DE462948C - Verfahren zum Fahr- und Bremsbetrieb in Reihe geschalteter Fahrzeugelektromotoren - Google Patents

Description

• Verfahren zum Fahr- und Bremsbetrieb in Reihe geschalteter Fahrzeugelektromotoren Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Anordnungen zum Betriebe in Reihe geschalteter Fahrzeugmotoren und bezweckt, erstens den Fahrgeschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges um einige Stufen zu erweitern, ohne eine Parallelschaltung der Motoren zu Hilfe nehmen zu müssen, und zweitens den f'bergang zur Nutzbremsung auf eine möglichst einfache Weise zu bewerkstelligen. Dieser doppelte Zweck wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß nach dem Ausschalten des Vorschaltwiderstandes bei einem Teil der Motoren die Feldwicklungen zunächst kurzgeschlossen (was an und für sich schon bekannt ist) und danach innerhalb der Reilienschaltung im umgekehrten Sinne wieder eingeschaltet werden. Zur Ausführung des Verfahrens bedient man sich zweckmäßig einer Anordnung, bei der sowohl in dem lediglich den Nutzstrom als auch in dem lediglich den 1?ri-egerstrom führenden Teil des Bremsstromkreises je ein fester oder regelbarer Vorschaltwiderstand vorgesehen ist.
• In der Abbildung ist das. den Gegenstand der Erfindung, bildende Verfahren in sechs charakteristischen Schaltstellungen des Fahrschalters (vier Fahrstellungen und zwei Bremsstellungen) an einer Anordnung scheinatisch veranschaulicht, die sechs in Reihe geschaltete Hauptstrommotoren aufweist, von denen bei der Nutzstrombremsung einer als Erregerstromerzeuger für alle Feldwicklungen verwendet wird.
• Schaltstellung I zeigt die Schaltung zu Beginn des Anfahrens, also bei Stillstand des Fahrzeuges. Der an die Fahrleitung a angeschlossene Vorschaltwiderstand bist voll eingeschaltet. An den Widerstand b schließen sich nacheinander die Anker i bis 6 und die zugehörigen Feldwicklungen i' bis 6' der Fahrzeugmotoren an. Die letzte Feldwicklung 6' ist mit ihrem freien Ende mit der Rückleitung c (Erde) verbunden.
• Schaltstellung II zeigt dieselbe Anordnung nach Beendigung des Anfahrens, d. h. mit ausgeschaltetem Vorschaltwiderstand b.
• Die Schaltbilder I und Il geben also lediglich bekannte Verhältnisse wieder.
• Bei Schaltstellung III ist die der Rückleitung c zunächst liegende Feldwicklung 6' kurzgeschlossen. Dies hat zur Folge, daß die gegenelektromotorische Kraft des zugehörigen Motorankers 6 verschwindet und daß die zum Antrieb des Fahrzeuges erforderliche Zugkraft von den übrigen fünf Motorankern allein aufgebracht wird, die nun jeder an einer entsprechend höheren Teilspannung liegen, wodurch sie befähigt werden, eine entsprechend höhere Fahrgeschwindigkeit zu entwickeln.
• Wird nun, wie Schaltstellung IV zeigt, die Feldwicklung 6' abgeschaltet und im umgekehrten Sinne wieder eingeschaltet, so entwickelt der zugehörige Motoranker 6, als Generator wirkend, eine EMK von gleicher Größe, aber entgegengesetzter Richtung wie diejenige der einzelnen Motoranker i bis 5. Die Folge ist, daß sich die Wirkungen der Anker 5 und 6 bezüglich elektromotorischer Kraft und Zugkraft gegenseitig aufheben, so daß nunmehr die Zugkraft von den Ankern i bis 4 allein aufzubringen ist. Da bei hoher Fahrgeschwindigkeit eine bedeutend geringere Zugkraft erforderlich ist als während der Anfahrperiode, so reichen die im Sinne des Antriebes noch wirksamen vier Motoranker hierfür vollständig aus. Zugleich wächst aber die Teilspannung der Anker und damit ihre Geschwindigkeit weiter, da sich ja jetzt nur vier Anker in dieselbe Spannung wie vorher fünf und sechs zu teilen haben.
• Soll nun zur Nutzbremsung übergegangen werden, so braucht man nur gemäß Schaltstellung I' die Verbindungsstelle der beiden letzten Motoranker 5 und 6 durch eine Leitung e mit der Rückleitung c zu verbinden. Hierdurch wird ein durch den Anker 6 gespeister Erregerstromkreis für die sämtlichen Feldwicklungen i' bis 6' geschaffen. Zweckmäßig schaltet man zugleich zwischen die Feldwicklung 6' und die Rückleitung c einen Widerstand d und in die Verbindungsleitung e einen Widerstand e, ein. Der Widerstand dient zur Regelung des in dem Erregerstromkreise 6, i', a', 3', 4', 5', 6', d, e" e fließenden Stromes, während mittels des Widerstandes e, zugleich dieser Erregerstrom und der von c über e" e, 5, 4, 3, a, i, b nach a fließende Nutzbremsstrom geregelt werden kann. Soll der Nutzbremsstrom unabhängig vom Erregerstrom eingestellt werden, so kann man hierzu zweckmäßig den schon vorhandenen Vorschaltwiderstand b benutzen.
• Will man mit fortschreitender Bremsung die Spannung des Erregerankers 6 vermindern, um die Erregermaschine 6, 6' zu entlasten und ein übermäßiges Anwachsen ihres Drehmomentes zu verhindern, so legt man einen regelbaren Widerstand f parallel zur Feldwicklung 6'. Zweckmäßig wird gleichzeitig mit der Einschaltung bzw. Verkleinerung des Feldschwächungswiderstandes f der vom Erregerstrom durchflossene Widerstand d verkleinert, damit der die Wicklungen 6' bis i' durchfließende Erregerstrom eine zur Ausbildung des Bremsmomentes in den Motorankern 5 bis i genügende Stärke beibehält.
• Anstatt zur Speisung des Erregerstromkreises nur einen Motor (6, 6') zu benutzen, könnte man natürlich auch mehrere hintereinander geschaltete Motoren zu diesem Zweck verwenden. An dem Verfahren und der Anordnung würde dadurch grundsätzlich nichts geändert.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Fahr- und Bremsbetrieb in Reihe geschalteter Fahrzeugelektromotoren, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ausschalten des Vorschaltwiderstandes (b) die Feldwicklungen (6') eines Teiles der Motoren - (i bis 6) zunächst kurzgeschlossen und sodann innerhalb der Reihenschaltung in umgekehrtem Sinne wieder eingeschaltet werden, zum Zwecke, die Zahl der Anfahrstufen zu erhöhen und den Übergang zur elektrodynamischen Bremsung zu vereinfachen.
2. 2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, und zwar bei elektrodynamischer Nutzbremsung, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in dein lediglich den Nutzstrom als auch in dein lediglich den Erregerstrom führenden Zweige des Bremsstromkreises je ein fester oder regelbarer Vorschaltwiderstand (b bzw. d) vorgesehen ist.