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Einrichtung zum Regeln der Stromstärke bei durch Strom von konstanter
Spannung gespeisten Reihenschlußmotoren. Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Einrichtung zum Regeln der Stromstärke bei Reihenschlußmotoren, die von einem Strom
mit konstanter Spannung gespeist werden, in Anwendung auf elektrische Triebfahrzeuge.
Diese Vorrichtung soll sowohl ein Anlassen ohne Einschaltung von Widerständen in
den Stromkreis der Motoren als auch eine Bremsung mit Energierückgewinnung ermöglichen.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Einrichtungen,
bei welchen ein von einem Strome mit konstanter Spannung gespeister Motor ein Regulieraggregat
Mitnimmt, welches die Triebmotoren mit Strom von konstanter Stärke speist, wobei
der Mitnehmermotor des Regulieraggregates außer einer von einem Strom mit konstanter
Spannung erregten Induktorwicklung eine andere Induktorwicklung enthält, welche
durch den den Triebmotoren gelieferten Strom erregt wird. -Zum besseren Verständnis
wird im folgenden diese Wicklung als »Hilfswicklung« bezeichnet.
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Diese Einrichtungen sichern selbsttätig die Regelung der Stromstärke,
welche den Triebmotoren geliefert oder durch sie selbst erzeugt wird derart, daß
i. beim Anlassen oder bei normaler Fahrt die Stärke des den Triebmotoren gelieferten
Stromes sich in dem Maße vermindert, in welchem die Geschwindigkeit des Fahrzeuges
sich vergrößert, umgekehrt die Stärke sich vergrößert, wenn die Geschwindigkeit
sich vermindert; 2. während der Wiedergewinnungsbremsung die Stärke des von den
Triebmotoren erzeugten Stromes, welche als Generatoren arbeiten, sich vergrößert,
und sich verringert, wenn die Geschwindigkeit sich verringert.
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Somit ermöglichen diese Einrichtungen eine Wiedergewinnungsbremsung,
um den Zug bis auf eine gewisse Geschwindigkeit zu verlangsamen (Wiedergewinnungsbremsung
im Gefälle), aber nicht ihn vollständig allein mittels Wiedergewinnungsbreinsung
anzuhalten. Um letzteres zu erreichen, müßte sich in diesem Falle die Stromstärke
der als Generatoren arbeitenden Triebmotoren in dem Maße vergrößern, als die Geschwindigkeit
sich verringert, oder es müßte wenigstens diese Stromstärke sich nicht verringern.
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Die Erfindung betrifft nun eine Verbesserung an diesen beschriebenen
Einrichtungen, wodurch die letztere Bedingung erfüllt wird.
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Dieselbe ist durch einen Stromwender gekennzeichnet, der in dein Stromkreis
der Hilfsinduktorwicklung des Mitriehmermotors des Regulieraggregates derart angeordnet
ist, daß die Amperewindungen dieser Hilfsinduktorwicklung
sich
denen der normalen Induktorwicklung während des Anlassens, der normalen Fahrt und
der Wiedergewinnungsbremsung im Gefälle hinzufügen, während sie den Amperewindungen
dieser normalen Induktorwicklung während der Bremsung zum Anhalten entgegenwirken.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweiser
Ausführungsform dargestellt. Es zeigen Abb. i ein Schema einer ersten Ausführungsform,
Abb. 2 ein Schema einer zweiten Ausführungsform.
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In den beiden dargestellten Beispielen ist der 2vIitnehmermotor des
Regulieraggregates ein Serienmotor, dessen Induktor mit i und dessen Anker mit 2
bezeichnet ist. Der Motor ist mit den Speiseleitungen 3 und 4 in den Punkten 5 und
6 verbunden. Das Regulieraggregat wird durch vier gleiche Generatoren gebildet,
deren Anker 7, 8, 9 und io auf der Welle i i des Ankers 2 des Mitnehmerinotors aufgekeilt
sind.
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Der zu dem Anker 7 gehörige Induktor 12 ist einerseits mit einer der
Kollektorbürsten i 3 des Ankers 8 und andererseits mit dem zu dem Anker 8 gehörigen
Induktor 14 verbunden. Dieser Induktor 14 ist wiederum mit einer der Kollektorbürsten
i 5 des Ankers 7 verbunden.
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Der zweite Stromabnehmer 16 des Ankers 7 ist mit dem zu dem Anker
9 gehörigen Induktor 17 verbunden und dieser Induktor andererseits mit einer der
Kollektorbürsten 18 des Ankers fo, dessen andere Bürste i9 mit einer der Bürsten
2o des Ankers 9 wie auch im Punkte 6 mit der Leitung 4 verbunden ist. Endlich ist
die zweite Kollektorbürste 2i des Ankers 8 mit dem zu dein Anker fo gehörigen Induktor
22 verbunden, welcher wiederum mit der zweiten Bürste 23 des Ankers 9 verbunden
ist. Die Triebmotoren sind schematisch durch einen .einzigen Reihenschlußmotor dargestellt.
Die eine der Kollektorbürsten des Ankers 24 dieses Motors ist i.ni Punkte 25 mit
der Leitung verbunden, welche die Bürsten 16 des Ankers 7 mit dein Induktor 17 verbindet.
Die andere Bürste des Ankers 24 des Triebmotors ist mit dem Induktor 26 verbunden,
welcher andererseits mit der Leitung im Funkte '-7 verbunden ist, welche die Bürste
21 des Ankers 8 mit dein Anker 22 verbindet.
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Man sieht also, daß die Punkte z8 und 29 durch zwei Nebenleitungen
untereinander verbunden sind. Die eine umfaßt den Induktor 12, den Anker 8, den
Induktor 22 und den Anker 9, die andere den Induktor 14, den Anker 7, den Induktor
17, den Anker i o.
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Bei einer solchen Anordnung wird, wenn die Differenz des Potentials
zwischen den Punkten 28 und 29 und die Drehgeschwindigkeit des Ankcrs 2 des Mitnehmermotors
konstant gehalten wird, ein Strom von konstanter Stärke in den Trieb- oder Zugmotoren
zwischen den Punkten 25 und 27 fließen. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Ankers
2 sich vergrößert, so vermindert sich die Stärke des die Triebmotore durchfließenden
Stromes. Wenn dagegen sich die Drehgeschwindigkeit des Ankers 2 vermindert, so vergrößert
sich ciie Stärke des die Triebmotore durchfließenden Stromes. Der Stromkreis dieser
Motore enthält einen gewöhnlichen Stromwender .,.i, uni von normaler Fahrt zur Bremsung
zu gelangen.
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Bei dem Beispiel nach Abb. i enthält der Motor zur Mitnahme des Regulieraggregates
außer dem normalen Induktor i einen Ihl+sinduktor 3o. Dieser Induktor ist einerseits
mit festen Kontakten 31 und 32 eines Stromwenders 33 und andererseits mit den festen
Kontakten 34 und 35 dieses Wenders verbunden. Der eine bewegliche Kontakt dieses
Stromwenders ist im Punkte 28 finit der die Induktoren 12 und '14 verbindenden Leitung
"erbunden, während der andere bewegliche Kontakt mit der Leitung 3 in Verbin-?img
steht. Ein Teil der Indnktorwicklung i kann durch einen Schalter 36 kurzgeschlossen
werden.
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Während des Anlassens, der normalen Fahrt und des Bremsens mit Wiedergewinnung
im Gefälle hat der Schalter 33 die in der 7eich. innig angegebene Stellung. Wenn
nun der die Triebmotoren durchlaufende Strom von der gleichen Richtung ist wie der
Speisestrom (Anlassen, normale Fahrt), so werden .die Anperewindungen des Hilfsinduktors
30 denen des Induktors 1 entgegenwirken. Es ist a1: o Eiar, daß während der
Wiedcrgewinnurlgsbreinsung im Gefälle die Aniperewindungen des Hilfsinduktors
30 denen des Induktors i gleichgerichtet sind. Auf diese Weise kann n ian,
wie vorher angegeben, nicht nur die Triebmotoren -bremsen, um ihre Geschwindigkeit
zu begrenzen, sondern man kann sie auch vollständig anhalten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung muß inan, wenn man die Motoren zwecks
Anh11-tens bremsen will, den Schalter 33 in die zweite Stellung bringen, in welcher
der eine Reibungskontakt des Stromwenders den Kontakt 34 und der andere den Kontakt
32 berührt. Somit wirken also die Amperewindungen des Hilfsmotors 30, welche während
der Bremsung im Gefälle mit denen des Induktors i gleichgerichtet sind, während
der Bremsung zwecks Anhaltens ihnen entgegen.
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Folglich wird in dem Maße, als die Geschwindigkeit der als Generatoren
wirkenden Triebmotoren und die Stärke des erzeugten Stromes sich verringert, sich
die Erregung des Mitnebme.rinotors des Regulieraggregates vergrößern, wodurch die
Geschwindigkeit dieses
Motors herabgesetzt wird. Die Bremskraft
oder Bremswirkung ist also be-strebt, sich ständig zu vergrößern bis zum vollständigen
Anhalten der Triebmotoren.
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Die Zahl der Windungen des Induktors 30 kann nicht gleichzeitig für
die Bremsung beim Gefälle (wo die Amperewindungen dieses Induktors denen des Induktors
i gleichgerichtet sind) und für die Bremsung zum Anhalten (wo die Amperewindungen
des Induktors 30 denen des Induktors i entgegenwirken) passen. Man kann alsdann
während der Wiedergewinnungsbremsung im Gefälle entweder einen Teil der Wicklung
i (wie dargestellt) oder einen Teil der Wicklung 30 kurzschließen. Man könnte auch
zwei verschiedene Wicklungen benutzen, von denen die eine mit dem Kontakt 31 des
Stromwenders 33 und die andere mit dem Kontakt 32 verbunden ist, während diese beiden
Wicklungen mit den Kontakten 3. und 35 verbunden sind.
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Die oben beschriebenen Anordnungen oder Einrichtungen sind anwendbar
bei jeder Art von Regulieraggregaten. Die in Abb. 2 dargestellte Einrichtung ist
dagegen nur in dem Falle verwendbar, wenn man das Regulieraggregat von der beschriebenen
Artgebraucht.
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Bei dieser Einrichtung sind der Induktor 12 und der Induktor 1d. mit
einem Schalthebel des Stromwenders 33 verbunden. Andererseits sind für den Mitnehmermotor
des Regulieraggregates zwei Induktorhilfswicklungen 30a und 30b vorhanden. Die Wicklung
3oa ist mit dem festen Kontakt 37 des Stromwenders und mit der Leitung 3 im Punkte
28a verbunden. Die Wicklung 30b ist mit dem festen Kontakte 38 des Stromwenders
33 und mit der Leitung 3 im Punkte 28b verbunden. Schließlich ist die Leitung 3
mit den festen Kontakten 39 und .Io des Stromwenders 33 verbunden.
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Der Stromwender 33 nimmt die in Abb. 2 dargestellte Stellung, für
welche der Induktor 30b unter Strom ist, während des Bremsens zum Anhalten ein.
Der Stromwender 33 nimmt die Stellung, in welcher der Induktor 30a unter Strom steht,
während des Anfahrens oder Anlassens, während der normalen Fahrt oder während der
Wiedergewinnungsbremsung im Gefälle ein.
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Die Wirkungsweise -dieser Ausführungsform ist grundsätzlich dieselbe,
wie sie oben beschrieben worden ist. Die Wicklungen 3oa oder 30b werden, anstatt
von der gesamten Stärke des durch die Zug- oder Triebmotoren gesandten Stromes durchflossen
zu werden, nur von einem Teile dieses Stromes durchflössen. So wird die Wicklung
30b von dem durch den Induktor 12 gehenden Strom (während der Bremsung zum Anhalten)
und die Wicklung Sod von dem durch den Induktor 1.4 gehenden Strom (während des
Anlassens, der normalen Fahrt und der Wiedergewinnungsbremsung im Gefälle) durchflossen.
Da diese Ströme nicht gleich sind und sich nicht .in derselben Weise ändern, so
ist,die Charakteristik des Anlassens verschieden und unabhängig von der der Bremsung
zum Anhalten, und man kann den Wicklungen 30a und 30b die geeignetste Anzahl von
Windungen geben, um so die vorteilhaftesten Bedingungen zu erzielen.