DE425896C

DE425896C - Elektromotorischer Antrieb fuer geteilte Leistungsabnahme

Info

Publication number: DE425896C
Application number: DEB115860D
Authority: DE
Original assignee: GOTTFRIED BLASER
Current assignee: GOTTFRIED BLASER
Priority date: 1924-09-13
Filing date: 1924-09-13
Publication date: 1926-02-27

Description

Man versuchte, zum Antrieb von elektrischen Fahrzeugen Kapselwerkgetriebe zu verwenden (s. Wechmann, »Der elektrische Zugbetrieb der Deutschen Reichsbahn«., 1924, Seite 230). Die Erfahrung lehrte, daß solche Getriebe sich für größere Leistungen und für den beabsichtigten Zweck als betriebsunfähig erweisen. Es gibt auch andere rotierende Flüssigkeitsgetriebe, ζ. B. solche mit radial angeordneten Zylindern, welche sich um einen hohlen Zapfen drehen, der Preßöl zu- und ableitet. Letztere Flüssigkeitsgetriebe bestehen fast ausschließlich aus den einfachsten Maschinenelementen und sind betriebssicher. Sie haben aber in Verbindung mit einem gewöhnlichen Elektromotor ein für den Fahrzeugbetrieb zu hohes Gewicht.

Vorliegende Erfindung, bestehend aus der Kombination der untenstehenden bekannten drei Elemente, hat den Zweck, das Gewicht eines Flüssigkeitsantriebes zu erniedrigen sowie durch eine neue technische Wirkung den Wirkungsgrad des ganzen Antriebes zu verbessern.

Diese drei Elemente sind die folgenden:

a) Ein Elektromotor, bei dem »Läufer« und »Ständer« drehbar gelagert sind. (Im folgenden werden diese beiden Hauptteile des Elektromotors mit »Felderzeuger« benannt.)

b) Mechanische Mittel (Zahnrad, Kurbel, Riemenscheibe, Kupplung o. a.) zur Leistungsübertragung von einem Felderzeuger zur Lastwelle.

c) Ein rotierendes Flüssigkeitsgetriebe zur Leistungsübertragung vom anderen Felderzeuger zur Lastwelle und für die gleichzeitige Regelung der Drehzahl der letzteren.

Abb. ι zeigt schematisch den neuen Antrieb. Es ist ι der eine drehbar gelagerte Felderzeuger, der beispielsweise eine Einphasenwicklung besitzt, die an den Schleifringen 2 endet. Derselbe Felderzeuger wirkt durch Welle 3 auf die primäre Pumpe F₁ des j Flüssigkeitsgetriebes. Bekanntlich bewirkt die j Einstellung eines Regulierorganes des Flüssigkeitsgetriebes R, daß die Drehzahl der Welle 4 der sekundären Pumpe F₂ (hier Lastwelle) von Welle 3 beliebig verschieden werden kann. Der andere Felderzeuger 5 hat hier eine Kurzschlußwicklung und überträgt durch die mechanischen Mittel der Zähnräder 6, 7, 8 und 9 seine Leistung auf die Lastwelle.
; Das Drehmoment beider Felderzeuger ist ! gleich groß. Der Leistungsanteil, mit dem

die Felderzeuger einzeln zur Abgabe beitragen, ist proportional ihren absoluten Drehzahlen. Der Felderzeuger ι wird dadurch, allmählich zum Stillstand gebracht, daß man den Hub der sekundären Pumpe F₂ auf bekannte Weise verringert. Hat F₂ den Hub Null, so ist sie nicht mehr aufnahmefähig j demzufolge kann F₁ nicht fördern und bleibt samt dem Felderzeuger i, der mit F₁ gekuppelt ist, stehen. ίο Da die Summe der absoluten Drehzahlen der einzelnen Felderzeuger immer die relative Drehzahl des Elektromotors ergibt, so hat bei Stillstand des Felderzeugers ι der andere Felderzeuger die relative Drehzahl des Elektiomotors. Bei dieser Drehzahl der Lastwelle, wo also der Felderzeuger 1 stillsteht und welche auch die betriebsmäßig am häufigsten sich ergebende Drehzahl ist, wird der Wirkungsgrad der Übertragung allein durch die Verluste im mechanischen Übertragungsmittel (Zahnräder) bedingt und ist demnach sehr hoch. ·

Um bei der Regeldrehzahl (stillstehender Felderzeuger 1) das sekundäre Getriebe ganz entlasten zu können, ist in die Druckleitung, w^relche das primäre mit dem sekundären Getriebe verbindet, ein Absperrorgan eingebaut. Einen weiteren Vorteil erreicht man, wenn' an Stelle der in Abb. 1 angedeuteten Zahnräder 6, 7, 8 und 9 weniger Zahnräder oder andere mechanische Mittel Verwendung finden, was auch noch eine bedeutende Verbesserung des Wirkungsgrades zur Folge hat. Abb. 2 zeigt beispielsweise den. Antrieb mit unmittelbarer Kupplung 12. Felderzeuger 1 wirkt hier ebenso wie auch in Abb. 1 auf die Primärpumpe F₁. Der Flüssigkeitskreislauf wird durch die weiten Röhren ι ο und 11 von der Flüssigkeitspumpe F₁ zum Flüssigkeits- j motor F₂ unterhalten, welcher mit dem anderen Felderzeuger 5 und mit der Lastwelle unmittelbar gekuppelt ist.

Mit dem Antrieb nach vorliegender Er- j findung ist auch eine Nutzbremsung möglich, die in der Wirkung alle bekannten anderen Bremsarten weit übertrifft. Wenn z. B. eine fahrende Lokomotive, die mit dem erfundenen Antrieb ausgerüstet ist, gebremst werden soll, so ist das Regulierorgan des Flüssigkeitsgetriebes derart zu verstellen, daß die Differenz der Drehzahlen der Wellen 4 und 3 größer werden muß. Dadurch erreicht man, daß sich der Leitungsfluß seiner Richtung nach umkehrt: Die bisherige Lastwelle schickt nun auf dem geteilten Wege über das Flüssigkeitsgetriebe und das mechanische Übertragungsmittel dem Motor Leistung zu. Bei der Abbn-msung der Lokomotive ist die relative Drehzahl des Iaduktionsmotors übersynchron, und er liefert als Asynchrongenerator die Bremsarbeit in das Netz zurück.

Es liegt selbstverständlich im Sinne der Erfindung, mit dem Flüssigkeitsgetriebe noch andere mechanische Mittel zur Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses in Reihe einzubauen sowie auch bei Lokomotiven die Felderzeuger einzeln auf verschiedene Triebachsen wirken zu lassen.

Andere Vorschläge zur Durchführung einer geteilten Leistungsabnahme von Elektromotoren mit beiden drehbaren Felderzeugern haben sich nicht bewährt, weil die vorgeschlagenen Mittel: elektrische Hilfsmaschinen oder umständliche Druckluftanordnungen sich in die gegebenen Platzverhältnisse von Fahrzeugen schwer einbauen lassen und. auch zu großes Gewicht haben. Erst jetzt, wo einige bekannt gewordene Flüssigkeitsgetriebe ihre Betriebsfähigkeit erwiesen haben, hat auch die neue Kombination laut vorliegender Erfindung als technischer Fortschritt Aussicht auf Erfolg. Auch in der Gewichtsfrage steht der neue Antrieb günstiger da, weil man in den meisten Fällen mit ungefähr dem halben Gewicht des Flüssigkeitsgetriebes auskommt, als wenn man die gesamte Leistung nach den alten Anordnungen auf ungeteiltem Wege überträgt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Elektromotorischer Antrieb für geteilte Leistungsabnahme mit drehbar gelagerten Felderzeugern, vorzugsweise für elektrische Lokomotiven, wobei die Leistungsabnahme des einen Felderzeugers durch mechanische Mittel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsabnahme des anderen Felderzeugers zwecks Regulierens der Drehzahl der Lastwelle durch ein rotierendes Flüssigkeitsgetriebe erfolgt.

2. Ausführungsform des Antriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abbremsung der Lastwelle die relative Drehzahl des Induktionsmotors übersynchron wird, wodurch er als Asynchrongenerator die Bremsarbeit in das Netz zurückliefert.

3. Antrieb nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Regeldrehzahl der Lastwelle ein Absperrorgan den Austritt der Flüssigkeit aus der Pumpe (F₁) verhindert, so daß der Felderzeuger (1) stillsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.