DE3702380A1 - Schaltungsanordnung fuer gleichstromstellerbetriebene gleichstrom-nebenschlussmotoren - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer gleichstromstellerbetriebene gleichstrom-nebenschlussmotoren

Info

Publication number
DE3702380A1
DE3702380A1 DE19873702380 DE3702380A DE3702380A1 DE 3702380 A1 DE3702380 A1 DE 3702380A1 DE 19873702380 DE19873702380 DE 19873702380 DE 3702380 A DE3702380 A DE 3702380A DE 3702380 A1 DE3702380 A1 DE 3702380A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
armature
circuit arrangement
valve
direct current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19873702380
Other languages
English (en)
Other versions
DE3702380C2 (de
Inventor
Karl-Heinz Bezold
Michael Dipl Ing Mues
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE19873702380 priority Critical patent/DE3702380A1/de
Publication of DE3702380A1 publication Critical patent/DE3702380A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3702380C2 publication Critical patent/DE3702380C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/22—Dynamic electric resistor braking, combined with dynamic electric regenerative braking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/298—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für gleichstromstellerbe­ triebene Gleichstrom-Nebenschlußmotoren, wie sie im Oberbegriff des An­ spruches 1 näher definiert ist.
Derartige Schaltungsanordnungen werden bei Antriebssteuerungen, z. B. im Bahnbetrieb, benötigt.
Die bekannten Anordnungen sind relativ aufwendig, bei eingeschränkten Stell­ möglichkeiten. Zum Teil ist der Aufwand auch an mechanischen Leistungs­ schützen erheblich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Schaltung mit vollelektronischen Mitteln zu erstellen, die universell einsetzbar ist und gleichzeitig die Stellmöglichkeiten verbessert.
Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Anhand der Zeichnungsfiguren, die auf ein Ausführungsbeispiel eingehen und Betriebszustände zeigen, wie die Erfindung im nachstehenden näher er­ läutert. Es zeigt
Fig. 1 eine universelle Schaltung für gleichstrom­ stellerbetriebene Gleichstrom-Nebenschluß­ motoren,
Fig. 2 bis 10 die Stromverläufe in dieser Schaltung in verschiedenen Betriebszuständen.
Nach Fig. 1 wird ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor 1 mit Ankerwicklung L A mit einer Feldwicklung L F von einer Gleichspannungsquelle (Gleichspannungs­ netz) U N betrieben. Mit S ist ein Netzschalter (Schütz) bezeichnet. Im Ankerstrom­ kreis und im Feldstromkreis liegen jeweils ein- und ausschaltbare steuer­ bare Halbleiterventile V 1 und V 5, z. B. GTO-Thyristoren. Diese Ventile er­ möglichen eine unabhängige Steuerung des Energieflusses in beiden Rich­ tungen zwischen Gleichspannungsquelle U N und dem Motor. Mit V 3 ist ein Freilaufventil für den Ankerstromkreis und mit V 6 ein Freilaufventil für die Feldwicklung L F bezeichnet. Die Kombination der Ventile V 5 und V 6 bilden somit den Feldstromsteller; V 1 und V 3 den Ankerstromsteller. Weiter­ hin ist der Schaltung ein Bremswiderstand R B entnehmbar, der in Reihe mit einem weiteren GTO-Thyristor V 2 liegt. Diese Serienschaltung ist zum Frei­ laufventil antiparallel angeordnet. Dem GTO-Thyristor V 1 ist noch ein nichtsteuerbares Ventil V 4 antiparallel geschaltet.
Im folgenden wird auf die Betriebsmodi, im Hinblick für den Einsatz auf Fahrzeugen als "Fahren" und "Bremsen" bezeichnet, näher eingegangen.
"Fahren"
Die Steuerung des Ankerstromes I A erfolgt durch periodisches Ein- und Aus­ schalten des GTO-Thyristors V 1. Der Feldstrom wird durch Takten des GTO- Thyristors V 5 beeinflußt. Fig. 2 zeigt die jeweils gemeinsam leitende Phase der Thyristoren V 1 und V 5, d. h. es fließen Ankerstrom und Feldstrom. Es sind dabei folgende unabhängige Stromkreise gebildet. Für den Anker­ stromkreis U N , S, L A , 1, V 1, U N . Für den Feldstromkreis U N , S, V 5, L F , U N .
Fig. 3 ist die Sperrphase beider Ventile V 1 und V 5 dargestellt und der hierbei jeweils erfolgende Freilauf über die Ventile V 6 und V 3. Der Anker­ strom I A verläuft dabei über 1, V 3, L A , 1 und der Feldstrom I F über L F , V 6, L F . In Fig. 4 fließt der Ankerstrom bereits wieder über GTO-Thyristor V 1, während der Feldstrom bei gesperrtem GTO-Thyristor V 5 noch im Frei­ lauf über Ventil V 6 geht. Nach Fig. 5 ist das Ventil V 1 gesperrt. Erkenn­ bar ist der Ankerstromfreilauf über das Ventil V 3. Dagegen ist der Feldstrom GTO-Thyristor V 5 wieder leitend.
"Bremsen"
Beim Betriebszustand "Bremsen" ist es möglich, die Energie in die Gleich­ spannungsquelle U N zurückzuspeisen oder in einem Bremswiderstand R B in Wärme umzusetzen.
Bei der Netzrückspeisung bleibt das Ventil V 1 abgeschaltet und es werden zwei Stromkreise gebildet. Dies ist in Fig. 6 dargestellt. Der Ankerstrom I A fließt nun in umgekehrter Richtung wohin er sich hinter der Drossel L A verzweigt.
Der Ankerstrom wird dabei über den Feldstrom I F mittels des taktenden Ven­ tils V 5 gesteuert.
Fig. 7 zeigt diese Schaltung bei gelöschtem Ventil V 5, d. h. mit Feldstrom­ freilauf. Der Ankerstrom hat sich jetzt erhöht; er verläuft über 1, L A , S, U N , V 4, 1.
Ist das Netz nicht aufnahmefähig, weil keine anderen Verbraucher die Ener­ gie aufnehmen können, oder ist der Netzschalter S geöffnet, dann soll das Fahrzeug trotzdem abgebremst werden können.
Dazu wird das Bremsventil, der GTO-Thyristor V 2 gezündet und der Anker­ strom I A über den Bremswiderstand R B geleitet. (Fig. 8 und 9). Durch Steue­ rung des Feldstromes mit dem Feldstromsteller V 5/V 6 wird der Ankerstrom I A auf dem vorgegebenen Wert gehalten. In Fig. 8 sind die Ventile V 2 und V 5 leitend. In Fig. 9 ist V 2 leitend und V 5 gesperrt (Freilauf über V 6).
Fig. 10 zeigt einen Betriebszustand, in dem der Ankerstrom gleich dem Feldstrom ist. Der Motor ist dann als Reihenschlußmaschine geschaltet.
Wenn der Gleichstromsteller von der Gleichspannungsquelle U N getrennt ist (Schalter S ist offen), dann ist zur Vorerregung des Feldes eine zusätz­ liche Einrichtung notwendig, die den Feldstrom aus einer Batterie aufbaut. Diese Batterie ist hier in dem Schaltkreis der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Durch die getrennten Steller für den Ankerstrom und den Feldstrom ist es möglich, das Drehmoment des Motors in weiten Bereichen den Erfordernissen anzupassen. Beim Anfahren kann bei hohem Anker und hohem Feldstrom ein hohes Anzugsmoment erzeugt werden. Es tritt hier die Feldschwächung beim Anfahren, die bei vielen Schaltungen mit Reihenschlußmaschinen gegeben ist, nicht auf. Bei höheren Drehzahlen kann das Feld durch Absenken des Feldstromes geschwächt werden und dadurch die Motorspannung soweit ver­ mindert werden, daß sich ein genügend hoher Ankerstrom zur Steuerung des Drehmomentes ausbilden kann.
Um das in manchen Fällen günstige Reihenschlußverhalten des Motors auch bei dieser Anordnung zu ermöglichen, kann der Feldstrom proportional zum Ankerstrom gefahren werden.
Wegen der Nebenschlußcharakteristik kann durch Auslegung des Motors der erforderliche Feldstrom niedrig gehalten werden. Dadurch sind weniger leistungsfähige und damit billigere Halbleiter einsetzbar. Außerdem kann der Kühlungsaufwand niedrig gehalten werden.
Ein weiterer Vorteil ist das Fehlen eines wartungsbedürftigen Fahr- und Bremsschützes.
Beim Betriebszustand "Bremsen" kann sowohl bei der Rückspeisung in das Netz als auch bei der Widerstandsbremse der Ankerstrom über den Feldstrom und damit das Drehmoment günstig geführt werden.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung für gleichstromstellerbetriebene Gleichstrom-Neben­ schlußmotoren, geeignet für die Betriebszustände "Antreiben", "Netz­ bremse" und "netzunabhängige Widerstandsbremse", gekennzeichnet durch folgende Merkmale,
  • - Anker- und Feldstromkreis des Motors (1) liegen über je ein ein- und ausschaltbares Halbleiterventil (V 1, V 5) an einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle (U N ) und sind unabhängig voneinander steuer­ bar,
  • - beiden Stromkreisen sind getrennte Freilaufwege über Freilaufdioden (V 3, V 6) zugeordnet,
  • - antiparallel zur Freilaufdiode (V 3) des Ankerkreises ist ein weite­ res getrennte ansteuerbares ein- und ausschaltbares Halbleiterventil (V 2) mit in Reihe liegendem Bremswiderstand (R B ) angeordnet und
  • - dem steuerbaren Halbleiterventil (V 1) des Ankerkreises ist ein unge­ steuertes Ventil (V 4) antiparallel geschaltet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Fahrbetrieb nur die als Gleichstromsteller wirkenden steuerbaren Ventile im Anker- und Feldstromkreis (V 1, V 5) taktweise be­ trieben werden.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Netzbremsbetrieb ausschließlich das steuerbare Ventil im Feldstromkreis (V 5) wirksam ist, wobei dessen Aussteuerungstakt den Grad der Netzrückspeisung beeinflußt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Widerstandsbremsbetrieb die Verbindung (Schalter S) zur Gleichspannungsquelle (U N ) unterbrochen sein kann und die im Takt steuer­ baren Ventile im Feldstromkreis (V 5) und Bremswiderstandspfad (V 2) die Bremswirkung bestimmen.
5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als steuerbare Ventile GTO-Thyristoren Ver­ wendung finden.
DE19873702380 1987-01-23 1987-01-23 Schaltungsanordnung fuer gleichstromstellerbetriebene gleichstrom-nebenschlussmotoren Granted DE3702380A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873702380 DE3702380A1 (de) 1987-01-23 1987-01-23 Schaltungsanordnung fuer gleichstromstellerbetriebene gleichstrom-nebenschlussmotoren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873702380 DE3702380A1 (de) 1987-01-23 1987-01-23 Schaltungsanordnung fuer gleichstromstellerbetriebene gleichstrom-nebenschlussmotoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3702380A1 true DE3702380A1 (de) 1988-08-04
DE3702380C2 DE3702380C2 (de) 1989-07-06

Family

ID=6319633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873702380 Granted DE3702380A1 (de) 1987-01-23 1987-01-23 Schaltungsanordnung fuer gleichstromstellerbetriebene gleichstrom-nebenschlussmotoren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3702380A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3830766A1 (de) * 1988-09-09 1990-05-10 Autohaus Willi Schneider Batteriebetriebenes elektrofahrzeug
DE19611227A1 (de) * 1996-03-21 1997-09-25 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Speisung wenigstens einer Gleichstrommaschine
CN109802602A (zh) * 2019-03-08 2019-05-24 日立电梯（中国）有限公司 抱闸续流电路、抱闸制动系统和抱闸续流控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2832465A1 (de) * 1977-07-29 1979-02-08 Alsthom Atlantique Schaltungsanordnung zur steuerung einer gleichstrommaschine
DE3434126A1 (de) * 1984-09-18 1986-03-27 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Gleichstromstellerschaltung fuer fahrzeugantriebe mit elektrischer netz-widerstandsbremse

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2832465A1 (de) * 1977-07-29 1979-02-08 Alsthom Atlantique Schaltungsanordnung zur steuerung einer gleichstrommaschine
DE3434126A1 (de) * 1984-09-18 1986-03-27 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Gleichstromstellerschaltung fuer fahrzeugantriebe mit elektrischer netz-widerstandsbremse

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3830766A1 (de) * 1988-09-09 1990-05-10 Autohaus Willi Schneider Batteriebetriebenes elektrofahrzeug
DE19611227A1 (de) * 1996-03-21 1997-09-25 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Speisung wenigstens einer Gleichstrommaschine
CN109802602A (zh) * 2019-03-08 2019-05-24 日立电梯（中国）有限公司 抱闸续流电路、抱闸制动系统和抱闸续流控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3702380C2 (de) 1989-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69129424T2 (de) Geschwindigkeitskommutationsvorrichtung für einen elektrischen Motor
EP0326146A1 (de) Bremsschaltung für Universalmotoren
DE3702380C2 (de)
DE2751074A1 (de) Antriebssystem fuer traktionsfahrzeuge
DE10047222B4 (de) Verbrennungsmaschine mit Generator als Zuheizer
DE2132380A1 (de) Einrichtung zum schutz gegen ueberspannungen
EP0863604A1 (de) Steuer- und/oder Regelvorrichtung bzw. -verfahren für einen Retarder als Zusatzbremseinrichtung für Fahrzeuge o. dgl.
DE2225376A1 (de)
DE2016198A1 (de) Schaltungsanordnung zur Steuerung von elektrischen Schrittmotoren bzw Schritt magnetanordnungen
DE3426930C2 (de)
DE2140919A1 (de) Schaltungsanordnung zur kontinuierlichen Steuerung einer Gleichstrommaschine
DE661602C (de) Widerstandsbremsschaltung fuer Reihenschlussmotoren
DE3338318C2 (de)
DE2426083C3 (de) Schaltungsanordnung für einen impulsgesteuerten Gleichstrommotor
DE3709005C1 (en) Circuit arrangement for D.C. chopper convertor-operated D.C. series-wound motors
DE762731C (de) Nutzbremsschaltung fuer Wechselstromfahrzeuge
DE1588380A1 (de) Anordnung zur Impulssteuerung von Gleichstrommotoren
DE2132379C3 (de) Bremsschaltung eines an ein Versorgungsnetz anschließbaren Motorantriebssystems
DE2230223C3 (de) Schaltungsanordnung zur wahlweisen Steuerung einer Gleichstrom-Reihenschlußmaschine im Antriebs- oder generatorischen Nutzbremsbetrieb
DE3608707C2 (de)
DE1050426B (de) Einrichtung zur Steuerung oder Rege lung eines Verbrauchers mit mehreren parallelgeschalteten steuerbaren HaIbleiterwiderstanden
DE10230278A1 (de) Vorrichtung zum Betrieb einer elektronisch kommutierten Elektromaschine
DE2019045C (de) Antriebssystem mit Gleichstrom™ henmaschinen
DE2514957A1 (de) Doppelmotor-bremssteuerung
DE1438016C (de) Anordnung zur Speisung eines Gleich Stromreihenschlußmotors

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee