DE328417C - Einrichtung zum Anfahren von Wechselstromlokomotiven mittels Stufentransformators - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Anfahren von Wechselstromlokomotiven mittels Stufentransformators. Das Anfahren von -ZVechselstromlokomotiven findet bekanntlich derart -statt, daß man die Triebmotoren, die im allgemeinen Hauptstroincharakter besitzen, an stufenweise fortschreitend höhere Spannungen anlegt, den Anzapfungen des Haupttransformators entsprechend. Fände die Spannungssteigerung kontinuierlich statt, so würde man auch die beabsichtigte Steigerung .der Drehzahl ,der Motoren bis zu dem gewünschten Höchstwert bei konstantem maximalem Drehmoment erzielen können. Dabei ergibt sich der zulässige Höchstwert des Drehmomentes: aus der Bedingung, daß die Zugkraft am Triebradumfang nicht größer sein darf als die Adhäsionskraft zwischen Triebrad und Schiene. Die sich aus den Verhältnissen ergebende Notwendigkeit der stufenweisen Regelung bringt es aber mit sich, daß erhebliche Abweichungen von dem Idealfall zugelassen werden müs..s:en, indem beim Übergang von einer Stufe auf die folgende das Drehmoment eine plötzliche starke Steigerung erfährt, mit wachsender Drehzahl jedoch rasch sinkt und sich .dem unteren Grenzwert u nähert, der ausreicht, den Zug mit konstanter Geschwindigkeit weiterzubewegen. Daraus ergibt sich die dem Fachmann ,bekannte zackige Anfahrkurve für Hauptstrommotoren gemäß Fig. i, wo das Drehmoment M bzw. die Zugkraft am Triebradumfang in Abhängigkeit von der Anfahrzeit T dargestellt ist. Da nun der Lokomotivführer lediglich auf sein Gefühl angewiesen ist, so kommt es im praktischen Betrieb leicht vor, .d'aß am Anfang einer Stufe die zulässige Zugkraft o überschritten wird und infolgedessen die Triebräder ins Schleudern geraten. Zur Beseitigung dieses. Übelstandes hat man die. Stufenzahl vermehrt und dadurch die Möglichkeit der Überschreitung der zulässigen Zugkraft vermindert. Man hat auch bereits Lösungen gefunden,-die ohne eine Vermehrung der Stufenzahl eine genaue Einstellung der erforderlichen Spannung ermöglichen, indem man Induktionsregler für diesen Zweck verwendet hat. Die Betätigung derartiger Induktionsregler fordert jedoch besondere Antriebsvorrichtungen für verhältnismäßig große Kräfte.
• Nach der Erfindung wird auch .dieser Übelstand beseitigt, indem eine Einrichtung zur Anwendung kommt,,durch welche die Einstellung zur Begrenzung des Motorstromes und damit die Zugkraft nicht von Hand', sondern selbsttätig erfolgt. Zu diesem Zweck wird in den Stromkreis der Triebmotoren ein Trans- -formator mit veränderlichem Spulenabstand eingeschaltet. Bei einem derartigen Transformator kann bekanntlich der Höchststrom nicht überschritten werden,, weil sich unter dem Einfluß einer Stromerhöhung über 'den zulässigen Grenzwert Primär- und Sekundärspule jedesmal selbsttätig ,so weit voneinander entfernen, daß der Sekundärstrom infolge der vermehrten Streuung und der dadurch verursachten Verminderung des übersetzungsverhältnisses immer konstant bleibt. Ein derartiger Transformator wirkt also wie .das Sicherheitsventil eines Dampfkessels. Es mag hier erwähnt werden, d'aß ähnlich wirkende Einrichtungen mit anderer Schaltung zum Anlassen von Motoren zu großer Stromaufnahme bereits- vorgeschlagen worden sind.
• Eine Anfahrkurve der gleichen Lokomotive mit den gleichen Transformatoranzapfungen wie die, für welche Fig. i gilt, ist in Fig. 2 gezeichnet, und man erkennt daraus die Abflachung der Zacken an der oberen Strombegrenzungslinie o, die unter dem Einfluß des genannten Transformators zustande kommt und unter anderem bewirkt, daß der Zug unter gleichen Verhältnissen sich .bedeutend rascher beschleunigt; das rührt vor allem daher, daß die Lokomotivmotoren während eines erheblichen Teiles der Anfahrzeit das maximal zulässige Drehmoment entwickeln können.
• Eine Ausführungsform der neuen Schaltung, mit der eine Anfahrkurve nach Fig. 2 - erzielt werden kann, ist in Fig. 3 beispielsweise dargestellt. Darin ist a der Haupttransformator, dessen Unterspannungswicklung in Stufen unterteilt und mit den Anzapfungen b versehen ist. An diese schließt sich die Sekundärwicklung e. des Transformators d an, .die auf dessen mittlerem Kern auf und ab gleiten kann; mit -ihr ist die feste Primärspule c in Reihe geschaltet, .deren Amperewindungen denen der Sekundärspule e entgegengerichtet sind. An c liegt dann .der Motor j@. Zur Einstellung der gewünschten Höchststromstarke dient das Gewicht g, das einen Teil dies Gewichtes der Spule e ausgleicht. Der Transformator ct kann, da ja seine beiden Wicklungen c und e vom gleichen Hauptstrom durchflossen werden, auch als Drosselspule von besonderer Baufit bezeichnet werden, was aber mit dem Wesen dieses an sich bekannten Apparates nichts zu tun hat.
• Der Drosselspulencharakter des Apparates liegt jedoch nicht mehr vor, wenn man die Primärspule an eine vom Hauptstrom verhältnismäßig unabhängige bzw. konstante Spannung anschließt, z. B. an die Sekundärwicklung des Haupttransformators a oder an einen Teil dieser ohnehin durch Anzapfungen ab unterteilten Wicklung.
• In Fig.3 sind zwei Spulen dargestellt: Diese haben natürlich auch im geschlossenen Zustand, d. h:. wenn sie satt aufeinanderliegen, eine gewisse Streuung. Aber ebenso wie bei gewöhnlichen Transformatoren, kann auch hier durch Unterteilung der Spulen die Streuung vermindert werden: Man kann sowohl die feste als auch die bewegliche Spule unterteilen oder auch beide zugleich und bei mehrfacher Unterteilung die einzelnen Spulen beispielsweise an einer Stangenverbindung nach Art einer NürnbergerSchere befestigen. Durch die Unterteilung wird nicht nur das als Gegen-oder Ausgleichskraft verwendete Gewicht, das , auch durch eine Feder ersetzt werden kann, kleiner, sondern es ergibt sich auch außer einer Verkleinerung der Streuung im geschlossenen, deren Vergrößerung' im geöffneten Zustand der Spulen.

Claims (3)

1. #PATENT-ANsPRÜcHE: i. Einrichtung zum Anfahren vonWechselstromlokomotiven mittels Stufentransformators, dadurch gekennzeichnet, daß in den; Stromkreis der Triebmotoren ein an ,sich bekannter Transformator mit selbsttätig veränderlichem Spulenabstan.d eingeschaltet ist, der durch eine selbsttätige Begrenzung ,des Motorstromes nach oben das überschreiten der zulässigen Zugkraft verhindert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Primar-und die Sekundärwicklung des Transforinators mit beweglicher Spule mit den Triebmotoren in Reihe geschaltet sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d@aß die Primärwicklung .des Transformators mit beweglicher Spule an-eine verhältnismäßig konstante Spannung angeschlossen ist.