Einrichtung zum Nutzbremsen von Einphasenreihenschlußmotoren in Verbindung
mit nach Art von Einphaseninduktionsmotoren mit Hilfsphase ausgebildeten Erregerphasenumformern.
Um einen EinphasenreihenschluBmotor als Generator auf das Netz zurückarbeiten zu
lassen und für diesen Betrieb richtig zu erregen, kann man einen Phasenumformer
verwenden, welcher nach Art eines Einphaseninduktionsmotors mit Hilfsphasen ausgebildet
ist. Die Spannung an der zur Hauptphase des Umformers räumlich senkrechten Hilfsphase
ist beim Lauf des Umformers nahezu um go° elektrisch gegen die an der Hauptphase
liegenden Netz-Spannung verschoben. Verwendet man diese Hilfsphasenspannung zur
Erregung des Motorfeldes, so steht dieses, da der Erregerstrom nahezu rein induktiv
ist, wieder zeitlich senkrecht auf der Hilfsphasenspannung, ist also in Phase oder
vielmehr in Gegenphase zur Netz-Spannung und somit zur richtigen Erregung des ReihenschluBmotors
bei der Nutzbremsung geeignet. An sich ist diese Anordnung bekannt und sie hat sich
auch bewährt, wenn man den
im Generator bei Belastung auftretenden
Spannungsabfall durch einen Kompoundtransformator kompensiert. Dies geschieht in
der Art, daß man die Primärwicklung des Kompoundtransformators mit dem Belastungstrom
des Generators speist und die Sekundärwicklung des Kompoundtransformators in den
Erregerkreis des Generators einfügt. Die an der Sekundärwicklung auftretende, dem
Belastungsstrom proportionale Spannung addiert sich dann zur Spannung der H.lfsphasen
und bewirkt die Kompensation des Spannungsabfalles. Diese Einrichtung hat aber noch
den Nachteil, daß der Phasenumformer zu seinem Anlauf Hilfsapparate erfordert, welche
den ohnehin eng begrenzten Raum auf der Lokomotive füllen und das Gewicht des Triebwagens
erhöhen. In vielen Fällen scheitert die Verwendung an sich vorteilhafter Einrichtungen
beim Bahnbetrieb durch ihren Raumbedarf und die Gewichtsvermehrung, welche sie bedingen.
Im vorliegenden Falle stellt daher jede Ersparnis an Apparaten einen wesentlichen
Fortschritt dar, und die dadurch erzielte Vereinfachung der Schaltung erhöht auch
die Betriebsicherheit der Lokomotive.Device for regenerative braking of single-phase series motors in connection
with exciter phase converters designed in the manner of single-phase induction motors with auxiliary phase.
To use a single-phase series motor as a generator to work back on the grid
and to excite properly for this operation, one can use a phase converter
use, which is designed in the manner of a single-phase induction motor with auxiliary phases
is. The voltage at the auxiliary phase, which is spatially perpendicular to the main phase of the converter
is electrical compared to that of the main phase by almost go ° when the converter is running
lying mains voltage shifted. If you use this auxiliary phase voltage for
Excitation of the motor field, this is because the excitation current is almost purely inductive
is, again in time perpendicular to the auxiliary phase voltage, is therefore in phase or
rather in phase opposition to the mains voltage and thus to the correct excitation of the series motor
suitable for regenerative braking. This arrangement is known per se and it has become
also proven if you have the
occurring in the generator under load
Voltage drop compensated by a compound transformer. This is done in
of the kind that the primary winding of the compound transformer with the load current
of the generator and feeds the secondary winding of the compound transformer into the
The exciter circuit of the generator inserts. The occurring on the secondary winding, the
The voltage proportional to the load current is then added to the voltage of the auxiliary phases
and compensates for the voltage drop. But this facility still has
the disadvantage that the phase converter requires auxiliary equipment to start up, which
fill the already narrow space on the locomotive and the weight of the railcar
raise. In many cases, the use of facilities that are advantageous per se fails
in rail operations by their space requirements and the increase in weight that they cause.
In the present case, therefore, every saving in equipment represents an essential one
And the resulting simplification of the circuit also increases
the operational safety of the locomotive.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zum Nutzbremsen von Einphasenreihenschlußmotoren
in Verbindung mit nach Art von Einphaseninduktionsmotoren mit Hilfsphase ausgebildeten
Erregerphasenumformern, bei welcher der Anker- und Erregerstrom des Reihenschlußmotors
mittels eines Kompoundtransformators induktiv gekoppelt sind, und besteht darin,
daß zur Ersparung eines besonderen Anlaßwiderstandes für den Phasenumformer die
Wicklungen des Kompoundtransformators als Hilfsdrosselspulen zum Anlassen des Phasenumformers
geschaltet werden.The invention now relates to a device for regenerative braking of single-phase series motors
in connection with designed in the manner of single-phase induction motors with auxiliary phase
Excitation phase converters, in which the armature and excitation current of the series motor
are inductively coupled by means of a compound transformer, and consists of
that to save a special starting resistor for the phase converter
Windings of the compound transformer as auxiliary reactors for starting the phase converter
be switched.
In dem Schaltbild bedeutet T die Sekundärwicklung des Haupttransformators
zur Speisung des Reihenschlußmotors 11, welcher hier in derjenigen Schaltung dargestellt
ist, welche er zum Nutzbremsen erhält. A ist sein Anker, C die Kompensationswicklung,
Il' die Wendepolwicklung, zu der in Reihe der Widerstand R1 und parallel die Drosselspule
D liegt. Diese besondere Schaltung des Wendepolstromkreises dient zur Erzeugung
eines Wendefeldes richtiger Größe und Phase beim Betric be des Motors als Generator.
F ist die Feldwicklung des Motors, welche zum Umschalter U führt. P ist der Phasenumformer,
dessen Läufer L nach Art eines Käfigankers ausgebildet ist. Seine als geschlossene
Gleichstromwicklung ausgeführte Statorwicklung S ist in zwei zueinander senkrechten
Achsen stromführend. An zwei diametrale Punkte 1, 2 der einen Achse dieser Wicklung
ist (über die Widerstände R. und R;) die Netz: pannung gelegt, während an den beiden
diametralen Punkten 3, 4 in der zur ersten senkrechten Achse die Erregerspannung
für die Wicklung F abgenommen wird. Die Punkte und 4 sind nun aber nicht unmittelbar
mit den Enden der Wicklung F verbunden, sondern über die Wicklungen E und G des
Kompoundtransformators K, während die beiden anderen Spulen J und N dieses Transformators
vom Hauptstrom des Motors 31durchflor-sen werden. Durch den Umschalter U sind nun
die Widerstände R2 und R3 kurz--chließbar und die Spulen des Kompoundtransformators
befinden sich in der einen Stellung des Umschalters unter sich in Reihew chaltung
und sind d.abf--i nach Art einer Anlaßdrosselspule mit der Hilfsphase 3, 4 verbunden,
welche hierbei ebenfalls vom Netz (Sekrndärwicklung T) Strom erhält. Diese Verbindungen
bestehen in der gezeichneten Stellung des Umschalters (Hebe1.H nach links in die
Stellung A gestellt), in welcher auch die Widerstände R2 und. R, wirksam sind, so
daß in den Stromkreis der Hauptphase Widerstand, in den Stromkreis der Hilfsphase
Selbstinduktion (die vier Spulen des Kompoundtransformators) eingeschaltet ist.
Diese Hebelstellung des Umschalters ist die Anlaßstellung. Der Phasenumformer läuft
somit unter Verwendung der vorhandenen Einrichtungen und ohne Einbau einer besonderen
Anlaßdrosselspule an. Ist der Phasenumformer auf Touren gekommen, dann wird der
Hebel H des Umschalters U
nach rechts gestellt. Damit werden die Widerstände
R, und R, kurzgeschlossen und die mit der Hilfsphase verbundenen Spulen E und G
des Kompoundtransformators mit den freien Enden der Wicklung F verbunden, während
die Spulen J und N des Kompoundtransformators in Reihe zum Anker des Motors 1'1f
geschaltet werden. Die Stellung B des Umschalters ergibt somit die Betriebschaltung
der Einrichtung.In the circuit diagram, T means the secondary winding of the main transformer for supplying the series motor 11, which is shown here in the circuit which it receives for regenerative braking. A is its armature, C the compensation winding, Il 'the reversing pole winding, to which the resistor R1 is in series and the choke coil D is in parallel. This special circuit of the reversing pole circuit is used to generate a reversing field of the correct size and phase when the motor is operated as a generator. F is the field winding of the motor, which leads to changeover switch U. P is the phase converter, the rotor L of which is designed in the manner of a cage armature. Its stator winding S, designed as a closed direct current winding, carries current in two mutually perpendicular axes. The mains voltage is applied to two diametrical points 1, 2 of one axis of this winding (via resistors R. and R;), while the excitation voltage for winding F is applied to the two diametrical points 3, 4 in the axis perpendicular to the first axis is removed. Points 4 and 4 are not directly connected to the ends of winding F, but via windings E and G of compound transformer K, while the main current of motor 31 flows through the two other coils J and N of this transformer. The resistors R2 and R3 can now be short-circuited by the changeover switch U and the coils of the compound transformer are in one position of the changeover switch in series and are d.abf-i in the manner of a starting choke coil with the auxiliary phase 3, 4 connected, which here also receives power from the network (secondary winding T). These connections exist in the position shown of the switch (Hebe1.H set to the left in position A), in which the resistors R2 and. R, are effective, so that resistance is switched on in the circuit of the main phase, and self-induction (the four coils of the compound transformer) in the circuit of the auxiliary phase. This lever position of the switch is the starting position. The phase converter thus starts up using the existing equipment and without installing a special starting choke coil. If the phase converter has revved up, then the lever H of the switch U is turned to the right. The resistors R, and R, are short-circuited and the coils E and G of the compound transformer connected to the auxiliary phase are connected to the free ends of the winding F, while the coils J and N of the compound transformer are connected in series to the armature of the motor 1'1f . The position B of the switch thus results in the operating circuit of the device.