DE4431347C2 - Wicklungsumschaltbarer elektromotorischer Antrieb für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Für die Optimierung eines elektromotorischen Antriebs eines Fahrzeugs wird vorgeschlagen, daß der mit einer Drehfeldwicklung (5) ausgestattete Elektromotor (1) über eine Schalteranordnung (7) an einen elektronischen Umrichter (9) angeschlossen wird, und zwar so, daß mittels der Schalteranordnung (7) die Anzahl der an die einzelnen Ausgangsanschlüsse (L1, L2, L3) anzuschließenden Phasenwicklungen (3) der Drehfeldwicklung (5) änderbar ist. Die Schalteranordnung (7) wird von einer Steuerschaltung (33) über einen Stellantrieb (25) gesteuert. Die Steuerschaltung (33) steuert zusätzlich den Umrichter (9) und schaltet die der Drehfeldwicklung (5) zugeführten Treiberströme ab, während sie über Stellantrieb (25) die Schalteranordnung (7) umschaltet. Die Schalteranordnung (7) kann auf diese Weise einfacher dimensioniert werden. Die Schalteranordnung (7) einschließlich des Stellantriebs (25) ist zu einer Baueinheit mit dem Elektromotor (1) zusammengefaßt.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Antrieb für ein Fahrzeug, insbesondere ein nicht schienengebundenes Kraftfahr­ zeug, dessen Elektromotor eine wicklungsumschaltbare Drehfeld­ wicklung hat.

Aus DE-A-41 33 059 und der Zeitschrift "VDI Berichte Nr. 878, 1991, Seiten 611-622", sind elektromotorisch angetriebene, nicht schienengebundene Fahrzeuge bekannt, deren Räder einzeln durch Elektromotore angetrieben werden. Bei den Elektromotoren handelt es sich um Drehfeldmotore mit einer in mehrere Phasen­ wicklungen unterteilten Drehfeldwicklung, die aus einem gemeinsamen Umrichter oder aus mehreren, den einzelnen Motoren zugeordneten Umrichtern mit phasenverschobenen, pulsierenden Treiberströmen gespeist werden. Bei den pulsierenden Treiber­ strömen kann es sich um Wechselströme, aber auch um impuls­ förmig erzeugte Gleichströme handeln. Die Umrichter, bei welchen es sich um elektronische Umrichter handelt, die die Pulsationsrate und ggfs. die Amplitude der Treiberströme mittels elektrischer Halbleiterventile steuern, werden ihrer­ seits von einer Fahrsteuerung des Fahrzeugs, beispielsweise über ein Fahrpedal oder dergleichen gesteuert. Die Umrichter werden aus einem Gleichstrom-Bordnetz gespeist, bei dem es sich, wie in den genannten Schriften beschrieben, um einen von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Generator, aber auch um eine wiederaufladbare Batterie handeln kann.

Die in Rede stehenden Elektromotore müssen bei Verwendung als Fahrzeugantrieb für vergleichsweise hohe Leistungen bemessen sein. Zugleich besteht aber die Forderung, daß die Elektromo­ tore kompakt aufgebaut sein sollen. Auch muß die Pulsations­ frequenz, mit der die Treiberströme von dem Umrichter erzeugt werden, relativ hoch sein (z. B. 2 KHz), um sowohl den Fahrb­ etrieb als auch die Motorströme hinreichend genau regeln zu können. Wenngleich für elektromotorische Fahrantriebe der vorstehend erläuterten Art Drehfeldmotore beliebiger Bauart einsetzbar sind, so haben sich doch Permanentmagnet-Außen­ läufermotore als besonders geeignet erwiesen. So ist es aus DE-A-42 44 721 bekannt, einen Permanentmagnet-Außenläufermotor durch einen integrierten Kühlkreislauf zu kühlen und die End­ stufen-Halbleiterschalter der Umrichter nahe der Drehfeld­ wicklung des innenliegenden Ständers des Motors anzuordnen. Derartige Motoren haben angenähert die Form eines flachen Kreiszylinders, wobei die Anschlußelemente der Wicklungen bzw. der Halbleiterschalter an einer axialen Stirnwand des Ständers herausgeführt sind.

Die Betriebseigenschaften, wie z. B. Drehmoment und Drehzahl, hängen von der in der Drehfeldwicklung von den Treiberströmen erzeugten Durchflutung ab. Aus EP-A-340 686 ist es bekannt, den Phasenwicklungen eines Drehfeldmotors gesonderte Umrichter zuzu­ ordnen, an die die Phasenwicklungen in unterschiedlicher Anzahl und in unterschiedlicher Schaltungskonfiguration mit Hilfe einer Vielzahl steuerbarer Schalter anschließbar sind. Durch Verändern der Zahl in Serie geschalteter Phasenwicklungen kann das Drehmoment und die maximal erreichbare Drehzahl des Motors den Betriebsbedingungen angepaßt werden. Die aus EP-A-340 686 bekannte Anordnung erlaubt zwar eine wünschenswerte Optimierung des Wirkungsgrads des Antriebs, ist allerdings vergleichsweise aufwendig.

Weitere elektromotorische Antriebe sind aus US 4 916 376 und IEEE Transactions on Industry Appl. Vol. 27, H. 5, 1991, S. 934-939 bekannt. Bei diesen elektromotorischen Antrieben ist die Wicklungskonfiguration des Elektromotors mittels mechanischer Schalter änderbar, wobei zur Betätigung dieser mechanischen Schalter eine Stellantriebsanordnung vorgesehen ist. Um bei einer Betätigung der Schalter während des Motorbetriebs Schalter­ schäden durch Löschfunkenbrand oder dgl. zu vermeiden, muß der dem Motor zugeführte Antriebsstrom während des Umschaltvorgangs abgeschal­ tet sein. Bei dem auch für den Antrieb eines Fahrzeugs geeigneten elektromotorischen Antrieb gemäß US 4 916 376 wird hierbei auf ein den Umschaltvorgang initiierendes Signal hin der Motorstrom zunächst stufenweise bis auf Null reduziert, bevor ein die mechanischen Schalter betätigender Stellantrieb aktiviert wird. Der Motorstrom kann also nur mit einer zeitlichen Verzögerung wieder eingeschaltet werden, die größer als die Schaltzeit der mechanischen Schalter ist.

Aus EP 0 334 112 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Umschalten der Wicklungskonfiguration eines Elektromotors mittels eines mechanischen Schalters bekannt, wobei durch Zeitglieder sichergestellt ist, daß der dem Motor zugeführte Strom vor dem Zeitpunkt der Betätigung des mechani­ schen Schalters bereits abgeschaltet ist.

Aus DE 43 08 836 A1 und US 4 221 999 ist ferner ein Drehfeldmotor bekannt, dessen Wicklungskonfiguration mittels einer Umschalteinrichtung änderbar ist, ohne daß Maßnahmen vorgesehen sind, die den Abschaltzeit­ punkt der Treiberströme relativ zum Aktivierungszeitpunkt der Umschaltein­ richtung definiert festlegen.

Schließlich sind aus dem Buch Franken "Niederspannungs-Leistungsschalter, Springer Verlag, 1970, S. 111-113 und 157 sowie aus dem Buch Schmel­ cher "Niederspannungsschaltgeräte", Siemens Ag, 1973, S. 74, 88-95 und 123 verschiedene Ausführungsformen mechanischer Schalter bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie bei einem elektromotorischen Antrieb eines Fahrzeugs die Schaltungskonfiguration des elektromotorischen Antriebs bei möglichst kurzer Traktionsunterbrechung geändert werden kann. Der hierbei erforderliche Konstruktionsteileaufwand soll möglichst gering sein.

Die Erfindung geht von einem elektromotorischen Antrieb für ein Fahrzeug aus, wie er im Prinzip in US 4 916 376 beschrieben ist, und umfaßt:
wenigstens einen Elektromotor mit einer in mehrere Phasenwicklungen unterteilten Drehfeldwicklung,
eine an mehreren Ausgangsanschlüssen pulsierende Treiberströme unterschiedlicher Phase liefernde elektronische Umrichteranordnung,
eine die Phasenwicklungen des Elektromotors mit den Ausgangsanschlüssen verbindende Anordnung mechanischer Schalter, mittels der die Anzahl der mit jedem der Ausgangsanschlüsse verbundenen Phasenwicklungen änderbar ist,
eine Stellantriebsanordnung zur Betätigung der Schalter und
eine die Stellantriebsanordnung steuernde Steuerschaltung, welche auch die Umrichteranordnung derart steuert, daß diese die an die Ausgangsan­ schlüsse gelieferten Treiberströme im wesentlichen abschaltet, wenn die Stellantriebsanordnung die Schaltstellung der Schalter ändert.

Bei einem derartigen elektromotorischen Antrieb ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Steuerschaltung das Abschalten der Treiberströme bezogen auf das Aktivieren der Stellantriebsanordnung zeitlich verzögert.

Die Erfindung erlaubt es, die Treiberströme auf eine änderbare Anzahl von Phasenwicklungen zu verteilen und so den Wirkungsgrad des Elektromotors über einen größeren Bereich der Betriebsparameter zu optimieren. Beispiels­ weise kann durch Aufteilen der von der Umrichteranordnung gelieferten Treiberströme auf zwei oder mehr Phasenwicklungen die maximale Drehzahl des Motors auf Kosten seines Drehmoments durch die sich bei der Aufteilung der Ströme ergebende Minderung der Durchflutung er­ höht werden. Andererseits kann durch Serienschaltung von Phasenwicklungen das Drehmoment zu Lasten der maximal erreich­ baren Drehzahl erhöht werden. Bei einem für drei Phasen bemes­ senen Drehstrommotor läßt sich dies durch Umschalten der Phasenwicklungen zwischen Dreieckschaltung und Sternschaltung erreichen, wobei sich in Sternschaltung der Phasenwicklungen ein höheres Drehmoment erreichen läßt, während die Dreieck­ schaltung höhere maximale Drehzahlen erlaubt. Die Umschaltung wird von der Steuerschaltung zweckmäßigerweise selbsttätig, beispielsweise abhängig von der momentanen Fahrgeschwindigkeit durchgeführt, beispielsweise derart, daß bei niedriger Fahr­ geschwindigkeit der Motor in Sternschaltung und bei hoher Fahrgeschwindigkeit in Dreieckschaltung betrieben wird.

Das Umschalten der Schalteranordnung erfolgt während des Fahr­ betriebs und hier in aller Regel während einer Beschleunigungs­ phase. Da die Schalter der Schalteranordnung während des Fahr­ betriebs von den Treiberströmen durchflossen werden, müßten die Schalter entsprechend den zu schaltenden Leistungen, d. h. für Spannungen in der Größenordnung von 1.000 V und Strömen in der Größenordnung von 100 A, bei herkömmlicher Technik bemessen werden. Derartige Schalter wären aufwendig und voluminös, was der Forderung kleiner Antriebsaggregate zuwider laufen würde. Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, daß mit den elektronischen Halbleiterventilen der Umrichter bereits Bau­ elemente zur Verfügung stehen, die die geforderte elektrische Leistung schalten können. Die im Rahmen der Erfindung vorge­ sehene Steuerschaltung sorgt dafür, daß die Halbleiterventile der Umrichter die Treiberströme abgeschaltet haben, solange die gleichfalls von der Steuerschaltung gesteuerten Schalter die Phasenwicklungen umschalten, d. h. beispielsweise zwischen Sternschaltung und Dreieckschaltung umschalten. Auf diese Weise können die Schalter kleiner und leichter dimensioniert werden, nachdem sie lediglich für stationär fließende Ströme bemessen sein müssen und ihre Kontakte keinem Löschfunkenbrand und der­ gleichen ausgesetzt sind.

Im Prinzip genügt es zur Minderung der Kontaktbelastung, daß für den Umschaltzeitraum die Strom- oder/und Spannungsamplitude an den Ausgängen der Umrichter gemindert wird, so daß während der Umschaltzeitspanne die Treiberleistung lediglich vermindert wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Zeitspanne, in welcher durch den Umschaltvorgang die Traktion des Elektromo­ tors vermindert wird, so gering gehalten werden kann (z. B. 20 bis 30 msek), daß die Traktionsunterbrechung im Fahrbetrieb des Fahrzeugs nicht merkbar ist. Zweckmäßigerweise werden deshalb die Treiberströme während der Umschaltzeitspanne der Schalter vollständig abgeschaltet.

Die Stellantriebsanordnung benötigt nicht nur eine bestimmte Zeitspanne zum Schalten der Schalter, sondern hat eine Vor­ laufzeit, bedingt durch Federwege in den Schaltkontakten und ihre Trägheit. Die Traktionsunterbrechung wird erfindungsgemäß verkürzt, da die Steuerschaltung das Abschalten der Treiberströme durch die Umrichteranordnung bezogen auf das Aktivieren der Stell­ antriebsanordnung zeitlich verzögert. Dies erlaubt es der Stellantriebsanordnung Leerwege, Federwege usw. auszugleichen, bevor die Treiberströme tatsächlich abgeschaltet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mit den Phasen­ wicklungen des Elektromotors verbundene Schalteranordnung und die zur Betätigung der Schalteranordnung bestimmte Stell­ antriebsanordnung direkt an dem Elektromotor montiert. Auf diese Weise verringert sich die Anzahl der Verbindungsleitun­ gen, an die die Motorbaugruppe anzuschließen ist. Derartige Verbindungsleitungen benötigen in aller Regel lösbare Anschluß­ verbindungen, erhöhen also den Montageaufwand und die Her­ stellungskosten.

Die Stellantriebsanordnung kann einen sämtliche Schalter der Schalteranordnung gemeinsamen, insbesondere mit sämtlichen Schaltern zu einer Baueinheit vereinigten Stellantrieb um­ fassen; sie kann aber auch aus mehreren Moduleinheiten aufge­ baut sein, von denen jede einen gesonderten Stellantrieb der Stellantriebsanordnung aufweist. Auch in der letztgenannten Version ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß der Stellantrieb mit der Moduleinheit zu einer gesonderten, an dem Elektromotor montierbaren Baueinheit verbunden ist. Beide Versionen haben den Vorteil, daß sie sich einfach montieren lassen.

Die Schalter der vorstehend erläuterten Schalteranordnung haben jeweils einen von der Stellantriebsanordnung angetriebenen, be­ weglichen Kontakt und wenigstens einen stationären Kontakt, an den der bewegliche Kontakt anlegbar ist. Zur Bildung von Um­ schaltern können dem beweglichen Kontakt auch Paare wechsel­ weise kontaktierbarer, stationärer Kontakte zugeordnet sein. Die stationären Kontakte können Bestandteil der vorstehend erläuterten, mit den Stellantrieben vereinigten Baueinheiten sein. Da dies unter Umständen jedoch zusätzliche lösbare Anschlüsse zwischen den stationären Kontakten und den Phasen­ wicklungen des Motors erforderlich machen kann, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß die stationären Kontakte jedes Schalters unmittelbar an dem Elektromotor gehalten sind, so daß die Schalterbaueinheiten lediglich die beweglichen Kontakte und zusätzlich zu dem Stellantrieb ggfs. noch ein Anschlußelement für eine lösbare Verbindung zu den Ausgangsanschlüssen der Umrichteranordnung umfassen.

Die zur Betätigung einzelner oder sämtlicher Schalter vorge­ sehenen Stellantriebe können unterschiedlichste Konstruktion haben, die sich in erster Linie an dem verfügbaren Bauraum und der geforderten Stellgeschwindigkeit orientiert. So können die Stellantriebe beispielsweise ein um eine Drehachse drehendes, insbesondere jedoch oszillierend schwenkendes Abtriebsorgan haben, an dem der bewegliche Kontakt gehalten ist. Alternativ kann der Stellantrieb ein mit dem beweglichen Kontakt verbun­ denes Abtriebsorgan haben, welches eine lineare Stellbewegung ausführt. Insbesondere die letztgenannte Variante läßt sich mit einfachen Mitteln sehr betriebssicher aufbauen, beispielsweise in Form einer das Abtriebsorgan bildenden Zahnstange, die mit einem rotierend angetriebenen Ritzel kämmt. Für den Antrieb eines solchen Ritzels eignet sich beispielsweise ein Elektro­ motor oder ein Elektromagnet mit Drehanker.

Für einen funktionssicheren Betrieb kommt es darauf an, daß die Kontakte in der Schließstellung des Schalter mit einer vorbe­ stimmten Mindestkraft aneinander anliegen. Die Andruckkräfte können durch geeignete Federanordnungen und zusätzlich oder aber alternativ von den Stellantrieben erzeugt werden, die in diesem Fall von der Steuerschaltung dauernd erregt werden. So­ weit Federmittel für die Erzeugung der Andruckkräfte vorgesehen sind, ist der Stellantrieb für vom Schalter her ausgeübte Reak­ tionskräfte bevorzugt selbsthemmend ausgebildet. Bei einem als Elektromotor ausgebildeten Stellantrieb kann dies in einfacher Weise durch ein selbsthemmendes Getriebe, beispielsweise in Form eines Schneckengetriebes realisiert werden. Die Arretie­ rung des Stellantriebs in der Schließstellung des Schalters kann mechanisch erfolgen, aber auch beispielsweise durch Dauererregung des Stellantriebs. Hydraulische oder pneumatische Stellantriebe können durch Absperren ihres Druckfluid-Arbeits­ raums arretiert werden. Eine Variante, bei welcher die Kontakt- Andruckkräfte durch Federmittel aufgebracht werden, die aber dennoch ohne reaktionskraftaufnehmenden Stellantrieb auskommt, nutzt die bidirektionalen Übertotpunkteigenschaften einer bistabilen Feder, die ausgehend von einer instabilen Mittel­ stellung Federkräfte nach beiden Bewegungsrichtungen hin erzeugt. Bistabile Federn dieser Art lassen sich sowohl für Ein-Aus-Schalter als auch für Umschalter einsetzen.

Neben Elektromotoren und Elektromagneten als Hilfskraftquelle können auch Überdruck- oder Unterdruckfluid betätigbare Zylinder-Kolben-Einheiten vorgesehen sein. Geeignet sind sowohl pneumatische als auch hydraulische Einheiten.

Die Steuerschaltung kann die Stellantriebsanordnung in einem offenen Steuerkreis steuern. Um Fehlschaltungen sowie daraus evtl. resultierende Kurzschlüsse zu vermeiden, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß dem Abtriebsorgan des Stellantriebs ein die Position des Abtriebsorgans erfassender Wegsensor zugeordnet ist, und daß die Steuerschaltung auf den Wegsensor anspricht. Der Wegsensor kann als simpler Endschalter ausgebildet sein; es kann sich aber auch um einen Wegkoordina­ ten bestimmenden Wegsensor handeln, der dann eine Positions­ regelung des Abtriebsorgans durch die Steuerschaltung ermög­ licht.

Die mechanischen Schalter werden zweckmäßigerweise zusätzlich zu den elektronischen Schaltventilen der Umrichteranordnung als Sicherheitsschalter ausgenutzt, um bei evtl. Defekten der Elektronik den Antriebsmotor von der Stromversorgung trennen zu können. Soweit die Schalter als Umschalter ausgebildet sind, ist deshalb zweckmäßigerweise vorgesehen, daß sie mittels der Steuerschaltung in eine neutrale Stellung, in der kein Kontakt geschlossen ist, schaltbar sind. Die neutrale Stellung kann durch mechanische Rasten oder dergleichen definiert sein. Zur Bestimmung der Mittelstellung kann aber auch eine Positions­ regelung der vorstehend beschriebenen Art ausgenutzt werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektromotorischen Antriebs für ein Straßenfahrzeug;

Fig. 2 ein Schaltbild mit einer die Drehfeldwicklung eines Elektromotors des Antriebs aus Fig. 1 zwischen Stern­ schaltung und Dreieckschaltung umschaltenden Schal­ teranordnung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Variante des elektromotori­ schen Antriebs aus Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht eines von einem Elektromotor betätigbaren Umschalters, wie er in den elektromotorischen Antrieben der Fig. 1 bis 3 ver­ wendbar ist;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf den Umschalter nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Variante des von einem Elektromotor betätigten Umschalters aus Fig. 4;

Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf den Umschalter der Fig. 6;

Fig. 8 eine weitere Variante eines in den elektromotorischen Antrieben der Fig. 1 und 3 verwendbaren Umschalters, angetrieben von einem Elektromagnet, und

Fig. 9 eine noch weitere Variante eines bei den elektromoto­ rischen Antrieben der Fig. 1 bis 3 verwendbaren Um­ schalters, angetrieben von einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit.

Der in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellte elektromoto­ rische Antrieb für ein Straßenfahrzeug umfaßt einen Elektro­ motor 1, dessen mehrphasige, hier aus drei Phasenwicklungen 3 gebildete Drehfeldwicklung 5 über eine Schalteranordnung 7 an einen Umrichter 9 angeschlossen ist. Der Umrichter 9 ist an eine fahrzeuginterne Energiequelle 11, beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie oder einen von einer Brennkraftma­ schine angetriebenen Generator angeschlossen und erzeugt an seinen Ausgangsanschlüssen L1, L2 und L3 um je 120° gegenein­ ander phasenversetzte, pulsierende Treiberströme für die Er­ regung der Phasenwicklungen 3 des Elektromotors 1. Bei den von dem Umrichter 9 erzeugten Treiberströmen kann es sich um Wechselströme oder um impulsförmige Gleichströme handeln. Die Energiequelle 11 kann Gleich- oder Wechselströme liefern, die von Halbleiterventilen des Umrichters 9 in die pulsierenden Treiberströme mit änderbarer Pulsationsfrequenz und vorzugs­ weise auch änderbarer Amplitude umgewandelt werden. Eine nicht näher dargestellte Fahrsteuerung, die beispielsweise über ein Fahrpedal von dem Fahrer des Fahrzeugs beeinflußbar ist, be­ stimmt die Frequenz und Amplitude der Treiberströme. Wenngleich es möglich ist mehrere Räder einer Antriebsachse des Fahrzeugs, ggfs. über ein Differenzialgetriebe oder dergleichen, von einem einzigen Elektromotor aus anzutreiben, so sind doch bevorzugt den einzelnen Rädern des Fahrzeugs gesonderte Elektromotore zugeordnet, die ihrerseits aus einem gemeinsamen Umrichter oder aus jeweils gesondert den einzelnen Elektromotoren zugeordneten Umrichtern über gleichfalls gesonderte Schalteranordnungen ge­ speist werden. Bei dem Elektromotor kann es sich um einen her­ kömmlichen Drehfeldmotor handeln, der ggfs. zusätzlich zu der Drehfeldwicklung gesonderte Erregerwicklungen haben kann. Speziell geeignet ist jedoch, wie Fig. 1 zeigt, ein Permanent­ magnet-Außenläufermotor mit einem die Drehfeldwicklung 5 tra­ genden Ständer 13 und einem z. B. topfförmigen Läufer 15, der an seinem den Ständer 13 umschließenden Umfang eine Vielzahl in Umfangsrichtung mit abwechselnder Polung nebeneinander angeord­ nete Permanentmagnete 16 trägt. Die Permanentmagnete 16 liegen nicht näher dargestellten Polen der Drehfeldwicklung 5 radial gegenüber. Ein solcher Elektromotor hat vergleichsweise hohe Leistung bei kleinen Abmessungen und hat üblicherweise, zu­ mindest angenähert die Form eines flachen Kreiszylinders.

Zur Wirkungsgradoptimierung des Elektromotors 1 ist die Dreh­ feldwicklung 5 mittels der Schalteranordnung 7 zwischen einer Sternschaltung und einer Dreieckschaltung umschaltbar. Durch Betreiben ein und desselben Elektromotors 1, wechselweise in Sternschaltung und in Dreieckschaltung, läßt sich der Elektro­ motor 1 der aktuellen Fahrsituation besser anpassen. In Stern­ schaltung betrieben erreicht der Elektromotor ein höheres Drehmoment, jedoch bei verringerter maximal erreichbarer Drehzahl, während bei Dreieckschaltung eine höhere maximale Drehzahl erreichbar ist, jedoch bei verringertem Drehmoment. Das Umschalter der Schalteranordnung kann beispielsweise ab­ hängig von der Fahrgeschwindigkeit erfolgen, so daß der Elektromotor 1 bis zu einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeits­ grenze in Sternschaltung betrieben wird und darüber in Dreieck­ schaltung. Andere Steuerstrategien, die beispielsweise drehmo­ mentabhängig zum Umschalten der Schalteranordnung 7 führen, sind gleichfalls denkbar.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Schaltsbilds der Schalteranord­ nung 7. L1, L2 und L3 bezeichnen wiederum die Ausgangsan­ schlüsse und damit die Phasen des Umrichters 9. M bezeichnet einen auf Massepotential liegenden Anschluß des Umrichters 9 für die Verbindung mit einem in Sternschaltung sich bildenden Sternpunkt der Drehfeldwicklung. Die Wicklungsanschlüsse der an den Ausgangsanschluß L1 angeschlossenen Phasenwicklung 3 sind mit U1 und U2 bezeichnet. Die an den Ausgangsanschluß L2 angeschlossene Phasenwicklung hat die Wicklungsanschlüsse V1 und V2, während die mit dem Ausgangsanschluß L3 verbundene Phasenwicklung die Wicklungsanschlüsse W1 und W2 hat. Im dar­ gestellten Ausführungsbeispiel hat die Schalteranordnung 7 drei mechanische Umschalter S1, S2 und S3 mit je einem beweglichen Kontakt 17 und zwei stationären Kontakten 19, 21. Die beweg­ lichen Kontakte 17 jedes der drei Schalter S1, S2, S3 sind in zyklischer Vertauschung mit je einem der Wicklungsanschlüsse, hier den Wicklungsanschlüssen W2, U2 und V2 verbunden. Die den beweglichen Kontakten 17 der einzelnen Schalter S1, S2, S3 zu­ geordneten stationären Kontakte sind an jeweils andere Phasen­ wicklungen 3 angeschlossen, und zwar an deren nicht mit den beweglichen Kontakten 17 verbundene Wicklungsanschlüsse U1, V1 und W1. Die stationären Kontakte 21 von zwei der Schalter, hier der Schalter S2 und S3 sind zusammen mit den stationären An­ schlüssen 19 dieser Schalter an je eine der Phasenwicklungen 3 angeschlossen, und zwar an den jeweils nicht mit dem statio­ nären Kontakt 19 verbundenen Wicklungsanschluß V2 bzw. W2. Der stationäre Kontakt 21 des verbleibenden Schalters, hier des Schalters S1 ist mit dem Masseanschluß M verbunden. Fig. 2 zeigt die beweglichen Kontakte 17 in der Dreieckschaltung, in der sie mit den zusammen mit den Wicklungsanschlüssen U1, V1 und W1 und den Ausgangsanschlüssen L1, L2 und L3 verbundenen stationären Kontakten 19 kontaktiert sind. Beim Umschalten der beweglichen Kontakte 17 in Anlagekontakt mit den stationären Kontakten 21 sind die Phasenwicklungen 3 in Sternschaltung an die Ausgangsanschlüsse L1, L2 und L3 angeschlossen und zugleich ist der Masseanschluß M mit dem Sternpunkt dieser Sternschal­ tung verbunden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die Schalter S1, S2, S3 der Schalteranordnung 7 einschließlich eines die beweglichen Kontakte 17 antreibenden Stellantriebs 25 an dem Ständer 13 des Elektromotors 1 angebracht, bilden also mit dem Elektromotor 1 eine Baueinheit. Gleichfalls Bestandteil dieser Baueinheit sind Anschlußelemente 27, beispielsweise Steckkontakte oder Klemm­ schrauben, für die lösbare Verbindung zu den Ausgangsanschlüs­ sen L1, L2, L3 und M des Umrichters 9. Die Schalter S1, S2 und S3 können integral zu einer Baueinheit verbunden sein; die Bau­ einheit der Schalteranordnung 7 kann aber auch, wie Fig. 1 bei 29 andeutet, aus mehreren Schaltermodulen zusammengesetzt sein. Unabhängig von der konstruktiven Gestaltung der Schalteranord­ nung 7 ist jedoch der Stellantrieb 25 sämtlichen Schaltern S1, S2 und S3 gemeinsam zugeordnet und über geeignete Kraftüber­ tragungsmittel, angedeutet bei 31 in Fig. 1, mit den bewegli­ chen Kontakten 17 der Schalter S1, S2, S3 verbunden. Bei den Kraftübertragungsmitteln 31 kann es sich um Gestänge, Nocken, flexible Seilzüge oder dergleichen handeln.

Der Stellantrieb 25 wird von einer Steuerschaltung 33 gesteu­ ert, die ein Bestandteil der vorerwähnten Fahrsteuerung sein kann. Die Steuerschaltung 33 spricht auf Sensoren 35 an, die ihrerseits den Fahrzustand beschreibende Parameter erfassen. Beispielsweise können die Sensoren 35 Informationen liefern, die das tatsächliche oder geforderte Drehmoment oder aber die Fahrgeschwindigkeit oder dergleichen repräsentieren. Die Steuerschaltung 33 schaltet den Stellantrieb 25 abhängig von diesen Informationen, wie vorstehend erläutert, auf die Drei­ eckschaltungsstellung oder die Sternschaltungsstellung der Schalteranordnung 7.

Die Steuerschaltung 33 beeinflußt darüber hinaus aber auch den Umricher 9. Zugleich mit dem das Umschalten des Stellantriebs 25 bewirkenden Steuersignal gibt die Steuerschaltung 33 ein weiteres Steuersignal an den Umrichter 9 ab, der sämtliche Treiberströme an den Ausgangsanschlüssen L1, L2 und L3 für die Dauer des dem Stellantrieb 25 zugeführten Steuersignals und damit für die Umschaltzeitspanne, in welcher die beweglichen Kontakte 17 zwischen den stationären Kontakten bewegt werden, abschaltet. Für das Abschalten der Treiberströme werden die ohnehin in dem Umrichter 9 vorgesehenen elektrischen Halblei­ terventile ausgenutzt. Die mechanischen Kontakte der Schalter­ anordnung 7 müssen deshalb lediglich für die stationäre Strom­ belastung durch die Treiberströme bemessen sein. Insbesondere müssen die Kontakte der Schalteranordnung 7 nur für wesentlich geringeren Kontaktabbrand dimensioniert werden.

Im Antriebsweg des Stellantriebs 25 zu den beweglichen Kon­ takten 17 kann Leerspiel vorhanden sein und der Stellantrieb 25 kann gewissen Trägheitseffekten unterworfen sein, die den Be­ ginn der tatsächlichen Bewegung der beweglichen Kontakte 17 be­ zogen auf den Anfang des den Stellantriebs 25 steuernden Steuersignals der Steuerschaltung 33 verzögern. Zweckmäßiger­ weise umfaßt die Steuerschaltung 33 Verzögerungsmittel, die dementsprechend das dem Umrichter 9 zugeführte, die Treiber­ ströme abschaltende Steuersignal gegenüber dem an den Stell­ antrieb 25 abgegebenen Steuersignal zeitlich verzögern. Wenn­ gleich die durch das Umschalten der Schalteranordnung 7 be­ wirkte Traktionsunterbrechung des Elektromotors 1 vergleichs­ weise gering und damit vernachlässigbar ist, kann auf diese Weise die Zeitspanne der Traktionsunterbrechung noch weiter verkürzt werden.

Wie bei 37 angedeutet, kann dem Stellantrieb 25 ein Positions­ sensor zugeordnet sein, der die Iststellung des Abtriebsorgans 31 erfaßt. Der Sensor 37 liefert der Steuerschaltung 33 Rück­ meldungssignale, die eine Überwachung der aktuellen Einstellung der Schalteranordnung 7 erlaubt. Bei dem Sensor 37 kann es sich um einfache Endschalter handeln; der Sensor 37 kann aber auch als stetig arbeitender Wegsensor ausgebildet sein und in einem Positionsregelkreis der Steuerschaltung 33 Positions-Istsignale liefern.

Die Schalter S1, S2 und S3 der Schalteranordnung 7 können mittels der Steuerschaltung 33, ggfs. unter Zuhilfenahme des Sensors 37 auf eine Mittelstellung eingestellt werden, in welcher der bewegliche Kontakt 17 keinen der stationären Kontakte 19, 21 kontaktiert. In der Mittelstellung ist der Elektromotor 1 von den Ausgangsanschlüssen L1, L2 und L3 sowie dem Anschluß M vollständig abgetrennt. Die Schalteranordnung 7 kann damit als mechanischer Trennschalter zusätzlich zu den elektrischen Halbleiterventilen des Umrichters 9 als Sicher­ heitsschalter ausgenutzt werden, der es erlaubt, den Elek­ tromotor 1 beispielsweise bei einem Defekt des Umrichters 9 vollständig vom Umrichter 9 zu trennen.

Fig. 3 zeigt eine Variante des elektromotorischen Antriebs gemäß Fig. 1, die gleichfalls eine Stern-Dreieck-Umschaltung gemäß Fig. 2 ermöglicht. Gleichwirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der Fig. 1 und 2 bezeichnet und zur Unter­ scheidung mit dem Buchstaben a versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise wird auf die Beschreibung der Fig. 1 und 2 Bezug genommen.

Während bei dem Antrieb der Fig. 1 sämtlichen Schaltern der Schalteranordnung ein gemeinsamer Stellantrieb zugeordnet ist, sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 die Schalter S1, S2 und S3 als Module 29a ausgebildet, von denen jeder einen gesonder­ ter. Stellantrieb 25a umfaßt. Dementsprechend sind auch die be­ weglichen Kontakte 17a dieser Schalter über gesonderte Kraft­ übertragungsmittel 31a mit dem Stellantrieb 25a verbunden. Die Module 29a einschließlich der zugehörigen Stellantriebe 25a sind zusammen mit lösbaren Anschlußelementen 27a zu einer Bau­ einheit zusammengefaßt und an dem Ständer 13a des Elektromotors 1a angeordnet. Wenngleich in Fig. 3 nicht dargestellt, kann jeder der Stellantriebe 25a einen Positionssensor umfassen, wie er bei 37 an dem Antrieb der Fig. 1 vorgesehen sein kann.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele für Stellantriebe erläutert, wie sie bei den vorangegangen beschriebenen Fahr­ zeugantrieben der Fig. 1 bis 3 vorteilhaft eingesetzt werden können. Auch bei den nachfolgend erläuterten Stellantrieben sind gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszahlen be­ zeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen.

Zur Erläuterung wird gleichfalls auf die vorangegangene Be­ schreibung dieser Komponeten Bezug genommen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Schaltermodul 29b, der an einem Basisteil 39 des Ständers des Elektromotors angebracht ist. Die stationären Kontakte 19b, 21b des Moduls 29b sind unmittelbar an dem Basisteil 39 mit Hilfe von Isolierhalterungen 41 gehal­ ten, während der bewegliche Kontakt 17b an einem federnden Kontaktarm 43 vorgesehen ist, der radial zur Drehachse einer Abtriebswelle 45 des Stellantriebs 25b von der Abtriebswelle 45 absteht. Der Stellantrieb 25b umfaßt einen elektrischen Klein­ motor 47 mit einem nachgeordneten, die Abtriebswelle 45 um deren Achse schwenkbar antreibenden Getriebe 49. An einem den Stellantrieb 25b und die Kontakte 17b, 29b und 21b umschließen­ den Gehäuse 51 ist für den lösbaren Anschluß des Umrichters das Anschlußelement 27b von außen zugänglich angebracht. Für die Verbindung des beweglichen Kontakts 17b mit den Phasenwicklun­ gen des Elektromotors ist in dem Basisteil 39 ein weiteres An­ schlußelement bei 53 isoliert angebracht, das über eine flexib­ le Litze 55 oder dergleichen elektrisch leitend, aber beweglich mit dem Kontakt 17b verbunden ist.

Der Stellantrieb 25b sorgt in den Schließstellungen des Schalters, in welchem der bewegliche Kontakt 17b wechselweise an einem der stationären Kontakte 19b oder 21b anliegt, für ausreichende Andruckkräfte. Hierzu wird der Elektromotor 47 entweder über die ihn steuernde Steuerschaltung (33 in Fig. 1) dauernd erregt, oder aber das Getriebe 49 ist als, bezogen auf Reaktionskräfte der Abtriebswelle 45 selbsthemmendes Getriebe ausgebildet, so daß die Federkräfte des Federelements 43 ohne Rückdrehung der Abtriebswelle 45 die Kontakte aneinander drücken.

Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Modul der anhand der Fig. 3 er­ läuterten Art. Es versteht sich, daß die Abtriebswelle 45 zur Betätigung mehrerer Sehalter verlängert sein kann, so daß sich der Stellantrieb 25b auch für die anhand Fig. 1 erläuterte Version des Fahrzeugantriebs eignet.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Variante eines Schaltermoduls 29c, die sich von der Version der Fig. 4 und 5 in erster Linie da­ durch unterscheidet, daß der Stellantrieb 25c anstelle einer schwenkbeweglich angetriebenen Abtriebswelle den beweglichen Schaltkontakt 17c über eine linear bewegliche Abtriebsstange 53 antreibt. Die Abtriebsstange 53 trägt wiederum den beweglichen Kontakt 17c an einem Federarm 43c, während die stationären Kontakte 19c, 21c über Isolierelemente 41c direkt an dem Basis­ teil 39c des Ständers des Elektromotors gehalten sind. Der Stellantrieb 25c ist als elektromotorischer Antrieb ausgebildet und umfaßt beispielsweise einen Elektromotor oder einen Elektromagnet mit Drehanker, der ein mit einer Zahnstangenver­ zahnung 55 der Abtriebsstange 53 kämmendes Ritzel 57 antreibt. Für stabile Endlagen der Abtriebsstange 53 sorgt eine bistabile Feder 59, die aus einer mittleren, instabilen Lage nach beiden Richtungen federnd in stabile Endstellungen schnappt. In den stabilen Endstellungen, von denen eine in Fig. 7 dargestellt ist, sorgt der den beweglichen Kontakt 17c tragende, von der Abtriebsstange 53 abstehende Federarm 43c für definierte Kontaktandruckkräfte. Es versteht sich, daß die Andruckkräfte bei starrer Anbringung des Kontakts 17c an der Abtriebsstange 53 gleichfalls für die Erzeugung elastischer Andruckkräfte sorgen können. Da die stabile Endlage der Abtriebsstange 53 von der bistabilen Feder 59 sichergestellt wird, erübrigt sich eine Endlagenarretierung durch den elektromotorischen Antrieb des Stellantriebs 25c. Anstelle der bistabilen Feder 59 kann jedoch auch eine Arretierung durch den elektromotorischen Antrieb vor­ gesehen sein, wie dies anhand der Fig. 4 und 5 erläutert wurde. Auch können bistabile Arretierungen der erläuterten Art bei der Version der Fig. 4 und 5 vorgesehen sein. Auch in der Version der Fig. 6 und 7 kann der Stellantrieb 25c mehreren Schaltern und/oder Modulen gemeinsam sein, beispielsweise in der Form, daß die Abtriebsstange 53 mehrere bewegliche Kontakte 17c trägt.

Fig. 8 zeigt eine weitere Variante, bei welcher im Unterschied zur Variante der Fig. 6 und 7 ein Elektromagnet 61 zur Betäti­ gung der den beweglichen Kontakt 17d tragenden Abtriebsstange 53d vorgesehen ist. Der Elektromagnet 61 dieses Stellantriebs 25d hat einen an der Abtriebsstange 53d gehaltenen Anker 63, der den von einer Rückholfeder 65 der in einem der stationären Kontakte, hier den Kontakt 21d gespannten, an einem Arm 43d der Abtriebsstange 53d gehaltenen beweglichen Kontakt 17d gegen die Kraft der Rückholfeder 65 gegen den anderen Kontakt 19d drückt, solange der Elektromagnet 61 erregt wird.

Eine noch weitere Variante eines Stellantriebs 25e zeigt Fig. 9, die sich von dem Stellantrieb der Fig. 8 im wesentlichen nur dadurch unterscheidet, daß anstelle der Elektromagnet-Anker- Einheit eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem stationären Druckzylinder 67 und einem in dem Druckzylinder 67 verschieb­ baren, mit der Abtriebsstange 53e verbundenen Kolben 69 vor­ gesehen ist. Die Einheit kann pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden, indem bei 71 unter Überdruck stehendes Fluid zugeführt wird. Bei geeigneter Anordnung des Druckraums kann die Einheit auch für Unterdrucksysteme genutzt werden. Die An­ ordnung ist in Fig. 9 so getroffen, daß der bewegliche Kontakt 17e durch die Rückholfeder 65e in eine der Einstellungen vor­ gespannt wird. Bei Verwendung von doppelt wirkenden Zylindern kann die Rückholfeder 65e entfallen. Eine Arretierung der Ab­ triebsstange 53e in den Endlagern läßt sich durch Sperren des druckbelasteten Druckraums erreichen.

Claims (23)

1. Elektromotorischer Antrieb für ein Fahrzeug, umfassend wenigstens einen Elektromotor (1) mit einer in mehrere Phasenwicklungen (3) unterteilten Drehfeldwicklung (5), eine an mehreren Ausgangsanschlüssen (L1, L2, L3) pulsierende Treiberströme unterschiedlicher Phase liefernde elektronische Umrichteranordnung (9),
eine die Phasenwicklungen (3) des Elektromotors (1) mit den Ausgangsanschlüssen (L1, L2, L3) verbindende Anordnung (7) mechanischer Schalter (S1, S2, S3), mittels der die Anzahl der mit jedem der Ausgangsan­ schlüsse (L1, L2, L3) verbundenen Phasenwicklungen (3) änderbar ist,
eine Stellantriebsanordnung (25) zur Betätigung der Schalter (S1, S2, S3) und
eine die Stellantriebsanordnung (25) steuernde Steuer­ schaltung (33), welche auch die Umrichteranordnung (9) derart steuert, daß diese die an die Ausgangsan­ schlüsse (L1, L2, L3) gelieferten Treiberströme im wesentlichen abschaltet, wenn die Stellantriebsanord­ nung (25) die Schaltstellung der Schalter (S1, S2, S3) ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (33) das Abschalten der Trei­ berströme bezogen auf das Aktivieren der Stellan­ triebsanordnung (25) zeitlich verzögert.

2. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellantriebsanordnung für die Betä­ tigung der Schalter (S1, S2, S3) wenigstens einen Stellantrieb (25) aufweist, dessen Abtriebsorgan (31) ein die Position des Abtriebsorgans (31) erfassender Wegsensor (37) zugeordnet ist, und daß die Steuer­ schaltung (33) auf den Wegsensor (37) anspricht.

3. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wegsensor (37) als Endschalter aus­ gebildet ist, um wenigstens eine Endstellung des An­ triebsorgangs (31) zu erfassen.

4. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wegsensor (37) die Position des Antriebsorgans (31) kontinuierlich erfaßt und die Steuerschaltung (33) aufgrund des von dem Wegsensor (37) ausgegebenen Signals die Position des Antriebs­ organs (31) regelt.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Phasenwicklungen (3) des Elektromotors (1) verbundene Schalteranordnung (7) und die zur Betätigung der Schalteranordnung (7) bestimmte Stellantriebsanordnung (25) an dem Elektromotor (1) montiert ist.

6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebsanordnung einen sämtlichen Schaltern (S1, S2, S3) der Schalteranordnung (7) gemeinsamen, insbeson­ dere mit sämtlichen Schaltern (S1, S2, S3) zu einer Bau­ einheit vereinigten Stellantrieb (25) umfaßt.

7. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung mehrere Moduleinheiten (29a) umfaßt, von denen jede einen gesonderten Stellantrieb (25a) der Stellantriebsanordnung aufweist, insbesondere Stell­ antriebe (25a) aufweist, die mit je einer der Modul­ einheiten (29a) zu einer gesonderten, an den Elektromotor montierten Baueinheit verbunden sind.

8. Antrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schalter (S1, S2, S3) einen von der Stellantriebs­ anordnung (25) angetriebenen, beweglichen Kontakt (17) und wenigstens einen stationären Kontakt (19, 21) aufweist, an den der bewegliche Kontakt (17) anlegbar ist, insbesondere zwei wechselweise von dem beweglichen Kontakt (17) kontak­ tierbare stationäre Kontakte (19, 21) aufweist, und daß zumindest einer der stationären Kontakte (19, 21) jedes Schalters (S1, S2, S3), insbesondere beide stationären Kontakte (19, 21) unmittelbar an dem Elektromotor (1) gehalten sind.

9. Antrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S1, S2, S3) zusammen mit der zu deren Betätigung bestimmten Stellantriebsanordnung (25) sowie mit Anschlußelementen (27) für eine lösbare Verbindung zu den Ausgangsanschlüssen (L1, L2, L3) der Umrichteranord­ nung (9) zu wenigstens einer an dem Elektromotor (1) gehaltenen Baueinheit vereinigt sind.

10. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebsanordnung wenigstens einen Stellantrieb (25b) mit einem für die Betätigung wenigstens eines der Schalter um eine Drehachse drehenden, insbesondere oszil­ lierend schwenkenden Abtriebsorgan (45) aufweist.

11. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebsanordnung wenigstens einen Stellantrieb (25c-e) mit einem für die Betätigung wenigstens eines der Schalter eine lineare Stellbewegung ausführenden Abtriebs­ organ (53; 53d, e) aufweist.

12. Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsorgan (53) als Zahnstange ausgebildet ist, die mit einem rotierend angetriebenen Ritzel (57) kämmt.

13. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebsanordnung zur Betätigung der Schalter wenigstens einen für vom Schalter her ausgeübte Reaktions­ kräfte selbsthemmenden Stellantrieb aufweist.

14. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebsanordnung zur Betätigung der Schalter wenigstens einen zumindest in seiner den Schalter schlie­ ßenden Endstellung arretierbaren Stellantrieb aufweist.

15. Antrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (33) für die Erzeugung der Arretierung den Stellantrieb in der Endstellung eingeschaltet hält.

16. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daβ die Stellantriebsanordnung zur Betätigung der Schalter (S1, S2, S3) wenigstens einen Stellantrieb (25b, c) aufweist, dessen Abtriebsorgan (45; 53) zumindest in dieser den Schalter (S1, S2, S3) schließenden Endstellung mit einem das Abtriebsorgan (45; 53) und/oder den Schalter auf die Schließstellung zu belastenden Federelement (43; 59) zusammenwirkt.

17. Antrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement als bistabile Feder (59) ausgebildet ist.

18. Antrieb nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (S1, S2, S3) als Umschalter ausgebildet ist und der Stellantrieb (25c) das Abtriebsorgan (53) in beiden Endstellungen des Umschalters antreibt.

19. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebsanordnung (25b) zur Betätigung der Schalter (S1, S2, S3) wenigstens einen Elektromotor (47), insbesondere einen Getriebemotor (47; 49), vorzugsweise einen selbsthemmenden Getriebemotor aufweist.

20. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebsanordnung (25a) für die Betätigung der Schalter (S1, S2, S3) wenigstens einen Elektromagnet (61, 63) aufweist.

21. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebsanordnung (25e) für die Betätigung der Schalter (S1, S2, S3) wenigstens eine durch Überdruck- oder Unterdruckfluid betätigbare Zylinder-Kolben-Einheit (67, 69) aufweist.

22. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Schalter (S1, S2, S3) als Um­ schalter ausgebildet ist und mittels der Steuerschaltung (33) in eine neutrale Stellung, in der kein Kontakt geschlossen ist, schaltbar ist.

23. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (1) eine Dreiphasen-Drehfeldwicklung (5) hat und die Schalteranordnung (7) als Stern-Dreieck- Schalteranordnung ausgebildet ist.