleichgerichtet und in die Akkumulatorengruppe 48 zur Ladung sogegeben.
  • Konventionale hydraulische vier-rädrige Bremsscheiben werden vorsichtigerweise vorgesehen in dem Kraftwagen 657, um als zusätzliche Sicherheitsbremse zu dienen. Weiterhin, wenn in einer Zugmaschine mit Anhänger Schrittmotore für jedes Rad der Zugmaschine und für alle Räder des Anhängers Schrittmotoren vorgesehen sind, ist es möglich, solche Kombination wie einen mehrachsigen elektrischen Triebwagen oder Strassenbahnwagen zu fahren, in welchem ein einzelner Kontroller alle Motoren zugleich kontrolliert. Endlich, da ja bekannter weise viel unbenutzter Raum unter dem Anhänger vorhanden ist, kann eine grössere Akkumulatorengruppe ohne Schwierigkeiten hier untergebracht werden. Es wird möglich sein, dass eine kleinere Zugmaschine ein grösse Last ziehen kann. Zur gleichen Zeit, durch Aufladen der Akkumulatoregruppe mit Strom aus dem Netz des Elektrisitätswerkes während der Liegezeit, kann eine Einspannung von flüssigem Kraftstoff an jeder Schlusstation erfolgen.
  • Die Figuren 12 und 13 zeigen eine mitführbare, festen Bremstoff benutzende, elektrische Kraftanlage die mit 710 bezeichnet und allgemein genommen aus einem doppelten Verbrennungsraum oder Kessel 712 besteht, der so konstruiert ist, dass nachdem er mit festem Brennstoff F., wie zum Beispiel mit Hohlzblöcken oder mit Holzspänen beschickt wird,durch erhitzte und unter Druckstehende Gase eine kraft-entwickelnde Turbine 714 treibt, die durch ein Reduziergetriebe 716 einen Wechselstromgenerator 718 antreibt, der den gewünschten Strom erzeugt. Komprimierte Luft um die Verbrennung des festem 3rennstoff F zu unterstützten und zu intensivieren kommt von einem angetriebenen Kompressor 720, die sie in den Verbrennungsraum 712 bläst. Brennbares Gas, wie zum Beispiel Propangas, wird benutzt, um das feste Brennmaterial F anzufeuern, und wird von einem Zylinders 722 geliefert, der mit dem Verbrennungsraum 712 in Verbindung steht.
  • Der doppelte Verbrennungsraum 712 besteht aus zwei gleichförmigen Ver brennungskesseln 724 und 726@,wovon jedoch nur immei ein Kessel in betrieb gesetzt wird. Der andere bleibt, mit festem Brennmaterial F beschicht, in Reserver bis die Verbrennung im ersten Kessel alles brennbare feste Brennmaterial F aufgebraucht hat, worauf dann dcr Seite Kessel i in benutz ung genommen wird, so dass der erste Kessel wieder mit festem Sichmaterial F auf dem nächsten Lagerplatz dieses Material aufgefüllt weiden kann.
  • Jeder Verbrennungskessel 724 und 726 besteht aus einem vertikalen, aufrecht stehenden Behälter oder Druckkessel 728 gefertigt aus mit hitze beständigem Material ausgekleidetem Stahl. Die zylindrischen Wande besitzen im unteren und oberen Bereich verschiedenen Durchmesse und sind tit, Kegelstumpf auf die Zwischenwand 734 aufgesetzt,welche den Verbriennungs raum 735 umschliesst. Ein runder Rost 736 ist vorgeseben, der zwischen den Wänden 730 und 772 an ihrer Verbindungsstelle so befestigt ist, dass der untere Raum 738 die Asche auffängt, abgeschlossen am Boden durch eine Entleerungsklappe 740. Die untere wand 730 hat einen Flanch an ihrem unteren Ende, der zur Befestigung des unteren Deckels 40 dient. Um die.
  • Verbrennungskammer 728 einfacher darzustellen sind alle Wände als Einzel wand dargestellt, wenn in der Praxis die Innenseite mit einem feuerfesten Material, wie zum 3eispiel Schamottesteine ausgekl.eidet ist. Die Aussenseite wit-d durch eine ebenfalls feuerfeste Isoliermasse (nicht dargestellt) yegen die Abgabe von Hitze verkleidet.
  • Das abere Ende der oberen Hand 732 hat einen Flasch, um einen Deckel 742 mittels eines Scharnieres und einer Verriegelung aufzunehmen. Wie die Wände 734 und 732 ist auch die obere Wand vorzugsweise doppelt und mit feuerfestem Material, wie Schamotte, bekleidet und auch aussen mit Isoliermasse versehen. Der obere Deckel 742 enthalt eine Vertiefung die ein Überdruckventil 744 trägt. Der Bodendeckel 740 ist mittels eines Scharnieres und Schlosses mit der unteren Wand der Aschenkammer verbunden, oder der Deckel kann gelockert und gleitend hereausgezogen oder herausgeschwungen werden, um die Asche an der nächsten Holzladestation in eine Aschgrupe zu entleeren. Das feste Brennmaterial F besteht vorzugsweise aus fragmentierten Holz, welches normalerweise für die Sägewerke unbrauchbar ist, wie zum Beispiel abgestroben tote Bäume, oder auch Sägespäne, und so weiter. Solch normalerweise wertloses Holz enthält eine grosse Menge latenter Energie,die anstatt zu explodieren,langsam abgegeben wird, und ein durch die Verbrennung hoch erhit@tes Kraftgas schfft. Die Verbrennung wird durch ein in einem Behälter 746 mitgeführtes Gas, zum Beispiel Propan, eingeleitet,wenn es durch die Leitung 748 mittels eines normalen Druckwege Habnes oder Ventiles und durch die Gasleitung 752 (Fig. 13) an die beiden Sienner 754 geleitet wird. Unterhalb eines jeden Brenners befindet sich eine zundkerze, die durc ein Kabel von einer konvention-@llen Hochspannungsspule gespeist wird (nicht gezeigt) oder eine aus Platinumdraht bestehende Slühkerze, wie sie in Gasöfen benutzt wird, vermittels deren die Flamme entzündet wird.
  • Über dem Gasventil 750 liegt eine Exhaustrohr-Abzweigung 758, die aus den kegelförmigen Gehäuse 760 des Kompressors 762, als Agregat mit 720 bezeichnet, luft und Druck liefert. Das obere Ende des Kompressorgehäuses 760 besitzt eine Sangleitung 764, die durch eines Filter 766 und durch eine Drosselklappe 768 die Zuführung der Luft regelt. Auf dem Kom pressorgehäuse 760 ist als Antrieb 779, zum Beispiel, ein elektrischen Motor oder eine Turbine montiert.
  • Das untere Ende der Wand 734 in jedem Kessel 724 und 726 ist durch tIn Exhaustrohr 772 für die heissen Abgase umgeben, welches diese Base durch ein Rohr 774 in das Sammelrohr 776 leitet, das eine Drosselklappe oder Ventil 778 hat. Das Sammelrohr 776 ist mit Eintrittsöffnung 780 für die Mi konvention Gasturbine 714 verbunden. Die beissen und Komprierten Abgase fliessen durch die Turbine 714 und treiben das unterteilte, schaufe tragende Turbinenrad, indem sie durch die Statorgruppen gehen (beide nicht gezeigt), um an den Exhaust der Turbine 782 zu entweichen. Der Fet überträgt sein Drehmoment über eine Welle 784 auf ein Reduziergetriebe 716, welches so aufgebaut sein kann, wie das Reduziergetriebe nach dem U. S. Patent Nr. 4 155 276, bekannt gemacht am 22 Mai 1979 im Namen des Antragstellers, betitelt: "High Ratio Speed-Reduction Transmission". Der Leistungsshaft 786, der aus dem Getriebe 716 kommt ist mit dem zwei plassen Wechselstromgenerator 718 gekuppelt, der eine Frequenz von 400 bz. hat.
  • Der Wechselstrom wird durch die Anschlussklemmen 788 und 790 mittels geeigneter Kabel an den gesamt Verteiler-Kreis, der ein Bestandteil dieser Erfindung ist und schon früher durch die Figuren 1 t>is 11 erleute 1 wurde, geliefert.
  • Der jetrieb der mitgeführten, festen Brennstoff benutzenden elektrischen Kraftanlage, als eine Abänderung der Erfindung mit den Zeichnungen in Figure 12 und 13 erleutert, ist ziemlich klar durch die vorgehende Beschreibung der Konstruktion und Anordnung. In einer beabsichtigten Gebrauchanwendung werden die Komponenten dieser Kraftanlage auf dem Fahrgestelle des anzutreibenden Kraftwagens so montiert, dass die Verbrennungskesselgruppe 712 hinten stehen und so die überschüssige Hitze durch den Fahrwind effektiv abgeleitet wird. Jeder der Kessel 728 ist mit festem Brennstoff F beschickt, vorzugsweise mit in de@ Hauptsache aus Cellulose oder Zellstoff bestehenden Material, in der Form von kleinen Holzstücken oder unterteiltem Blöcken.
  • Kurz zusammengefasst, der Antrieb eines elektrischen Kraftfahrzeuges geht wie folgt vonstatten. Wenn der Fahrer sich in seinen Wagen setzt, dreht er den Zündschlüssel um, was zuerst das Ventil 750 öffnet, so dass Propangas aus dem Tonk 746 nach der Verbrennungsraum 35 fliessen kann. Dann wird die Ztlndk.e,;e 756 unter Strom gesetzt so dass sie das Gas, das durch das rohr 752 zum Brenner 754 fl.iesst, entzündet. Durch diese Flamme wird das im Verbrennungraum 735 befindliche feste Brennmaterial zum Brennen gebracht.
  • Ein hitze-empfindliches Ventil (nicht dargestellt) shaltet die Zümdkerze und das Gas ab, sobald das feste Brenmaterial gut am Brennen ist und die Flammen von sich aus unterhalten werden. Dasselbe Ventil vollbringt auch das Abschalten des Gases am Tank 746 und des Stromes zur zündkerze 756, wenn die Zündung nicht identlich während einer Zeitspanne funktioniert.
  • Nach einer zusätzlichen kurzen Zeitspanne wird der Motor 770 mit der Akkumulatorengruppe 48 verbunden und set7' den Luftknmpresso -20 in bewegung oder aber eine Turbine kann wahlweise in Betrieb gesetzt werden, um den Kompressor anzutreiben. In einen oder anderen Falle wird komprimierte luft und damit Snuerstoff durch den Kompressor 60 und durch den Kanal 758, und das Klappenventil 50 durch das Rohr 752 in den Verbrennungkessel 724 oder 726 gedrückt, wShrend der andere Kessel 726 oder 724 zur Zeit abgeschaltet ist und ia Reserve steht.
  • Nach einer zusätslichen etwas längeren Zeitspanne werden die heissen Abgase, die durch das Verbrennen des festen Brennmaterials sich sehr aus.
  • dehnen, und dadurch den Druck ii Kessel erhöhen,durch den ringförmigen Exhaustkanal 772 gesammelt. Sie werden durch den Kanal 774, das gemein.
  • saure Exhaustrohr 776 und durch das Klappenventil 778 in den Eingangskanal 780 der Gasturbine geleitet. Die Aktion der sich ausdehnden heissen Verbrennungsgase, unterstlitzt durch die stillstehenden Leitschaufeln, übt ein starkes rotierendes Drehaoient auf das Schaufelrad der Turbine aus, so dass es mit hoher Geschwindigkeit umläuft und seine entwickelte Energie über den Verbindungsschaft 784 der Turbine 714, auf das Reduziergetriebe 716 überträgt. Das Getriebe reduziert die hohen Touren der Turbine auf niedrigere Touren, wie sie der Wechselstromgenerator 718 benötigt, um Wechselstroi von 300-400 Hz. zu generieren und durch seine Anschlüsse 788 und 790 für den Gebrauch wie oben geschildert zu liefern.
  • Selbst wenn dies etwa 10 bis 15 Minuten im Anspruch nehmen wird, sollte diese Zeitspanne nicht unangenehm auffallen. Der Fahrer kann iit Strom aus der Akkumulatorengruppe anfahren, so dass eine Wartezeit hinfällig ist. Der Wechselstro, vor Generator unterstätzt den aus den Akkumulator entnommen Gleichstrom, so dass der Kraftwagen auf seine Geschwindigkeit gebracht werden kann, wie oben in deu Hauptbestandteil der Erfindung erleutet wurde. Diese Entlastung der Stromentnahme aus dem Akkumulatorengruppe erweitert sehr den ermöglichten Fahrkreis des Kraftwagens. Sobald die volle Geschwindigkeit des Fahrzeuges erreicht ist, wird die Entnahme von Stroh aus den Akkuuulatoren abgestellt und der Wagen flhrt nur rit den lurch den Generator 718 erzeugten Wechselstroi. Der Generator und die vier Schirttmotore 32, 34, 36 und 38 sind so bemessen, dass sie den rollenden Widerstand des Fahrzeuges und den Windwiderstand überkommen.
  • Wie oberhalb erleutert, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges veriindort wird, wird die kinetische Energie des Fahrzeuges zurückgewonnen und zum Laden der Akkumulatorengruppe verwendet. Wenn das Fahrzeug auf eine Strassenampul warten iuss und still steht, wird der volle Stroh des Generators 718 sehr schnell die Akkumulatoren auf laden, so dass ihre Ladung wieder zul Anfahren uni Beschleunigen des Fahrzeuges benutzt werden kann.
  • Der Kompressor 762 und sein Motor 770 oder Turbine sind völlig unabhängig von der Hauptturbine 714. Die Hauptaufgabe des Koipressors 762 ist einen Überdruck bestimmter Grösse in dem Verbrennungsraum 735 und in dem Verbrennungskessel 728 zu erhalten. Dieser Überdruck sag zwischen 5 bis 7 Atmosphären schwanken. Wenn die Höchstgrenze des Druckes erreicht ist, wird durch einen Druckschalter (nicht dargestellt) die Drosselklappe 768 ia dem Ausaugrohr 766 des Koupressors 762 geschlossen und der Motor 770 abgeschaltet, so dass keine zusätzlich Luft in den Verbrennungsraum 735 gedruckt wird. Wenn der Druck in dem Verbrennungsraum 735 so weit gefallen ist, dass der erlaubte minimum Unterdruck erreicht ist, wird der Motor 770 wieder angeschaltet und die Drosselklappe 768 wieder geöffnet. Zusätzliche Luft und somit Sauerstoff wird wieder an den Feuerherd 735 gebracht, so dass der überdruck wieder auf seine Höchstgrenze durch die Erhitzung der Abgase durch Verbrennung des festen Brennmaterials austeigen kann. Wir wollen, zu Beispiel annehmen, dass der Kraftwagen mit einer Geschwindigkeit von 80 km. pro Stunde fährt, und der Kompressor 720 für 5 Minuten Luft in der Verbrennungsraum 735 pumpt und dann ftlr 15 Minuten abgeschaltet wird. Unter diesen Umständen bleiben die Holzstücke heiss ii Verbrennungsraum 735,aber sie verbrennen nicht.
  • Selbst wenn der Wassergehalt des festen Brenmmaterials sehr hoch ist, wird dies sicht die Kraftanlage schädlich beeinflussen, weil Wasser unter einem überdruck in Dampf ungewandelt wird, welcher die heissen Abgase ausdehnt und dadurch hilft die Räder der Turbine anzutreiben. Auch ist die Qualität des Holzes, das als Brennmaterial F verwendet wird, belang.
  • los. Alle Sorten von Helz können als Brennmaterial F verwendet werden, segar @ste, Baumstümpfe u.s.w. Tatsächlich jeder brennbare Teil eines Baumes, aus hartes oder weichen Holzes,kann verwendet werden. FUr die einfachste Art der Beschickung der Kessel lit Bremmstoff F ist es verteilhaft, das Brennmaterial im kleine Stücke von etwa 100 cm³ Grösse zu zerkleinem und in Papiersäcke zu packen, die etwa dc. Durchmesser der Öffnung der Kessel 742 entsprechen. Dies ist die handelsübliche Art, wie zu. Beispiel Helzkehle an die Köche, die ii Garten kochen, geliefert wird.
  • Wenn man den handelsübliche Preis von Holzabfällen in Energie warechnet, und sit den üblichen Preis von Benzin vergleicht kommt der Preis eines solchen Brennaaterials F auf 40-50 Pfennige pro Kubik Decimeter. Holz erneuert sich, ist billig, daher ükenomisch und viel ungefährlicher ii Umgang als Benzin, was explodieren kann.
  • Konventionelle Gastürbinen benötigen eine gewisse zeitspanne, um genügend Druck aufzubauen, dies ist daher für Verkehr unerwünscht,wenn man viel anhalten und wieder anfahren muss. Wie oben erklärt in ler Hauptform der Erfindung, wird Gleichstrom aus der Akkumulatorengruppe benutzt, um diesen grossen Fehler der Turbinen, die sit Kraftstoff fahren, zu ungeben. Die Holzblöcke und Späne, die benutzt werden, um durch ihre erzeugte Hitze die komprimierte Luft im Verbrennungsraum 728 auszudehrgnund uzu verdreifach@en, könne aus dem Abfallmaterial der Helzindustrie gewonnen werden, das in Augenblick völlig verloren geht. Die Helzindustrie der Vereinigten S#aaten hat diesem Verlust auf 120 Millionen Tonnen pro Jahr, geschätzt.
  • Dieser Verlust kann durch die vorstehende Erfindung in Energie umgesetzt werden und etwa 400,000 Fässer ven Rehöl pro Tag eingespart werden.
  • Es wird normalerweise angenommen, dass ein Pfund Dynamit mehr Energie besitzt wie ein Pfund Helz. Das ist aber falsch, denn Helz besitzt 50% Ickr Energie wie Dynamit. Der Unterschied liegt darin wie die Energie abgegeben wird. Dynanit giebt alle Energie in einer äusserst kurzer Zeitspanne ab, während Holz dazu eben sehr viel Zeit benötigt@. Genau gerechnet besitzt Holz etwas weniger wie die Hälfte der Energie die Benzin besitzt.
  • Der Unterschied liegt in der räumlichen Ausdehnung, die natürlich sich sehr zu Gunsten von Benzin verschiebt.
  • Als Brennstoff F kann auch zubereitetes Zellulesematerial benutzt werden, "Biomasse" genannt, welches nicht nur Papier Holzspäne und Sägemehl enthält, sondern sogar Zuckerrohr, Bambusrohr, Chapprral, Mailkolben und Eukalyptus enthalten kann. Diese Masse wird verzugsweise in Hoch gepresste Briketts verarbeitet. Eine kontinuierliche Strangpresse, un solche Briketts für Brennmaterial v.n diesen Abfallstoffen zu verarbeiten, war in einen Artikel in der Zeitschrift "Research Development" auf Seite 37 der Dezember Ausgabe 1978 beschrieben, der den Titel trug: "Presse veringert die Kosten des Brennstoffes aus Biomasse". Diese Presse wurde so dargestellt, dass sie Holzabfall und jeden bekannten Rückstand in Biomasse und dann in Briketts verarbeiten kann, die sehr wenig Asche hinterlassen, und dadurch Material brauchbar nacht, das normalerweise weggeworfen, verbrannt aller vergraben wird.

Claims (18)

  1. Patentansprüche 1. Kraftfahrzeug-Antrieb System mittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist. durch inen aotorangetriebenen Generator, und gesteuert durch einen Steuerapparat dadurch gekennzeichnet, dass der Generator inen zwei-Phasen Wechselstrom liefert, der zwei separate doppelte Anschlüsse zur Stromentnahme hat, dass eine Mehrzahl von elektrischen schrittnotoren, die dazu speziell adaptiert sind, je ein Antriebsrad des Kraftwagens reversierbar anzutreiben und die separate Strooanschlüsse zur Stromeingabe haben, dass jeder kommutatorlose Schrittrotor einen Rotor, fiber seinen Unfang verteilt, eine Mehrzahl von abwechselnd aufeinanderfolgenden Nord und Sfldpolen aufreisst, dadurch gekennzeichnet, dass die Pol:ahl des Stators ein mehrfaches der Polzahl des Rotors betrUgt und dass der Stator, diesen mehrfachen Polzahl entsprechend, mehrere gemeinsam und getrennt von einander in beiden Strolrichtungen erregbare, über den ganzen Unfang verteilte und gleichmäßig ineinander verschachtelte Wicklungsgruppen aufweist, in denen Pole mit wechselnder Polarität aufeinander folgen, dass jeder Stator Polschuh eine erste Wicklung besitzt, die geeignet ist, ul durch Stromstösse von gleichgerichtem Wechselstrom magnetiziert zu werden und eine zweite Wicklung, die geeignet ist, durch Stromstösse von Gleichstrom magnetiziert zu werden, dass eine Akkumulatorengruppe als zusätzliche Quelle für Gleichstrom vorgesehen ist, dass die Statorwicklungen über eine Gruppe voi Impulse gesteuerten Gleichrichtern erregt werden, wobei die Gleichrichtersteuerschaltung mit Digitalbausteinen vorprogrammiert ist, um von Impuls zu Impuls weiterschaltend die Statorwicklungsgruppen in Sinne einer Rotordrehung um jeweils eine Statorpolbreite zu erregen, dass ein Kontrolechaltung fUr die Schrittmotore vorgeschaltet ist, die den Wtchselstrou des Generators in beiden Phasen über eine Gruppe von Impulsgesteuertern Gleichrichtern separat und gleichzeitig, entsprechend dem Empfang von Steuerimpulsen, an die erste und zweite Gruppe von Wicklungen des Stators liefert, und dadurch eine Schritt bei Schritt ausgefahrte Drehung der Rotors veranlassen, dass verändliche Frequenz generatoren Steuerimpulse an die auf Pulse reagierende Gleichrichtergruppen abgiebt, dass eine Frequenzregelung die veränderlichen Frequenzgeneratoren in der Hahe ihrer Frequenz wahlweise steuert.
  2. 2. Kraftfahrzeug-Antrieb-System mittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist durch einen motorangetriebenen Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein für die rechte Seite des Irahrzeuges und ein für die linke Seite des Fahrzeuges veränderlicher Frequenzgenerator vorgesehen ist, gesteuert durch einen Frequenzregeler der it den nechanischen Steuerapparat des Fahrzeuges verbunden ist, so dass Steuerimpulse vor verschiedener Frequenz an die Gleichrichter abgegeben werden, die proportional nur Stellung des mechanischen Steuerapparates differentiale Umdrehungen durch die Schrittmotore auf die Rider des Kraftfahrzeuges in einer Kurve ausfiben.
  3. 3. Kraftfahrzeug-Antrieb-System mittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist durch einen aotorangetriebenen Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor und der Generator so geregelt werden, dass sie in der Hauptsache lit gleichbleibender Geschwindigkeit laufen und der Generator einen Wechselstromes liefert mit einer annähernd konstanten Frequenz.
  4. 4. Kraftfahrzeug-Antrieb"Systeu mittels elektrischen Einzelradantrieb nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug durch eine von Fahrer betitigte Geschtiadigkeits-Reguliervorrichtung, die die Leistung des Wechselstromgenerators nach einer Änderung der Frequenz durch Schaltung nit der ersten Gruppe von Statorwicklungen verbindet und mittels Schaltung pulsierende nit den Generator synchron geschaltet,Gleichstromstösse aus der Akkumulatorengruppe an die zweite Gruppe von Statorwicklungen entsprechend den verlangten Drehmoment liefert un eine schon vorher festgelegte Beschleunigung der Geschwindigkeit zu erreichen.
  5. 5. Kraftfahrzeug-Antrieb-Syste- mittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist durch einen lotorangetriebenen Generator nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die durch Gatter gesteuerten, vollwelle Gleichrichter nit der Leistung der ersten Phase des zwei-phasigen Generators verbunden sind und ein zweier volltelle Gleichrichter nit der Leistung der zweite Phase des Generators verbunden ist.
  6. 6. Krxftfahrzeug-Antrieb-Systen ittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist durch einen motorangetriebenen Generator nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerimpulse von veränderlichen Frequenzgeneratoren so geteilt werden, dass sie positive oder negative halbwellen Impulse durch Unt#rdrückung jeweils einer halben Welle,liefert die positiven Impulse eine forwärts gerichtete Fahrrichtung veranlassen, weil die negative Impulse eine rückwärtige Fahrrichtung veranlassen und dadurch ein Rücksetzen des Fahrzeugs erlauben.
  7. 7. Kraftfahrzeug-Antriebs-System mittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist durch einen n motorangetriebenen Generator nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Satz von vollwellen Gleichrichtern an jeden der Schrittmotore angeschlossen wird, wenn gebremst werden soll, so dass jeder Schrittmotor, weil er direkt nit den Rädern gekoppelt ist, als Wechselstromgenerator arbeitet und seine Bremsenergie an die Akkumulatorengruppe zur Ladung abgiebt.
  8. 8. Kraftfahrzeug-Antrieb-System mittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist durch einen Motorangetriebenen Generator nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatorengruppe durch eine Ladestromkontrolle gegen Überladen absichert ist, indem die Ladestrom kontrolle den Motor oder die Turbine abschaltet, wenn die Batterie voll ist.
  9. 9. Kraftfahrzeug-Antrieb-System mittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist durch einen motorangetriebenen Generator nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Generators durch einen Bxplosionsnotor angetrieben wird, der nit beinahe konstanter Geschbindigkeit lIuft.
  10. 10. Kraftfahrzeug-Antrieb-System mittels elektrischen Einzelradantrieb, gespeist durch einen motorangetriebenen Generator nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Generators durch eine Expansionsturbine angetrieben wird, die nit beinahe konstanter geschwindigkeit lMuft.
  11. 11. Kraftfahrzeug-Antrieb-System mittels elektrische Einzelradantrieb (710) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbrennungskessel 728 vorgesehen ist, in den langsam brennendes festes Brennmaterial erhitzte und komprimierte Abgase als ein Expansionsmedium ergeben, dass der Verbrennungskessel (728) einen Ausgangskanal (774) fOr die darin gebildeten komprimierten Abgase bildet, dass eine Entzändung der Verbrennung durch eine brennbare, zur Anstecken benutzte Flüssigkeit vorgesehen ist, die in den Verbrennungskessel (728) aa Eingang zur Herd 754 eingebracht und gezündet wird, und dass ein mittels Motor angetriebener Kompressor (720) komprimierte Luft in den Verbrennungskessel (728) drückt.
  12. 12. gine mitgeführte langsam brennende elektrische Kraftanlage dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbrennungskessel (728) vorgesehen ist, dessen Verbrennungsraum (735)ein langsam brennende, festes, Brennmaterial in komprimierte heisse Kraftgase durch Verbrennung umgewandelt wird, dass ein Verbrennungskessel (728) nit einer Luftzufuhr (752) und einenKraftgas Abgangskana (774) vorgesehen ist, dass eine nit Kraftgas betriebene Turbine (714) vorgesehen ist, die einen Eingangskanal (780) fUr das Kraftgas, und einen Auspuff (782) ftir dasselbe sowie einen rotierbaren kraftentwickelnden Rotor (784) besitzt dass ein Kanal (776) das komprimierte Kraftgas von den Abgangskanal (884) des Verbrennungskessel (728) nach den Zufuhrkanal (780) der Turbine (714) leitete dass ein Wechselstromgenerator (718) einer rotierenden Eingangshaft (786) und Stromklemmen (788, 790) besitzt, un den vor Generator (718) erzeugten Wechselstrom entsprechend der Leistung der durch Kraftgas angetriebenen Turbine (714) weiterzuleiten, dass ein Reduziergetriebe (716) zwischen dieserRotor (784) der Turbine (714) und den Skaft (786) des Generators (718) einge schaltet ist, um die unterschiedlichen Drehzehlen auszugleichen, dass eine wählbare Zufuhr (722) einer brennbaren und entzündlichen Flflssigkeit mit den Verbrennungskessel (728) verbunden ist, dass eine Vorrichtung zum An#ünden (756) des festen Brennstoffes, vermittels einer Flüssigkeit in den Verbrennungskessel (728) eingebaut ist, dass ein Luftkonpressor (720) vorgesehen ist, der Luft unter Druck in den Verbrennungskessel (728) durch den Kanal (752) zufahrt.
  13. 13. Bine mitgeführte langsam brennende elektrische Kraftanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwei Verbrennungskessel (726, 728) so arrangiert sind, dass sie wechselweise in Gebrauch genommen werden können, indem zwei separate und unabhängige Luftzufährkanäle (752), die vom Luftkompressor (720) Druckluft an jeden Verbrennungskesel (726, 728) bringen, vorgesehen sind, dass separate und unabhängige Abflusskanäle (774) Kraftgas aus den Verbrennungskesseln (726, 728) durch den Zufuhrkanal (776) und in den Bingang (780) der Turbine (714) leiten, und dass ein Kontrolventil (750) wahlweise komprimierte Luft in einen der beiden Verbrennungskessel /(726, 728) drückt, während komprimierte Luft an den anderen Kessel abgeschaltet wird.
  14. 14. Eine mitgeführte, langsam brennende elektrische Kraftanlage nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrolventil (750) zur gleichen Zeit eine brennbare Fltissigkeit zum Anzünden des festen Brmestoffes in Verbrennungsraum (735), wahlweise zu einen der Verbrenungskessel (726, 728) liefert, während der andere Kessel abgeW schaltet wird.
  15. 15. Eine mitgeführte, langsam brennende elektrische Kraftanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verbrennungskessel (726, 728) einem vertikalen-verlängerten Druckbehälter (728), mit einen überdrcukventil (744) in den oberen Teil desselben, einen Rost (736) in den unteren Teil desselben und einen Aschebenhälter (738) unterhalb des Rostes (736), besitzt.
  16. 16. 6ine mitgefährte, langsam brennende elektrische Kraftanlage nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass eine brennbare Flüssigkeit vorgesehen ist, die zun Anzunden des festen Brennstoffes durch einen Brenner (754) in Verbrennungsraum (735) der Kessel (726,728) über den Rost (736) dient und die in einen Behälter (722) mitgeführt wird, der jedoch entfernt von des Brenner (754) installiert ist, und die durch des Zuleitungsrohr (748) von Behälter (726) zum Brenner (754) gebracht wird.
  17. 17. Eine mitgeführte, langsam brennende elektrische Kraftanlage nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daas der Anzünder (756) eine durch einen elektrischen Hochspannungsstrom durch überspringende Funken funktionierende zändkerze oder eine Gltlhkerze besitzt die in der Nähe des Brenners (754) durch ihren glähenden Platinusdraht, wenn unter Stroh gesetzt, das sich aus der Flüssigkeit bildende brennbare Gas zündet.
  18. 18. Eine mitgeführte, langsam brennende elektrische Kraftalanlage, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aschenbehälter (738) einen beweglichen Verschluss (740), hat, der so unter den Verbrennungskessel (726,728) angebracht ist, dass er beweglich entweder den Aschebehälter luftdicht abschliesst oder aber es ermöglicht die Asche zu entfernen.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2592342A1 (fr) * 1985-12-30 1987-07-03 Grand Michel Vehicule automobile a traction electrique
EP0660487A2 (de) * 1993-12-27 1995-06-28 Hitachi, Ltd. Stromversorgung
US9975619B1 (en) * 2017-01-11 2018-05-22 Brunswick Corporation PCM controlled charging system
US11897591B2 (en) 2017-01-11 2024-02-13 Brunswick Corporation PCM controlled charging system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR362976A (fr) * 1906-02-03 1906-07-18 Louis Krieger Voiture à turbine et à transmission électrique
GB422788A (en) 1932-07-14 1935-01-14 Gen Electric Improvements in and relating to electric motors
GB1394003A (en) 1972-03-16 1975-05-14 Salvadorini R Power driven vehicle with means for measuring operating time and or fuel consumption of the engine
DE1613083B2 (de) * 1966-07-13 1975-08-07 Werner H. Dearborn Mich. Fengler (V.St.A.) Reversierbarer Schrittmotor
US4119861A (en) * 1975-10-15 1978-10-10 Tokyo Shibaura Electric Company, Ltd. Starting apparatus for gas turbine-generator mounted on electric motor driven motorcar
DE2908270A1 (de) * 1979-03-02 1980-09-11 Gutt Hans Joachim Prof Dr Ing Fahrzeugantrieb mit mehreren elektrischen drehfeldmaschinen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR362976A (fr) * 1906-02-03 1906-07-18 Louis Krieger Voiture à turbine et à transmission électrique
GB422788A (en) 1932-07-14 1935-01-14 Gen Electric Improvements in and relating to electric motors
DE1613083B2 (de) * 1966-07-13 1975-08-07 Werner H. Dearborn Mich. Fengler (V.St.A.) Reversierbarer Schrittmotor
GB1394003A (en) 1972-03-16 1975-05-14 Salvadorini R Power driven vehicle with means for measuring operating time and or fuel consumption of the engine
US4119861A (en) * 1975-10-15 1978-10-10 Tokyo Shibaura Electric Company, Ltd. Starting apparatus for gas turbine-generator mounted on electric motor driven motorcar
DE2908270A1 (de) * 1979-03-02 1980-09-11 Gutt Hans Joachim Prof Dr Ing Fahrzeugantrieb mit mehreren elektrischen drehfeldmaschinen

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AT-Z.: "Elektrotechnik und Maschinenbau" 93(1976) H. 8, S. 335-341
AT-Z.: Elektrotechnik und Maschinenbau 93(1976) S.335 bis 341 *
DE-Z.: Motorschau, Oktober 1942, Heft 10, S. 402 bis 408 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2592342A1 (fr) * 1985-12-30 1987-07-03 Grand Michel Vehicule automobile a traction electrique
EP0660487A2 (de) * 1993-12-27 1995-06-28 Hitachi, Ltd. Stromversorgung
EP0660487A3 (de) * 1993-12-27 1995-08-30 Hitachi Ltd Stromversorgung.
US5768117A (en) * 1993-12-27 1998-06-16 Hitachi, Ltd. Power supply system for supplying electric power to a load through plural converters
US9975619B1 (en) * 2017-01-11 2018-05-22 Brunswick Corporation PCM controlled charging system
US10836462B1 (en) 2017-01-11 2020-11-17 Brunswick Corporation PCM controlled charging system
US11661165B1 (en) 2017-01-11 2023-05-30 Brunswick Corporation PCM controlled charging system
US11897591B2 (en) 2017-01-11 2024-02-13 Brunswick Corporation PCM controlled charging system

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