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Schaltanordnung zur Kurzschlußbremsung von Gleichstromreihenschlußmotoren,
deren Stromkreise regelbare Bremswiderstände enthalten, insbesondere für Triebfahrzeuge.
Gleichstromreihenschlußmotoren, insbesondere für Fahrzeuge, werden vielfach als
Dynamos geschaltet und mit Stufen-,viderständen bis zum Kurzschluß der Widerstände
abgebremst. Für die Selbsterregung der Motoren ist eine gewisse Zeit erforderlich,
die von der Geschwindigkeit der Motoren, der Höhe des remanenten Magnetismus, der
Größe des Bürstenübergangswiderstandes, des Bremswiderstandes und der Abstufung
der Widerstände abhängig ist. Bei einem sehr ungünstigen Verhältnis dieser Werte
tritt die Selbsterregung nicht ein.
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Gemäß der Erfindung werden nun zur Beschleunigung der Selbsterregung
der Motoren zu Beginn der Bremsung die Bremswiderstände vorübergehend ein- oder
mehrmalig kurzgeschlossen, bis ein genügend starker Bremsstrom einsetzt.
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In der beiliegenden Zeichnung sind
mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung in den Abb. i bis 3 dargestellt.
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A bedeutet den Anker, H die Hilfspolwicklung, F die
Feldwicklung eines Gleichstrommotors, B die Bremseinrichtung des Fahrschalters,
W einen abgestuften Widerstand, L die Funkenlöschspule des Fahrschalters, E geerdete
Punkte des Stromkreises. Die Abbildung zeigt nur den zum Bremsen dienenden Teil
des Fahrschalters. Der Teil des Fahrschalters, welcher zur Fahrt dient, sowie der
Teil, der die dargestellte Bremsschaltung von Motor und Widerständen herbeiführt,
kann in irgendeiner bekannten Art ausgeführt sein. Die festen Schaltfingex des Fahrschalters
sind von unten nach oben mit a. bis f, die zugehörigen Schaltsegmente der Fahrschalterwalze
mit dl bis f1 bezeichnet. Die Segmente a1 bis f1 sind, wie gezeichnet, miteinander
verbunden. Die einzelnen Stellungen, welche die Schaltwalze relativ zu der Fingerreihe
einnehmen kann und in denen die Schaltwalze durch die bekannte Wirkung von Sternrad
und Sperrklinke zur. Ruhe kommt, sind mit o, i, 2, 3, 4, 5 bezeichnet. Die Stellung
o ist die Ausschaltstellung. In den weiteren Stellungen wird der Bremswiderstand
in bekannter Weise stufenweise kurzgeschlossen. Erfindungsgemäß ist nun ein Schaltsegment
f2 hinzugefügt, das mit dem Finger f auf einer Zwischenstellung. zwischen Stellungen
o und i in Berührung kommt. Diese Zwischenstellung, als '/, bezeichnet, ist auf
dem Sternrad nicht als Ruhestellung ausgebildet, sondern wird schnell überschaltet.
Das Segment dl muß nach der Fingerreihe zu so verlängert werden, daß sich a und
a1 gleichzeitig wie f und f2 berühren. Hierdurch wird der gesamte Bremswiderstand
in der Übergangsstellung 112 kurzgeschlossen. Sobald f2 außer Eingriff mit Schaltfinger
f kommt, wird dieser Kurzschluß wieder unterbrochen. Das Segment b1 muß so weit
nach der Fingerreihe zu verlängert werden, daß es mit b in Eingriff kommt,
ehe f und f2 außer Eingriff kommen, damit nunmehr nach Erzeugen des Bremsstromes
die abgestufte Widerstandsbremsung wirkt. Durch richtige Bemessung der Länge des
Segmentes f2 kann erzielt werden, daß der Bremsstrom zwar entsteht, aber nicht zu
einem zu hohen Wert anwächst.
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Es kann auch zweckmäßig sein, zwischen weiteren Stellungen, z. B.
noch zwischen den Stellungen i und 2 ein dein Segment f2 entsprechendes Segment
auf der Pahrschalterwalze einzufügen, damit auch bei niedrigen Geschwindigkeiten,
bei welchen - in der Bremsstellung i ein Bremsstrom wegen der zu geringen Spannung
des Motors nicht aufrechterhalten wird, durch einen nochmaligen Anstoß die Entstehung
des Bremsstromes auf Stellung 2 gesichert wird.
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Es ist jedoch wesentlich, däß die Zusatzsegmente nur auf den Zwischenstellungen,
nicht auf den Ruhestellungen der Fahrschalterwalze Kontakt geben, damit der Kurzschluß
nur vorübergehend stattfindet und die abgestufte Widerstandsbremsung erhalten bleibt.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Abb.2 sind zwei Motoren
in der bekannten Kreuzschaltung dargestellt. Die Bezeichnungen sind die gleichen
wie in Abb. i. An Stelle des Segmentes f' ist ein SelbstschalterS vorgesehen, der
den Widerstand W kurzschließen kann. Der SchalterS hat einen festen Kontakt g und
einen beweglichen Kontakt h. Die Kontakte werden durch einen Kraftspeicher, z. B.
eine Druckfeder i, die sich gegen einen festen Punkt h stützt, geschlossen gehalten.
Der Schalter S wird durch die Spule L gesteuert, die vom jeweiligen Bremsstrom durchflossen
wird. Die Spule l wird so bemessen, daß sie bei einem bestimmten Bremsstrom den
SchalterS gegen die Wirkung der Druckfeder i öffnet.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wird der Fahrschalter
auf Stellung l gestellt, so ist der Bremsstromkreis über den Schalter S kurzgeschlossen.
Die Motoren erregen sich als Dynamos, und zwar sehr rasch, weil sie kurzgeschlossen
sind. Sobald der Bremsstrom den Wert erreicht hat, für den die Spule l bemessen
ist, öffnet der Schalter S.
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Wird nach öffnen des Schalters S auf der Stellung l der Fahrschalterwalze
nicht ein solcher Bremsstrom erreicht, daß die Spule l den Schalter weiter geöffnet
hält, oder bleibt der Führer zu lange auf Stellung L stehen, so sinkt der anfänglich
ausreichende Bremsstrom unter diesen Wert, und der Schalter S schließt wieder. Der
Schalter gibt also selbst weitere Bremsimpulse, wenn der Führer ungenügend bremst.
Schließlich wird der Wagen selbsttätig durch wiederholtes Schalten des Schalters
S stillgesetzt, auch wenn der Führer nicht über die Stellung i-.hinausgeht. Wird
ferner das Arbeiten des Schalters dem Führer hörbar oder sichtbar gemacht, so wird
er auch mittelbar durch den Schalter zur Verstärkung der Bremsung veranlaßt. Auch
in den weiteren Bremsstellungen tritt der Schalter bei ungenügendem Bremsstrom in
Funktion. Dann. schließt er den Widerstand W nicht mehr vollständig kurz, sondern
schaltet dem jeweils eingeschalteten Abschnitt des Widerstandes einen anderen Abschnitt
parallel,, z. B. wird in der Stellung 3, in der der Finger d mit
Segment
d' und der Finger c mit dem Segment c' in Kontakt ist, dem durch die Fahrschalterwalze
eingeschalteten Abschnitt d-f des Widerstandes durch den Selbstschalter der Abschnitt
b-c des Widerstandes parallel geschaltet, also der Bremsstrom verstärkt. Wird jedoch,
wie in Abb.2 punktiert angedeutet ist, das Segment b' bis zur Stellung 5 verlängert,
so wird in allen Stellungen der jeweils eingeschaltete Bremswiderstand vollständig
kurzgeschlossen. Es kann auch statt des Segmentes b' z. B. Segment cl bis Stellung
5 verlängert werden, damit die späteren Kurzschlüsse über den Widerstand b-c erfolgen.
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In gewissen Fällen, z. B. bei einem schwachen Gefälle, kann es erwünscht
sein, eine schwache Bremswirkung aufrechtzuerhalten und diese nicht durch den Schalter
S verstärken zu lassen. Für solche Fälle kann der Schalter S durch eine vom Führer
zu steuernde, an sich bekannte Sperrvorrichtung in seiner geöffneten Stellung festgehalten
werden, nachdem er einmal den Bremsvorgang eingeleitet hat. Eine solche Sperrvorrichtung
ist in Abb. 2 durch den am Schalter S angebrachten Ansatz o, Hebel und Druckknopf
q punktiert angedeutet. Wird der Druckknopf q heruntergedrückt, so wird der Ansatz
o, der so eingerichtet ist, daß er beim öffnen des Schalters am Hebel p vorbeigeht,
durch Hebel p am Herabgehen verhindert. Der Schalter S bleibt also geöffnet, bis
der Druckknopf losgelassen wird.
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Die Schaltspule L des Schalters S führt bei der Anordnung nach Abb.2
den gesamten Bremsstrom. Sie kann aber auch in eine Stromverzweigung eingeschaltet
werden, so daß sie nur einen Teil des Bremsstromes führt. Eine derartige Ausführungsform
ist in Abb. 3 gezeigt. S stellt wieder den Selbstschalter dar, der den zeitweiligen
Kurzschluß herbeiführt, L seine Schaltspule, in einen induktionsfreien Widerstand,
ia eine Drosselspule, deren Zeitkonstante größer sein soll als die des parallel
geschalteten Stromkreises. Infolge der Verzweigung fließt beim Entstehen des Stromes
ein größerer Teil durch die Spule l als im stationären Zustand. Hierdurch öffnet
der Schalter S früh genug, um trotz der für das Öffnen erforderlichen Zeit ein unzulässig
hohes Anwachsen des Stromes zu vermeiden.