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Stromrückgewinnungs-Automat, insbesondere für Bahnzwecke. Es sind
Schalteinrichtungen bekannt geworden, die bei in Nutzbremsung arbeitenden Motoren
die Aufgabe haben, die Motoren jeweils an das Netz anzuschließen, wenn die Bremsspannung
der Motoren die Netzspannung überwiegt. Solche Einrichtungen können gemäß ihrer
Aufgabe und Wirkungsweise als Stromrückgewinnungs-Automaten bezeichnet werden.
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Die Erfindung betrifft eine neuartige Ausführungsform eines solchen
Automaten, die eine wesentliche Vereinfachung der Schaltung ermöglicht und vor allem
den Anwendungskreis solcher Automaten auf alle im Betrieb denkbaren Fälle unter
Wahrung der größten Sicherheit erweitert. Die Erfindung besteht darin, daß ein polarisiertes
Relais angewendet wird, dessen Zugspule parallel zu den Unterbrechungskontakten
eines in die Rückstromleitung eingeschalteten Schützes liegt, dieses Relais schließt
bei Stromdurchfluß in Richtung aus den bremsenden Motoren in das Netz Kontakte,
durch die das Schütz eingeschaltet und auf Selbstspeisung umgeschaltet wird.
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Die Abb. i zeigt ein Schaltungsschema dieser Anordnung. Es bedeutet
i den Strom-. abnehmer, 2 das den Rückstrom schaltende Schütz, 3 dessen Spule, q.
das polarisierte Relais mit der Spule 5, dessen Anker um den Punkt 6 drehbar gelagert
ist und zur Schließung des Kontaktes ; bestimmt ist, 8 den Motor mit dem Feld 9
und io den Bremswiderstand. Der Spule 5 des Relais kann gegebenenfalls ein nicht
dargestellter Schutzwiderstand vorgeschaltet sein.
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Überwiegt beim Bremsen die Motorspannung die Netzspannung, so fließt
ein schwacher Strom vom Motoranker 8 über die Leitung i i, die Relaisspule 5 und
die Leitung 12 in das Netz. Das Relais 4. schließt infolgedessen seinen Kontakt
7 und schältet damit über die Leitung 13 die biegsame Verbindung 1q., den um den
Drehpunkt 6 schwenkbaren
Balken des Relais, den Kontakt 7, den Widerstand
15 und die Spule 3 und das Schütz z ein, so daß der Bremsstrom vom Motoranker 8
in das Netz fließt. Gleichzeitig wird die Zugspule des Schützes 3 über den Kontakt
16 auf Selbstspeisung umgeschaltet. Dadurch bleibt, trotzdem die Relaisspule durch
dit Kontakte des schließenden Schützes kurzgeschlossen wird, das Relais also seine
Kontakte wieder öffnet, das Schütz geschlossen, so daß der Rückgewinnungsstrom unbehindert
in das -Netz zurückfließen kann. Die Abschaltung des Schützes ist jederzeit vom
Fahrschalter aus möglich.
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Diese einfachste Form der neuen Schaltung ist indessen nur in solchen
Betrieben zulässig, bei denen ein etwaiges >;hergehen aus der Nutzbremsstellung
durch die Nullstellung des Fahrschalters in die Fahrstellungen unbedenklich und
erwünscht ist. Ist jedoch eine solche Wirkungsweise der neuen Einrichtung nicht
erwünscht, so läßt sieh die Erfindung mit geringen Mitteln weiter ausgestalten,
um alle in Frage kommenden Sicherheiten zu gewährleisten. Es wird zu diesem Zweck
noch ein zweites polarisiertes Relais mit einer Starkstromspule, die mit den Unterbrechungskontakten
des Schützes in Reihe liegt, hinzugefügt und das Relais mit Hilfskontakten ausgestattet,
die sich dann schließen, wenn die Starkstromspule in Richtung des Rückgewinnungsstromes
gespeist wird. Letzterer Falltritt immer dann ein, wenn das erste Relais das Schütz
zum Einschalten gebracht hat. Wihrend nun die Kontakte des ersten Relais mit der
Schützzugspule unmittelbar in Reihe lieben. sind die Kontakte des zweiten Relais
erst über die Selbstspeisekontakte des Schützes mit der Schützzugspule in Reihe
geschaltet. Dadurch wird erreicht, daß nach Öffnung der Kontakte des ersten Relais
die Selbstspeisung des Schützes von dem zweiten Relais überwacht wird. Sollte der
Rückgewinnungsstrom zu stark sinken und sich über ein zuverlässiges Maß dem Nullwert
nähern, so wird das Schütz durch das abfallende Relais ausgeschaltet, bevor es dazu
kommen kann, daß Netzstrom in die bremsenden Motoren fließt.
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Das zweite Relais kann unter Umständen ein nicht polarisiertes sein,
beispielsweise wenn genügend anderweitige Sicherheiten gegen plötzliche sprungweise
Zunahme der Netzspannung vorhanden sind.
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Eine derartige Einrichtung ist in Abb.2 dargestellt. Sie unterscheidet
sich von der in Abb. i dargestellten Einrichtung lediglich durch die Anordnung eines
zweiten, gegebenenfalIs polarisierten Relais 17, dessen Spule u l; im Hauptstromkreis
liegt, und dessen Kontakt i g in Reihe mit dem Selbstspeisekontakt 16 für das Schütz
2 liegt. Schaltet das Relais 4. in der vorher beschriebenen Weise ein, so schließt
das Schütz z seine Starkstromkontakte und legt somit den bremsenden Motor an das
Netz. Der Nutzstrom fließt hierbei durch die Spule i 8 des Relais 17, so daß auch
der Kontakt i g geschlossen wird. Durch die geschlossenen Starkstromkontakte des
Schützes 2 wird zwar die Spule des Relais q. kurzgeschlossen, so daß dieses öffnet,
das Schütz z bleibt aber eingeschaltet, da sich ein Selbstspeisestromkreis über
den Kontakt i c) des Relais 17, den Hilfskontakt 16 des Schützes z, den Widerstand
15 und die Spule 3 ausgebildet hat. Sinkt nun der Rückstrom bis zu einer vorbestimmten
Stromstärke herab, so öffnet das Relais 17 seinen Kontakt ig, wodurch das Schütz
abfällt, die bremsenden Motoren vom Netz abtrennt und zugleich seine Selbstspeisekontakte
16 öffnet. Auf diese Weise wird erreicht, daß weder bei langsamsten Spannungsänderungen
an der Abfallgrenze ein unsicheres Zittern der Vorrichtung und ein etwaiges Hämmern
des Schützes noch bei plötzlichen Spannungssteigerungen im Netz über die jeweilige
Bremsspannung hinaus ein Hängenbleiben des Schützes eintreten kann.
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Die Schaltvorrichtung kann durch Fortlassung des zweiten Relais in
der aus der Abb. ; ersichtlichen Weise dadurch vereinfacht werden, daß dem einzigen
vorhandenen Relais 2o außer der Schwachstromspule 5 eine Starkstromspule 18 gegeben
wird und die Hilfskontakte des entfallenden Relais auf das erste Relais übertragen
werden. Dieses Relais besitzt demgemäß Einschaltkontakte 22, die mit der Zugspule
3 des Schützes 2 unmittelbar in Reihe liegen und Ausschaltkontakte 21, die mit der
Zu,-spule über deren Selbstspeisekontakte 16 in Reihe liegen. Diese beiden Kontaktarten
sind so angeordnet. daß die Ausschaltkontakte zeitiger als die Einschaltkontakte
in Eingriff kommen und später außer Eingriff kommen. Die 'Wirkungsweise ist im wesentlichen
dieselbe wie vorher beschrieben, das Relais bleibt jedoch, da seine Starkstromspule
18 vom Rückgewinnungsstrom durchflossen wird, eingeschaltet und führt daher der
Schützzugspule im allgemeinen über die Einschaltkontakte 2z unmittelbar Strom zu.
Nur wenn beim Absinken des Rückstroines sich das Relais allmählich zurückbewegt,
öffnen sich die Einschaltkontakte. Dann bleibt zunächst das Schütz 3 über die Kontakte
21 und 16 eingeschaltet. Erst wenn der Rückstrom noch weiter absinkt, fällt das
Schütz 3 durch Öffnen der Ausschaltkontakte 2i ab.
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An Hand der Abb. 4. sei noch eine weitere der zahlreich möglichen
Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Bei dieser Einrichtung
ist
noch außer den in Abb. 3 vorhandenen Apparaten ein polarisiertes oder nichtpolarisiertes
Relais 23 mit Kontakten 24 und 25, ein Schütz 27, das einen Schalter 28 bedient
und mit Selbstspeisekontakten 29 versehen ist, ein Widerstand 26 und ein Handschalter
3o vorhanden. In den Stromkreisen der Relaisspulen sind ferner Widerstände vorgesehen,
und zwar ein induktiver Widerstand 31 und ein Ohmscher Widerstand 32. Das Relais
23 besitzt eine Spule mit möglichst wenig Selbstinduktion und spricht erst bei solchen
Spannungen an, die als unzulässig hoch beim Nutzbremsen vermieden werden sollen.
In diesem Falle spricht das Relais aber schneller an als das andere Relais 2o. dessen
Zugspule hohe Selbstinduktion besitzt. Beim Einleiten der -Nutzbremsung wird hier
zunächst der Fern- oder Handschalter 3o eingerückt, der die Spulen beider Relais
an Spannung legt, und zwar so: daß das Relais 23 zuerst Spannung bekommt. Ist die
Bremsspannung zu hoch, so schaltet das Relais 23 sofort ein und schließt mittels
des Kontaktes 2.1 die Spule 5 des Relais 20 kurz, so daß dieses nicht anziehen kann.
Durch den Kon takt 25- wird in diesem Falle außerdem das Schütz 27 eingeschaltet,
das den Schalter 28 öffnet und sich auf Selbstspeisung umschaltet. Der Schalter
28 hebt beim öffnen den Kurzschluß für den Widerstand 26 auf, der nunmehr in den
Bremskreis eingeschaltet ist und dazu beiträgt, daß die gefährliche Spannung verzehrt
wird. öffnet nach dem Absinken der Bremsspannung das Relais 23, so ist die Spule
5 des Relais 2o nicht mehr kurzgeschlossen, uncl das Relais 2o-kann einrücken und
die Schließung des Schützes 2 veranlassen.