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Einrichtung zur elektrischen Bremsung bei Fahrzeugen. Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zur Bremsung und Regelung von Dynamomaschinen,
die entweder als Motore zur Fortbewegung einer Last dienen oder die, durch ,die
Massenwirkung ,der Last angetrieben, als Generatoren arbeiten, um eine Bremsting
auszuüben. Die Einrichtung findet im besonderen bei Elektromotoranlagen, elektrisch
angetriebener Fahrzeuge Verwendung, z. B. bei elektrischen Lokomotiven und ähnlichen
Fahrzeugen. In der Erfindung werden neue Mittelbeschrieben, durch welche ,die Klotore
entweder zum Antreiben des elektrischen Fahrzeuges verwendet werden oder als Generatoren
arbeiten, um das Fahrzeug abzubrems s en. Es sind solche Einrichtungen getroffen,
durch welche die Bremswirkung :sehr genau geregelt und in einfacher und wirkungsvoller
Weise erzielt werden kann. Die Bremswirkung kann je nach Belieben vergrößert oder
verkleinert werden. Wird die Einrichtung zum Bremsen von Fahrzeugen verwendet, die
elektrisch von einem Fahridraht aus betrieben werden, so werden die Veränderungen
in der Spannung des zugeführten Stromes selbsttätig kompensiert.
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Es sind Vorrichtungen vorgesehen, durch welche ein Teil der treibenden
Motore dazu verwendet wird, um @d@ie Felderregung der übrigen llotore zu speisen,
um so eine Bremswirkung zur Vergrößerung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges
herbeizuführen. Die Einrichtung kann auch dort verwendet werden, wo eine besondere
d'ynanioelektrische :Maschine als Erreger für die Felder der hauptdynamoelektrisohen
Maschinen benutzt wird.
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Ein besonderer Zweck der Erfindung ist, eine neue Anondhung zu treffen,
,bei welcher der Strom, der ,den Erregerteil der dynamoelektrischen Maschinen zugeführt
wird, nur derjenige ist, welcher zur Erregung seines eigenen Felldes und der Fehler
der anderen Maschinen ,dient. Der Erreger übt infolge seiner Belastung eine Bremswirkung
aus, liefert jedoch keinen Strom ans Netz. Hierbei kann der Erregerteil im wesentlichen
voll belastet und der Bremsstrom sehr genau geregelt werden.
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Ferner sind während der Bremsung die einzelnen Stromverbindungen ,derartig
geschaltet, daß eine Schutzmaßnahme gegen außergewöhnliche Schwankungen in denn
Bremsstrom bestellt. Bei Bremsanordnungen, die mit Stromrückgewinnunig arbeiten,
sind bereits verschiedene Einrichtungen vor;,eschlagen worden, um die Schwankungen
in der Spannung des Zuführungsstrotukreises auszugleichen, wobei während des Bremsvorgangs
ein Teil der D_vriamomaschinen als -Erreger für die Felder ,der anderen Maschinen
dient. welche als Bremsgeneratoren arbeiten und deren Anker in Reihe mit einem parallel
zum Netzstromkreis liegenden Ansgleichwiderstand verbunden sind. Bei der vorliegenden
Erfindung sind die Anker der Erregermaschinen und die Felder sämtlicher Maschinen
im Nebenschluß zlrm Ausgleichwiderstand ge-
schaltet.
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Ferner ist eine Einrichtung zurr Bremsen vorgesehen, ,bei welcher
die Feldwicklung des Erregerteiles der Maschinen im \ebenschluß zu einem indhtktionsfreien
Widerstand geschaltet ist; ein besonderer Weg für (iei Bremsstrom führt durch einen
Teil desWiderst-andes, so daß Veränderungen in der Erregung des Erregers nicht durch
die Ind.uktanz der übrigen Feldwicklung beeinflußt werden. Die Bremsanker sind:
mit dem Erregerstromkreis derart verbunden, daß der Bremsstrom nur durch :den Teil
des Erregerstrrnnkreises fließt, in dem der Widerstand liegt. Hierbei wird die Erregung
der Bremsmotoren durch Änderung des Spannungsabfalls parallel zuni Feld des Erregers
verändert.
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Durch Anordnung eines Wiederstandes wird einerseits die Geschwindigkeit
der Maschinen verändert, wenn sie als Motore arbeiten, und anderseits der Bremsstrom,
wenn die Maschinen als Generatoren arbeiten. Die Anordnung ist so, daß der W id'erstand
in derselben Stufenreihe während des Motorlaufes wie während der Bremswirkung verändert
wird.
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Schließlich wird ein einzelner Fahrschalter sowohl für dlie Motor-,
als auch für die Bremsarbeit verwendet und während des Bremsen ,durch dieselben
Arbeitsstellungen weitergeschaltet wie während des Motorlaufes.
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Die Erfindung ist im folgenden beschrieben und in den Zeichnungen
beispielsweise dargestellt.
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Abb. t zeigt ein Schaltungsschema einer Anordnung zur Regelung einer
Anzahl von dynamoelektrischen Maschinen.
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A,bb. 2 ist das Schaltungsschema der Hauptstromkreisvenbindung der
Abb. i.
.Abb. 3 ist id'a-s Schaltungsschema einer einfachen Ausführungsforen
für die Verbindungen der dynamoelektrischen Maschinen, wenn sie als elektrische
Bremsgeneratoren arbeiten.
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Abb. .4 ist die Aufsicht auf Iden Hauptfahrschalter mit iden notwendigen
V erriegehingsvr-)rriichtuingen und dem Umkehrschalter.
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Abb. 5 ist (das Schaltungsschema eines Fahrschalters einer anderen
@usführungsfcrm.
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Abb. 6 ist Idas Schaltungsschema edier Verbindung bei derMotorarbeit
am ersten Schaltpunkt des Fahrschalters der Abb. 5.
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Abb. 7. .ist das .Schaltungsschema der Anoi-di.ung ,der ,Nbb, 5, wenn
die @dynamo@clektrischen Maschinen für die elektrische Bremsung miteinander verbunden
sind.
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Abb. 8 und, 9 sind Schaltungsschemata an-.-l;rer Ausführungsformen.
-Abb. i o, i i und 12 sind, Schaltungsschemata ,[er dvnamoel,ektrischen Maschinen
bei der elektrischen Bremsung, wobei eine besondere dynamoelektrische Maschine für
diie Erregung #ler Felder der haupbdynamoelektrischen TNfaschine.n während des Bremsens
Anwendung findet.
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Gemäß Abb. i bi's q. sind) die Dynamomaschinen mit den Ankern A',
A2, A3, A4 und den inReilie geschalteten FelideriFl, F@, F3, F4 ausgerüstet, die
für d iie Motor- oder für die elektrische Bremsarbeit Knittels des Hauptfahrsehalters
11U in Reihe oder parallel geschaltet werden. In Verbindung mit dem Hauptfahrschalter
ist ein Wählerschalter SS vorgesehen, der mit ersterem zusammenarbeitet und den
Schaltmeehan.ismus erregt, um die notwendige Verbindung zur Motor- oder Bremsarbeit
herzustellen. Die Einrichtung dient gleichfalls dazu, um die ;Motorverbin-:bungen
mit Widerständen herzustellen, die im 1 ebenschluß zu den Reihenfeldiwickl:ungen
geschaltet sind. M it dem Hauptfahrschalter zusammenarbeitend ist ein Hauptumkehrschalter
RS vorgesehen. Der Hauptfahrschalter, der Wählerschalter und der Hauptumkehrschalter
sind, wie in Abb. 4 dargestellt, so miteinander verriegelt, @daß der Umikehrschalter
nicht bewegt wenden kann, bis oder Handgriff des Hauptfahrschalters sich in seiner
Ausschaltstellung befindet. Oder (der Wählerschalter kann nicht gedreht werden,
um die Brems- oder Motorverbindungen herzustellen, bis ,der Handgriff (des Hauptfahrschalters
sich in seiner Nullage (befindet. Die Anordnung ist so, daß die Feldnebenschlußverbindung
nur ,mittels des Wählerschalters hergestellt werden können, wenn der Handgriff des
Hauptfahrschalters sich in d ier Ste11ung der voll eingeschalteten Reihenmotorverbindungen
oder !der voll eingeschalteten parallelen Motorverbindungen !befindet. Die Feldnebenschlußverbindungen
dienen zunächst zur Erzielning von Geschwindigkeitsstellungen entweder beim Arbeiten
in der Reihen- oder in der parallelen Motorschaltung. Eine .Anzahl von Daumenschaltern
i bis 16 sind vorgesehen; um Wechsel in ,den Hauptstrornkreisverbindungen zu, erzielen
sowie um die Maschinen in einem Reihenverhältnis oder in einem Parallelverhältnis
mit zwei Uatoren in Reihe in jeden der parallelen Stromkreise ni schalten oder uni
Bremsverbindungen herzustellen, wobei die Dynamamaschine mit ?dem. Anker A4 und
idem Feld F4 al.s Reihenerreger für die Feld ier -der Übrigen Mastlinnen dient.
Die Daumien- oder Nockenlamellen für die Betätigung idieser Schalter werden gewöhnlich
auf einer drehbaren Walze angebracht; zum besseren Verständnis sind jedoch die Nocken
oder Daumen in eine Ebene abgewickelt .in den Zeichnungen dargestellt.
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Die Walze mit (dien Arbeitsdaumen wird .in -der Ste1I,un,g beeinflußt,
in welcher die Motore im Reihenverhältnis mittels der Federn 17 und 18 verbunden
sind, und die Wicklung i9 ist vorgesehen, um die Walze zu drehen, so @daß die oberen
Reihen der Daumen reit ihren entsprechenden Kontakten in Einsgriff kommen, um so
die parallelen Motorverbindungen herzustellen.
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Die Wicklung 2o dient zur Drehung der Schaltwalze, um !die untere
Reihe der Daumen so zu beeinflussen, idaß sie mit ihren entsprechenden Kontakten
in Eingriff kommen, wodurch :die Verbindungen für den Bremsvorgang hergestellt werden.
Ein Widerstand R; und ein Widerstand R= sind zur Begrenzung des Stromes vorgesehen,
der durch die Motore während. des Antriebsvorganges entnommen wird. . Der Widerstand(
R= wird auch zur Veränderung (des Bremsstromes während :der Motorarbeit gebraucht.
Die elektromagnetischen Schalter oder .Kontakte 21 ,bis 30 dienen zum Kurzschließen
einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Stufen (des Widerstandes R2. Die Kontakte
31 bis 37 sind zum Kurzschließen des Wiiderstandes Rl in mehreren Stufen angeordnet.
Der Linienschalter 39 dient zur Herstellung der Verbindungen bei parallel geschalteten
Antriebsvorgängen. Der Schalter RS' für cdie Umkehrung der Fahrtrichtung kann durch
den Hauptu@mkehrschalter RS mittels Elektromagneten geregelt werden.
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Inn, folgenden ist zum näheren Verständnis der Einrichtung die Arbeitsweise
beschrieben. Da in jder Abb. 2 die Verbindungen der Hauptstromkreise der Motoren
dargestellt sind, genügt es zurr. Verständnis der Erfindung, die Motorverbindungen
in @dieser Abbildung zu: verfolgen. In Abb. i kann -der Stromkreis für die Wicklungen
der verschiedenen elektromagnetischen Schalter verfolgt
wenden.
Angenommen, daß sich die Teile in den in Abb. i und- 2 dargestellten Stellungen
befinden, und daß die Maschinen als Motore arbeiten sollen, um eine Last fortzubewegen.
wobei die Bewegung in der Vorwärtsrichtung erfolgt, sei folgendes ausgeführt.
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In der Abb.4 ist schematisch eine einfache Ausführungsform der Verriegelung
zwischen den verschiedenen Teilen des Hawptfahrschalters dargestellt. In dieser
Abbildung ist nur dessen Stirnseite veranschaulicht. Der Hand'-griff 40 des Hau:ptumkehrschalters
befirnd@et sich in der Nullage ;daher steht der Handgriff 41 des Hauptfahrschalters
MC ebenfalls in der Nullage ; die au-schwingbare Verriegelungsklinke 42 wird von
einemi Schlitz 43 der Daumenscheibe freigegeben, die an dein Handhebe14i ides Hauptfahrschalters
befestigt ist, wenn der Handgriff 40 des Umikehrschalters oder Fahrtwerders nach
links in die gestrichelt gezeichnete Lage F gedreht wird. Das Ende der Zahnklinke
42 wird dann aus lern Schlitz 43 heraus bewegt und der Handgriff 41 kann im Uhrzeigersinn
gedreht werden. Der Handgriff 44 des Wählerschalters befindet sich in der Stellung
für die Motorarbeit, obgleich in der Nbb. i der Wählerschalter sich in der Nullage
befindet. Wenn dieser Handgriff nach rechts in die gestrichelt dargestellte Lage
B gedreht wind, werden die Bremsverbindungen hergestellt, und wenn der Handgriff
nach links in die mit FS bezeichnete Lage gebracht wird', wenden idie Verbindungen
Dur Nebenschlußschaltung dien Felder F1 und F4 mittels des Widerstandes 45 und der
Felid'er Fz und F3 mittels des Widerstandes 46 hergestellt, die beide in Abb. i
und 2 ,veranschaulicht sind. Eine -drehbare Zahnklinke 47 ist mit einer Rolle versehen
und arbeitet mit einer Daumenscheibe 48 zusammen, d-ie auf Odem Handgriff 41 des
Hauptfahrschailters befestigt ist, um zu verhindern, daß der Handgriff 44 des Wählerschalters
von der einen Arbeitsstellung in idie andere gebracht wind, ehe der Handgriff 41
sich in bestimmten Stellungen befindet. Das Ende der Klinke 47 arbeitet mit einer
Scheibe 49 zusammen, (die auf dem Handgriff 44 dies Wählerschalters sitzt. Das Erde
der drehbaren Zahnklinke 47 kann iin den Schlitz 5o der Dauanenscheibe 49 eingreifen,
wenn derHandgriff 44 nach rechts gedreht wird. Ein radialer Arm 51 der Daumenscheibe
49 arbeitet mit einer Daunenscheibe 52 zusammen, die an denn Hardbebel41 befestigt
ist. Der Handgriff 44 kann nicht eher nach links in die Feldnebenschlußstellung
@gedreht werden, als bis der Handlgriff 41 sich in voller Reihen-oder parallelgar
Motorstellung befindet.
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Es sei angenommen, daß -sich der Handhebel44 des Wählerschalters der
in Abb.4 dargestellten Lage befindet, d. h. in der zweiten Arbeitsstellung gemäß
Abb. i, und daß der Umkehrschalter RS nach links für die @'orwärtsarbeitsstel'lung
gedreht ist. Nenn der Handhebel 41 des Hauptfahrschalters ?lTC nun nach links in
die erste Stellung geldreht wird, dann wird die Spule 53 des eiel:tromagnetischen
Umk ehrers und die W icklung des Schalters 38 in Reihe zri dein Netzstromkreis 54
erregt. Der Strom für rden Netzstromkreis 54 wird' in einer geeigneten Spannung
zugeführt und dient zur Steuerung der verschiedenen elektrornagnetischen Schalter.
Der Schalter 2i wird ebenfalls erregt und geschlossen. Der Stromkreis für die Wicklung
läuft durch Iden Wählerschalter und .durch ein Segment des Fahrschalters. Die Walze
mit den Kontaktlamellen zur Betätigung der Haupt:stromschalter i bis 16 wird so
beeinflußt, wie es in der Abb. i dargestellt ist, so .daß keine der Wicklungen i9
oder 2o erregt werden. Durch Schließen des elektromagnetischen Linienschalters 38
werden die ':%lotore in Reihe turn Netzstromkreis verbunden. Der Stromkreis läuft
vom Fahrdraht 55 durch die Kontakte des Schalters38, den WiderstandRl, den Daumenschalter
1, :dien Widerstand R2, den Datin-Äensclialter9, den AnkerAl, den Daumenschalter
i o, die Anker AZ und!A3, den Daumenschalter 7, die Reihenfelder FZ und F$, den
Daumenschalter 12, den Anker A4, den -Daumenschalter 14 und die Felder F1 urdi F4
zur Ende. Wird der Hauptfahrschalter in seine zweite Stellung gedreht, dann wird
der Schalter 33 @geschlossen, so idaß zwei Abschnitte des Anlaßwiderstandes RI .kurzgeschlossen
iver-,den. Bei der @dritten Stellung wird Bier Schalter 31 geschlossen, so daß zwei
weitere Abschnitte des Anlaßwi!derstandes RI kurzgeschlossen werden. In der vierten
Stellung wird dien Schalter 36 erregt, um so zwei weitere Abschnitte des Widerstandes
R1 und. in der fünften Stellung wird der Schalter 37 erregt, um, den gesamten AnlaßwWerstand
RI kurzzuschließen. In der sechsten Stellung wird Ader Schalter 22 erregt, um dien
einen Abschnitt des Widerstandes R2 kurz7juschliießen. Der Schalter 21 wird @dadurch
geschlossen gehalten, daß seine Windung durch einen Kontakt des Wählerschalters
erregt wird. Die Schalter 23 bis 30 wer-@den bei der Erregung nacheinander
geschlossen, wenn der Fahrschalter durch die Stellungen 8 bis 14 bewegt wird, so
daß bei der Endstellung die Motore unmittelbar mit der Netzleitung verbunden sind,
da sämtliche Anlaßwiderständie (R' und R2 ) kurzgeschlossen sind. Der Handgriff
41 des Hauptfahrschalters wird sich nun in der mit S bezeichneten, gestrichelt dargestellten
Lage befinden und .der radiale Arrn 51 an der Daumenscheibe
49 kann
mit id'em Schlitz 56 der Daumenplatte 52 in Eingriff kommen. Der Handgriff 4-4 des
Wählerschalters kann dann nach links beweggt werden, so daß nach Erregung desSchalter
57 der Wiiderstanä 45 im Nebenschluß zu ,len Reihenfeldern F' und F4 geschaltet
und der Schalter 58 (geschlossen wird, dhrch welchen der Widerstand 46 in Nebenschluß
zu den Feldern FZ und F3 beschaltet wird.
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Bei der 15. Stellung wind der Übergang von der Reihenschaltung der
Mbtoren zur Reihenparallelschaltung bewirkt. In -dieser Stellung des Hauptfaihrschalters
werden die Widerstandsschalter 37 rund 31 nicht mehr erregt, und oder Widerstanässchalter
30 zum Kurzschließen :des Wdderstandes R= verliert ebenfalls seine Erregung,
so tdaß :die Widerstän'd'e R1 und R2 in die Motorstromkreise geschaltet werden.
Die Wicklung i9 zum Festhalten der Daumienwalze wird so erregt, d saß die Daumzenschalter
1, 7, 9, 1o, r2 und 14 geöffnet und idie Daumenschalter 3, 4, 7, 9, 11, i_4 und,
16 beschlossen werden, um die Verbindungen herzustellen, durch welche die Anker
A' und, A3 und die Reihenfelder FZ und, F3 in Reihe mit dem Widerstand i R2 und,
die Anker Al und A4 und ihre entsprechenden Reihenfelder F1 und F4 *in Reihe
mit dem Widerstand R1 verbunden sind. Der den Übergang bewirkende Schalter ist rnitden
Daumen, die mit dien Wiidlerstandssichaltern in Eingriff kommen, nur in Iden Enldstellungen
:dargestellt. Der Linienschalter 39 ist ebenfalls in dieser Lage geschlossen, und'-die
Widerstandsschalter 21 und, 22- wenden erregt, um zwei Abschnitte des Widerstandes
R' kurzzuschließen. Der eineParallelstromkreis führt durch d en LirnienschalYer
38, den Wiiderstanid@ R', den Daumenschalter 3, dien Anker A', den Daumenschalter
14 und.die Felder F' und F4 zur Erde, @d. h. zum anderen Pol .des Netzes. Der andere,
parallel zum vorigen liegende Stromkreis verhindet -den Linienschalter 39, -den
Schalter 21, ,den Schalter 23 und den Rest des Widerstanfles R', Aden Daumenschalter
4, @die Anker A' und 43, den Daumenschalter 7, idie Reihenfekler F' und' F3 und
Aden Daumenschalter 16 mit der Erde. Die .beiden Widerstände R' und R2 «erden in
Mehrfachschaltung durch den Daumenschalter9, der geschlossen ist, verbunden, so
daß jeder Motorstromkreis in Parallelschaltung arbeitet,' und zwar .bei -derselben
Spannung ohne Rücksicht auf -die Verän@derungen sdes Widerstandes nvischen R1 und
R=. Inder 16. Stellung wird der Schalter 34. erregt, um einen Teil .des Widerstandes
R', und,ebenso der Schalter 23, uni einen Teil dies Widerstandes R' kurzzuschließen.
Bei ider 17. Stellung wird' der Schalter 35 (erregt, um einen Teil des Widerstandes
R' kurzzuschließen. Bei der 18. Stellung "wird der Schalter 25 erregt, um ebenfalls
einen Teil des Wi@derstandes R' kurzzuschließen. Das Kurzschließen eines Teils der
Widerstände R1 und R' wird während' der aufeinanderfolgenden Stufen des Hauptfahrschalters
fortgesetzt, bis dessen Hanrlhebel41 sich in der Endstellung oder der 24. Stufe
befindet, die in gestrichelten Linien mit P bezeichnet .ist. In dieser Stellung
«-erden di.e %Iotore zu zweien in Reihe verbunden, in Mehrfachschaltung mit den
beiden übrigen .in Reihe .beschalteten Motoren, unmittelbar parallel zum Netzstrornkrcis.
Bei dieser Stellung ides Handgriffes 41 .kann die Zahnklinke 51 in den Schlitz 59
der Daumenscheil)#a- 52 eintreten, so daß der Handgriff 44 des Wählerschalters
nach links gedreht werden kann ; es wird: :dann der Schalter 57 erregt, so däß der
Wiederstand 45 im: Nebenschil.uß zu den Feldern F' und. F4 liegt, ebenso der Schalter
58, so idaß der Widerstand: 46 im Nebenschluß zu den Feldern F2 (und F3 liegt. Dadurch
entsteht eine zusätzliche größere Anlaufstellung.
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Wenn der Motor angehalten und (die Last durch Abgabe von Energie an
die Netzleitung gebremst werden soll, wird! ider Hauptfahrscha:lter zuerst in seine
N.uJdage zurückgedrieht, so daß' der Handgriff 44 des Wählerschalters zwecks Herstellung
ider Bremsverbindungen nach rechts :bewegt werden kann. Mit -dem nach rechts gedrehten
Wählerschalter wird die Winidh eng 20 der Daumenwalze erregt und .diese so bewegt,
daß der untere Satz der Daumensegmente idiie Daumenschalter 2, 3, 5, 6, 8, io, 13
undi 15 schließt und idie vorher geschlossenen öffnet. Das eire Ende der d!rehbaren
Zahnklinke 47, (die mit id'em Wählerschalter vereinigt ist, tritt darauf in dien
Schlitz 5o :der Daumenplatte 49 ein. Diesier hält die Zahnklinke 47 in solcher Lage,
@daß der Handgriff 41 ides Hauptfahrsohalters nicht über die volle Reihenstellung
bewegt -,verden kann. Wenn diese erreicht ist, legt sich die Rolle am anderen Ende
id'er Klinke 47 gegen Anschlag 6o der Daumenscheibe 48 und verhindert eine weitere
Drehung des Handgriffs 41. Wenn edier Hauptfahrschalter in seine erste Arbeitshage
bewegt wird, fällt die Rolle der Klinke 47 von der Erhöhung des Daumens 48 herab,
während; das andere Ende in eine Nut d es Schlitzes 5o einfällt. Auf diese Weise
wird der Han@dhebel44 verriegelt, so daß er nicht ztlrücl@godteht werden kann, außier,wenn
sich .der Handhebel 41 in (der Nullabore befindet. Der Linienschalter 38 wird ebenfalls
geschlossen, .die Anker Al, A= und A3 werden in Reihe mit ,dem Wiederstand Rl, und
der Ausgleichswiderstand 61 wird parallel zum, Netzstromkreis geschaltet. Der Stromkreis
geht dann über den Schalter 38, den Wiederstand R1, den Daumenschalter3,den AnkerA',
den Daumen-
| sehalter io, idie Anker unrlA'l, den Daumen- |
| schalter 6 und den #Vdderstand 61 zur Erde. |
| Das Feld F' wird zu den Widerständen R2, |
| 62 1111K1161 in el>ensdtluß geschaltet. Der |
| Str(-ytnlcreis geht von der linksseitigen Klemme |
| des Feldes F' dKtrch den DatninensClialter 2, |
| den Widerstand 62, den Widerstand R2, den |
| Daumenschalter 5 unK1 Alen Wi-lerstand < 1 zur |
| rechtsseitigen Klemme des Feldes F'. Der |
| Anker A' wird @in einem geschlossenen Strom- |
| kreis mit (den Feld'\vickl,ungen sämtheher 'Ma- |
| schinen verbunden. Der Strrxmkreis geht vc;n |
| (-eg linksseitigen Klentnne des AnkersA'Aurch |
| den Daumenschalter 13, die Reihenfelder F' |
| und F', Iden Widerstand 61, ;len Daumenschal- |
| ter 5, den Widerstand R2, den Schalter 21, den |
| Daumenschalter B. die Reihenfelder FZ und F:° |
| und den Daumenschalter 15 zur rechtsseitigen |
| Klemme des Ankers A'. Die während des |
| Bremsvorgangs hergestellten V °rl)ndungen |
| sind in Ab-h- 3 ersichtlich, jedochbefindet sich |
| der Fahrschalter in einer Zwischenstellung, |
| bei welcher der @@"1iderstan-i R' kurzgeschlos- |
| sen und der Widerstanid, R2 so verändert ist, |
| daß der Brenis.stroin anwächst, Es ist er- |
| sichtkcli, @daß lie,i dieser Verbindung der |
| Widerstand 61. welcher als Ausgleich- oder |
| Konnpensation:;widerstaivl bezeichnet ist, so- |
| einen gemeinsamen Weg für den Strom |
| in dein Feld dies Erregerteile. ;leg Dvnanlo- |
| niaschinen Akarstellt als auch den Weg des |
| Stromes bildet, welcher in den #\Zetzstroiii- |
| kreis zurückfließt aiinai ihirch die An ker :1', ,12 |
| mild _h' läuft. |
| Wenn der Handgriff .lt les Hauptfahr- |
| schalters in seine zweite Arheitsstell.ung be- |
| wegt wird., wird der Schalter 33 erregt, um |
| einen Teil des @@'iderstande, h' kurzzuschlie- |
| ßen. Bei der dritten Arbeitsstellung wird der |
| Schalter 31 erregt, um zwei weitere Stufen |
| des @j'iiderstandes kurzzuschließen. Bei der |
| d. Stellung wird der Schalter 36 erregt, |
| um noch zwei weitere Stufen des Wider- |
| standes R' kurzzuschließen, und in der |
| 5. Stellung schließt der Schalter 3; fiel' |
| Tndal>.schnitt :des Widerstandes R1 kurz. Der |
| Wi'derstan!d R1 wird in derselben Weise wie |
| während der Reihenschaltung der l otore |
| stufenweise kurzgeschlossen. Die Anker .l', |
| .12 u11.4' A:` sind null unmittelbar parallel
zum |
| Netzstvonnkreis in Reihe mit dein Aus"- 1-eicli- |
| ixler Kontpensations@ni@ilerstand 61 geschaltet. |
| Alsdann wind ider Bremsstrom entweder |
| anwachsend oder abnehmend geregelt. Er |
| wird je nach Bedarf durch die Regelung aer |
| Erregung der Dvnannomaschinen verändert. |
| Dies erfolgt zwischen der 5. und 1.4. Stellung |
| des Fahrschalters. Es sei angenommen, daß |
| ;lie Erregung dker Maschinen anwachsen soll. |
| Dies geschieht durch Bewegung de, Fahr- |
| schalters in die 6. Stellung. Dadurch wird der |
| Schalter 22 erregt, um eine Stufe des Wider- |
| statndes R= 'kurzzuschließen. Wenn der Fahr- |
| schalter in d:ie 7. Stellung bewegt ist, «-irl |
| -die Wicklung @d @es Schalters 21 ohne Erregung |
| sein, und die Wicklung des Schalters 23 Wir-1 |
| erregt, so daß der Schalter 2t ausschaltet und |
| der Schalteer 23 schließt. Dieser V(irgang er- |
| gibt eine Bewegung der in Abt. 3 @iargestell- |
| teil verstellbaren Verbindung zwischen der |
| linksseitigen Klemme des Feldes F`= 111r- Jeni |
| Widerstand R2 nach rechts. Der Strom, der |
| durch <las Feld F4 des Erregerteils der @Ivna=no- |
| elektrischen Maschiinen fließt, ändert sich ent- |
| sprechen:, der Differenz zwischen dein Span- |
| nungsabfall quer zum Widerstan#1 ()i und @lem |
| Teil des @V@iidler>tan,les R2, der durch d:ie Stel- |
| lung der veränderlichen Verbindung mit .dem |
| Widerstand bestimmt wird, und .dem Span- |
| nungsabfall parallel zu ein übrigen Teil des |
| W4rderstan des R2 und leih Widerstan,l 62. |
| Weiterhin erkennt man, daß lie obererwähnte |
| veränderliche Verbind ung mit dein WiAer- |
| stand R= mittels der Schalter 21 bis 30 lierge- |
| stellt wird, daß ferner, wenn ler Han-l@gritt |
| 41 -es Hauptfahrschalters im L"hrzeigersinn |
| stufenweise bewegt wird. @fe Schalter, welche |
| den Widerstand R= regeln, nacheinan, ier ge- |
| schlossen werden tin i laß schließlich, weite |
| rler eine der Schalter geschh@"en, rler vorher |
| betätigte geöffnet wird, Dies bewirkt eine |
| Verschielni g des Verbindungspunktes mit |
| dein Widerstand näcli rechts o l.er links, un l |
| zwar in Abhängigkeit von der Richtung, in |
| welcher der Han@dgrift41 11e@e@Yt wir-l. Im |
| allgemeinen findet A.urch eine Bewegung des |
| Hauptfahrschalters ian L"hrzeiger@init ein _An- |
| wachsen der Bremswirkung .durch VergrAße- |
| rung des Spannung#sahfalls parallel zum Felld F; |
| des Erregers statt, so laß -leg Strom in dein |
| geschlossenen Erregerstr(ilnhreis wächst. Der |
| Wi.rterstand62 wird niemals kurzgeschlossen. |
| so daß ein Einschalten ries Ankers--]' 21rad der |
| Felider F', F2 und F=: in einen geschlossenen |
| örtlichen Stromkreis von einem -lerartig nie- |
| drigen Wi.derstawl laß ein außergewnhnl.ich |
| starker Streun in die,eni Stromkreis fließen |
| würde, verhindert ist. |
| Die Anordnung ist so, -laß lie @euli-.rttn@ |
| -le.s Brennsstrünies rhirch die einzelnen Ver- |
| binItrngsmöglichkeiten erfolgt. 1-_s kann v,-@l-- |
| konldnen, idaß die Spanntang -les -N etzstrt#iit- |
| kreises plötzlich fällt, wie es hei elektrischen |
| Bahnsystemen mägliich ist. Es tritt dann der |
| Augenblick ein, wo ein Strom durch <lie _1nlc.r |
| - 11. .12 und _h, und den Wi ]erstand (;i flieilt. |
| Dieser Vorgang verursacht einen weiteren |
| Spannungsabfall quer zu rIieseni Wid.erstan1 |
| 61, so @daß der Spantiungsalifall parallel zum |
| T:rregerfel,-l F' ebenfalls abnimmt. Die Er- |
| regung .des Erregers wird dadurch verringert. |
| @daß der Strom, der durch :den Widerstand 6t |
| fließt, anwächst. Dies verringert wiederum |
| den :durch die Felder F', F2 und : F3 fließenden |
| Strom, so @daß die erzeugte Spannung der |
| Dynainamaschinen herabgedrückt und ent- |
| sprechend der Veränderung der Fahrdraht- |
| spanntinigkompensiert wird. Es .ist klar, @daß |
| durch die Verringerung oder Erregung der |
| Dynaunomaschinen diese gleichzeitig einen |
| grÖßeren Strom, als er ;gewünscht ist, zum |
| Netzstromk .reis liefern. Ferner :ist zu be- |
| achten, .daß, id'a nur Idas Erregerfeld F4 der |
| Dvnamomaschinen Im Nebenschluß zu einem |
| @Vnderstand .geschaltet ist, @die Kompensations- |
| wirkung sehr schnell erfolgt, da die Induktanz |
| (-]es Feldes F4 klein im Vergleich zur gesam- |
| ten In:ItLtktanzdies geschlossenen Stromkreises |
| ist. |
| Es ist klar, :daß die Richtung 'des Stromes |
| durch hie Felder Ader Dvnamom.aschinen wäh- |
| rend des Bremsens dieselbe :ist wie während |
| des Motorlaufes, und idaß nur der Erreger- |
| strom durch 'die Felder dieser Maschinen und |
| den Erregeranker A4 fließt. Dies ist insofern |
| ein wichtiger Vorteil, als der Erregerteil der |
| 1laschinen voll belastet werden :kann, ohne |
| irgendwelchen zurückgewonnenen Strom zu |
| leiten, wobei (die Felider der für :die Strom- |
| rücl:gewinnung wirkenden Maschinen gleich- |
| falls nur .den Erregerstrom aufnehmen. Unter |
| zurückgewonnenen Strom versteht man nur |
| den ins Netz zurückgeschickten ; wie oben- |
| erwähnt, liefert :daue Erregeranaschine keinen |
| solchen Strom, sondern speist nur @diie Felder |
| aller 2Ijaschinen. Dieser Feldstrom kann so |
| hoch :bemessen werden, daß er zur vollen Be- |
| lastIting des Erregers ausreicht, wodurch letz- |
| terer zu seiner wallen Wirkung beim Breinasen |
| gelangt. Diese Anordnung ermöglicht, beide |
| Felder und @die Anlcer sämtlicher Maschinen |
| gegebenenfalls voll zu belasten, ohne @däß die |
| Breinswirkun@g auf einen Mindestwert begrenzt |
| wird, da ein Teil 'der Dvnamomaschinen beide |
| Ströme, nämlich :den Erregerstrom und den |
| Generatorstrom, zu leiten hat. Ferner ist er- |
| sichtlich, daß keine Relais., motorischbetätigte |
| Rheostafen Mier andere selbsttätig wirkende |
| Vorrichtungen notwendig sind, um einwand- |
| freie Bremscharakteristiken zu erzielen. Die |
| hoin.pensationswirku:ng gegen @reränderunil,#en |
| #ler T inienspa:nnating wächst, wenn .(las Feld |
| les Erregers schwächer wird und die Ge- |
| schwindigkeit der Dynamomaschinen sich ver- |
| grAß:ert. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, da |
| #Iie Funkenhildung an den Kollektoren bei |
| schwachen Feldern und hohen Geschwind-ig- |
| keit:en immer bei solchen Maschinen größer |
| ist, welche zeitweise als Motore und zeitweise |
| als Generatoren zwecks Erzielung einer elek- |
| trischen Bremswirkung arbeiten. |
| Eine besondere Ausführungsforen der Er- |
| findung ist in Abb. 5 dargestellt, welche eine |
Bremscharakteristik für 'die d ynam.oelektrischen Maschinen ergibt, ,die unter gewissen
Umständen wünschenswerter als die der oben beschriebenen Anordnung ist. Der Erfindungs@-Bedanke
eist :in beiden Fällen derselbe, nur ist die Anordnung gemäß Abb. 5 unter ,gewissen
Betriebsbedingungen vorteilhafter. In dieser Abbildung .ist eine Einrichtung dargestellt,
die nur zur Betätigung in der einen Richtung und zur Reihenschaltung der Motoren
verwendet wind'. Wie ersichtlich, ist ein Walzen-Schalter vorgesehen, welcher unmittelbar
@dlie Gesch-wrindi.gkeit der Maschine beim Motorlauf und' den Bremsstrom beim Bremsen
regelt. Diese Anordnung kann auch durch eine sogenannte Fernsteuerung in der umgekehrten
Richtung arbeiten, und zwar mittels eines Hauptschalters, welcher elektromagnetische
Schalter steuert und Kontaktgeber odfer Schalter beennflußt, die ihrerseits (die
Stromkreise der Dynamomaschinen regeln.
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Hinsichtlich der Abb.5 können idieDynaan:oniaschinen mit den Ankern
63, 6q., 65 und 66 und den entsprechenden Reihenfeldern 67, 68, 69 urmd
70 mittels einer Schaltwalze 71 gesteuert werden, die m:it einem Wählerschalter
2 verbunden :ist. Dse erste Stellung desselben ergibt die Motor- und die zweite
(die Bremsverbindu:Rg. Ähnlich wie bei der oben dargestellten Ausführungsform ist
'die Wirkungsweise der Anordnung folgende: Es sei angenommen, daß der Wählerschalter
72 nach links in seine erste Stellung, bei welcher :die Reihenverbindungen (der
Mibtore hergestellt werden, und der Fahrschalter 7 z nach rechts ebenfalls in seine
erste Arbeitsstellung dreht worden ist. Daidurch liegen die hintereinander geschalteten
Dynamomaschinen wie in Abb. 6 dargestellt, parallel zum Netzstrom-, kreis. Der Stromkreis
geht vom Fahrdraht 73 durch die Segmente 'des Fahrschalters 71, den Widerstand`
7.4, .die Segmente 75 und 76 des Wählerschalters 72, das Segment 77 des Fahrschalters
71, 'durch den größten Teil des Widerstandes 78, ;die SeglInente 79 und 8o -dies
Wählerschalters; 72, die Anker 63, 6d., 65, 66 und. die Feldier 67, 68, 69, 70 der
in Reihe geschalteten :Dynamomaschinen zur Erde. Die Widerstände 74 u114 78 werden
4n einer Anzahl attfeinanderfolgender Stufen hon :ungefähr gleichen WId.erstandswerten
ausgeschaltet, wenn der Fahrschalter 'durch seine aufe:inarnderfolgendien Stellungen
nach rechts bewegt wird. Die Motore werden dadurch unmittelbar hintereinander parallel
zum Netzstromkreis geschaltet und leisten in der Endstellung des Fahrschalters ;die
volle Motor-' arbent.
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Sollen die Dynamomaschinen als Breznsgeneratoren arbeiten, so wird
der Fahrschalter 71 zuerst nach links in seine Nullstellung bedreht.
Der
Wählerschalter 72 wird nach links in seine zweite Arbeitsstellung gedreht, in welcher
die Verbindungen für den Bremsvorgang hergestellt werden. Wenn Ader Fahrschalter
71 nun in derselben Weise wie während der Motorarbeit nach rechts in seine erste
Arbeitsstellung gedreht wird, werden die Dynamomaschinen so zum Netz geschaltet,
daß sie als elektrische Bremsgeneratoren wirken ; es kommen dann die in Abb. 7 dargestellten
Verbindungen zustande, wobei der Widerstand' 78 im Nebenschluß zum Reihenfeld 7o
des Erregerteils .der Dynamomaschinen .geschaltet ist und der Erregeranker 66 in
einer geschlossenen Schleife ,mit den Feldern sämtlicher Maschinen verbunden wird.
Die in der ersten Stellung des Fahrschalters hergestellter Verbindungen sind folgende
: Die Anker 63, 64, und 65 werden hintereinander parallel zum Netzstromkreis in
Reihe mit einem Teil des '\@'nderstandes 78 geschaltet. Der Stromkreis geht vom
Fahrdraht 73 durch den Widerstand 74, die Segmente 75 und 81 des Wählerschalters,
die Anker 63, 64 und 65, die Segmente 82 und- 83 der Wählerschalter, die Segmente
des Fahrschalters zum Segment 77, durch den größten Teil des Widerstandes 78 zum.
Segment 79 -und durch das Segment 84 zerr Erde. Der Nebenschlußstromkreis zum Erregerfeld
70 ist folgender : Von der Erde durch die Segmente 84 und 79, durch den .gesamten
Widerstand 78, die Segmente 85 und 86 zur linksseitigen Klemme des Erregerfeldes
70. Der geschlossene Stromkreis, in welchem der Erreger und die Reihenfelder d er
anderen Maschinen liegen, ist folgender Von der rechtsseitigen Klemme des Ankers66
durch die Segmente 82 und 83 des Wählerschalters, die Segmente 87 Und 77
der Fahrschaltwalze, .durch den größten Teil desWiderstandes 78 und die Segmente
79 und 84 'des Wählerschalters zur rechtsseitigen Klemme des Erregerfeldes 70. Der
Strom durch den Erregeranker wird' @daher in der umgekehrten Richtung wie bei der
-Motorarbeit laufen. Wenn der Fahrschalter nach rechts durch :eine aufeinanderfolgenden
Stellungn bewegt wird, werden die Verbindungen zwischen der linksseitigen Klemme
des Erregerankers 66 und dem Widerstand 78 verändert. Wie in den Abb. 1, 2 und 3
entspricht hierbei @die Erregung ,des Erregerfeldes 7o der Differenz zwischen dem
Spannungsabfall parallel zum rechtsseitigen Teil des Widerstandes 78 und dem Spannungsabfall
parallel zum linksseitigen Teil dieses Widerstandes. Diese Anordnung hat zahlreiche
Merkmale mit der in Abb. 1, 2 und 3 dargestellten Einrichtung gemeinsam. Der Rückgewinnungsstrom
fließt durch dien rechtsseitigen Teil des Widerstandes ;8 und durch den Anker 65,
64 und 63 ; aber er fließt nicht durch einen der Erreger, ein Ankerfeld oder die
Felder 67,68 und.69. Es ist ferner zu bemerken, daß nur der Erregerstrom durch den
Erreger und die Felder 67. 68 und 69 fließt, jedoch ibesteht ein gemeinsamer Weg
für beide Ströme, nämlich den Generatorstroan und den Erregerstrom, durch den rechtsseitigen
Teil des Widerstandes 78.
Auf diese Weise kann der Erreäerstrom sehr genau
dadurch geregelt werden, ,deß man die parallel zum Widerstand 78 liegende veränderliche
Verbindung vor- und rückwärts bewegt. Der Teil des Widerstandes 78, der in beiden
Stromkreisen, nämlich dem Generator- und dem Erregerstromkreis, liegt, bildet ein
Mittel, durch das eine Kompensation für die Veränderungen der Linienspannung ermöglicht
wird. Der Fahrschalter 71 wird, wie vorher. stufenweise durch dieselben Arbeitsstellungen
während des Brean.sens wie während des Motorlaufes bewegt.
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In Abb. 8 ist eine weitere Ausführungsfor n der Erfindung dargestellt,
die ein äußerst einfaches Schaltungsschema der während des Bremsens hergestellten
Verbbindungen veranschaulicht. Unter Berücksichtigung der übrigen Beschreibung ist
es unnötig, zu erläutern, in welcher Weise diese Anordnung entwedrr mittels eines
Haupt- oder Walzenschalters oder durch einen Wähler- oder Umkehrschalter geregelt
werden kann. Bei dieser Anordnung liegt der Widerstand 88 im N ebenschluß zu den
Feldern der Dynamomaschinen und der Erreger, der aus einem Anker 89 und einem: Feld
9o besteht, und befindet sich -mittels einer veränderlichen Verbindung 94 mit .denn
Widerstand 88 in einem örtlichen Stromkreis mit den Reihenfelidern 91, 92 und 93
der anderen Mfaschinen. Diese Anordnung hat während des Bremsvorgangs den Nachteil,
daß die Kompensationswirkung infolge der Veräntderung @in der Linienspannung nicht
so schnell vor sich geht, wie bei den oben beschriebenen Anordnungen, da der Widerstand
88 zu den Reihenfeldern sämtlicherlIaschipen imNebenschluß liegt. Die Induktionswirkung
aller dieser Felder, .die in Reihe verbunden sind, wird ,die Kompensationswirkung
verzögern, jedoch ist das endgültige Ergebnis dasselbe wie bei der oben beschriebenen
Anordnung. In Abb.9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung idargestellt,
welche im wesentlichen :dieselbe wie in der Abb. 1, 2 und 3 ist, nur @daß ider Widerstand
95, welcher dein Widerstand 61 der Abb. 1, 2 und 3 entspricht, in Nebenschluß zu
zwei Widerständen 96 und 97 liegt. Diese Widerstände 96 und 97 ermöglichen Veränderungen
in den Breinscharakteristiken der Dynamomaschinen die etwas verschieden sind von
denen, die durch die An-Ordnungen ,der Abb. 1, 2 und 3 erzielt werden.
Im
übrigen ist (die Arbeitsweise :des Schemas dieselbe wie in Aden Abb. 1, 2 und 3.
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Unter gewissen Umständen wird :eine genügende Bremswirkung durch die
Verwen-,lung einer der treibenden Dynamomaschinen als Reihenerreger für idie Felder
ider übrigen Maschinen nicht erhalten. Um nun auch unter solchen Bedingungen eine
einwandfreie Bremswirkung zu erzielen, ist :die in Abb. io, i i und' i2 dargestellte
Anordnung getroffen.
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Abb, io zeigt im wesentlichen dieselbe Anordnung wie Abb. 7, nur wird
hier :eine besondere Dynamomaschine verwendet, idie zur Erzeugung der Erregung für
die Maschinen während der Bremswirkung mit einem Anker 98 und einem Reihenfelid
97 versehen ist. Das Reihenfeld 97 der Maschine liegt im Nebenschluß zu einem Widerstand.
99, welcher einen Teil des Anlaßwiderstandes während der Motorarbeit bildet;
dieser (besondere Erreger liegt mit Iden Feldern der Maschinen in i&rselben
Weise wie -der Erreger der Abb. 7 mit den Feldern der Anker der Maschinen ih einem
geschlossenen Stromkreis. Dieser Erreger wird in geeigneter Weise, zweckmäßig durch
die Belastung, angetrieben, obgleich der Antrieb auch besonders erfolgen kann. Der
Erreger kann auch, wenn erwünscht, als treibender Motor verwendet werden.
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Abb. i i ist das Schaltungsschema einer An-. Ordnung, ne Iden Bremsverbindungen
der Abb.3 ähnlich ist, jedoch ist ein besonderer Erreger angeordnet, ider mit einem
Anker ioo und :einem Reihenfeld ioi versehen ist, um die Erregung der Dynamomaschinen
hervorzurufen. Dieses .Schaltungsschema ist unter Berücksichtigung ides oben Gesagten
ohne weiteres verständlich.
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In Alb. 12 ist eine der Abb. io ähnliche Anordnung idargestellt, .nur
ist der Erreger mit einem Anker io2 und' einem Reihenfeld 103 versehen und bildet
:einen Teil eines Motorgeneratoraggregats, bestehend aus einem Nebenschluß,motor
104, welcher seine Energie von einer geeigneten Kraftquelle aus, beispielsweise
vom Netzstromkreis io5, erhält. Die Erregung für Iden Erreger dieser Anordnung wird
ebenfalls mittels eines Nabensohl.u:ßhilfserregers io6 geliefert, welcher .durch
(den Motor 104 angetrieben wird und auf @derselben Welle wie Ider Anker io2 sitzt.
Der .kleine Hilfserre#aerio6 -erregt außerdem ei.nFeldTO7 an dem Haupterreger ;für
die Felder der Dynamomaschinen. Ein Widerstand: io8, welcher zur Beschleunigung
während: -der Motorarbeit verwendet wird, :lieb im Nebenschluß zu dein Reihenfeld(
ides Erregers io2 ; der Erregeranker io2 lieg in einem geschlossenen Stromkreis,
welcher die Reihenfelder der Haupt @dynamomaschinen, einen Teil des Widerstandesi
io6 .und das Feld Toi ides, Erregers einschließt. Die Bremswirkung wird idurch Änderung
der Erregung des. Feldes 107 mittels eines in diesen Feldstromkreis eingeschalteten
Rheostaten log verändert. Die -sonstige Wirkungsweü;se ist d ieselbe wie bei der
Anordnung der Abb. i o.