DE468086C - Schaltanordnung elektrisch betriebener Gleisfahrzeuge fuer Gleichstrom mit elektrischer Energierueckgewinnung in Verbindung mit einer Regelungsgruppe - Google Patents

Schaltanordnung elektrisch betriebener Gleisfahrzeuge fuer Gleichstrom mit elektrischer Energierueckgewinnung in Verbindung mit einer Regelungsgruppe

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DE468086C
DE468086C DER70088D DER0070088D DE468086C DE 468086 C DE468086 C DE 468086C DE R70088 D DER70088 D DE R70088D DE R0070088 D DER0070088 D DE R0070088D DE 468086 C DE468086 C DE 468086C
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/003Dynamic electric braking by short circuiting the motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/12Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by dc motors

Description

  • Schaltanordnung elektrisch betriebener Gleisfahrzeuge für Gleichstrom mit elektrischer Energierückgewinnung in Verbindung mit einer Regelungsgruppe I. Man verwendet bereits in verschiedenen elektrischen Gleichstromfahrbetrieben mit Bremsung durch Stromrückgewinnung eine Hilfsregelungsgruppe, durch welche während des Bremsens mit Energierückgewinnung der ;ich zwischen den Klemmen der als Generatoren arbeitenden Motoren entwickelnden Spannung hm eine wechselbare Spannung 1g entgegengestellt wird, welche stufenweise von einem Maximalwerte (z. B: -Netzspannung h) auf einen Minimalwert (z. B. Null) verringert wird.
  • In gewissen bekannten Anordnungen dieser Art, z. B. nach Ward Leonard, Somaini und anderen Systemen werden .die (in Reihe oder parallel geschalteten) Motoren zu einer einzigen, eine Gesamtspannung l'," aufweisenden Gruppe vereinigt, und die einzige dieser entgegenzustellende Spannung 1g wird an den Klemmen eines einzelnen (mit einer einfachen oder zusammengesetzten Wicklung versehen) Teiles der Regelungsgruppe entnommen.
  • Gemäß anderen Anordnungen, wie z. B. nach System Della Riccia, sind .die Motoren in zwei symmetrische, unter zwei gleichen Spannungen L'," stehende Gruppen angeordnet, und die zwei gleichen, diesen entgegenwirkenden Spannungen V, werden an den Klemmen zweier symmetrischer Teile der Regelungsgruppe entnommen (jeder dieser ,Teile kann übrigens entweder eine einfache oder mehrere Wicklungen besitzen). - Durch deren symmetrische Anordnung können die Spannungen P," ünd hg, wie in den ersterwähnten Systemen, jede für sich als eine einzelne Spannung betrachtet werden.
  • Im allgemeinen hängt die Spannung hg von der Zusammensetzung des mit den Motoren parallel zu schaltenden Teiles sowie von den Erregungen der verschiedenen diesen Teil bildenden Elemente ab.
  • Die Spannung v "t hängt von der durch die Zuggeschwindigkeit bedingte Umdrehungszahl der Anker der Motoren und des resultierenden, diese Ankerwicklungen durchstreichenden Kraftlinienlusses ab.
  • Dieser resultierende Kraftlinienfluß hängt seinerseits ab: an erster Stelle von der unabhängigen Erregung zni der Motoren, wobei die Windungszahl :der Feldwicklung mit ffa und der in dieser Wicklung durch die Erregermaschine E gespeiste Strom mit i bezeichnet ist; an zweiter Stelle von der Gegenerregung n-I, welche durch die Ankerrückwirkung unter der Wirkung der vorgesehenen Gegenkompoundierung erzeugt wird, wobei zz die Windungszahl der Gegenkompoundwicklung und 1 den durch .die Motorenanker fließenden Strom bezeichnet.
  • Dieser nutzbare Kraftlinienfluß ist demzufolge eine Funktion cb von (@yai.-n1). Wenn N die Umdrehungsgeschwindigkeit der Motoren, Wna das durch diese als Generatoren arbeitende Motoren erzeugte Widerstandsnioment, r den Ohmschen Widerstand des Ankers und der Gegenkompoundierung, k und h zwei Proportionalitätskoeffizienten bezeichnen, so erhält man: Während Leerlauf vor dem Anschluß der Motoren an die Regelungsgruppe: I=0 V'"=k NCD (nii) W m=0; während des belasteten Laufes nach erfolgtem Ansehluß .der Motoren an die Regelungsgruppe: I>o V"M=kNcb(mi-xI)-yI-Vb W,"-hIcb(mi-nI). Um demnach eine Bremswirkung ,unter einem Strom I > o zu erzielen, darf der Anschluß der Motoren an die Regelungsgruppe bloß dann erfolgen, wenn die Spannung V'," der Motoren bei Leerlauf die Spannung Vg der Gruppe um die in gewissen Fällen beträchtliche Menge: v - v'm - va - W. -- V"", - kN(e (ma)-e (mi-nI)j + rI übersteigt.
  • Um das Material durch zu starke Ströme nicht zu gefährden, soll .diese Überspannung v sowie der Strom I, unbeachtet der Geschwindi:gkeit N, nicht zu hoch sein, während im Gegenteil das Produkt I e (sni -nI) zur Wirksamkeit der Bremsung mit Energierückgewinnung so hoch .als möglich sein soll.
  • Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Vereinigung von Anordnungen, welche dazu bestimmt sind, zu Beginn des Bremsens unter Energierückgewinnung die Spannungen V," der Motoren und V, der Regelungsgruppe in ;geeigneter Weise zueinander anzugleichen, indem dieselben zweckmäßig auf eines dieser Elemente derart .einwirken; daß eine izu .hohe Überspannung h in den Motoren ('besonders dann, wenn .dieseleben an das die Fahrbetriebsspannung V führende Netz angeschlossen werden sollen) und eine zu starke Zuleitung des Stromes I zu denselben verhütet wird, so (daß trotzdem die größtmögliche Brems- und Stromrückgewinnungswirkung des Systems mit geringster Verzögerung ausgenutzt wird.
  • II. Abb. z zeigt die Diagramme der verschiedenen EMK und Spannungen unter der Einwirkung einer veränderlichen Erregung nzy.
  • Die Diagramme E" bzw. E, und Vl zeigen: ,die EMK der Motoren bei Leerlauf - die EMK der den StromI abgebendenMotoren-, die Spannung zwischen den Klemmen der diesen Strom I abgebenden Motoren bei einer gewissen Geschwindigkeit IV, Die Diagramme E', bzw. E',, Y', stellen dieselben EMK oder Spannungen bei einer verschiedenen Geschwindigkeit N'o dar.
  • Es ist zu beachten, @daß die Diagramme E, und E', durch Verschiebung der Diagramme Eo und EI" nach rechts um einen der beständigen, durch die Gegenkompoundierung und die Ankerreaktion gelieferten Gegenerregung gleichen Weg nI erhalten werden können.
  • Es ist weiter zu beachten, daß die Diagramme V, und P', ebenfalls durch Verschiebung der Diagramme E, und E', nach unten ,um einen .dem konstanten, durch den Widerstand der Gegenkompoundierung und des Ankers erzeugten Ohmschen Spannungsabfall gleichen Weg rI erhalten werden können.
  • Schließlich ist noch zu beachten, daß 'die Ordinaten der Diagramme E'o und E', zu denj enigen der Diagramme E, und E, im Verhältnis von NI, zu N, stehen.
  • Es ergibt sich aus Vorstehendem, daß -unbeachtet der jeweiligen Motorgeschwindigkeit - eine beschränkte Erregung iny' - nzi - nI ausreicht, um zwischen den Klemmen dieser leerlaufenden Motore eine EMK zu erzeugen, welche der von den belasteten Motoren unter voller Erregung zszy" = mi entwickelten EMK entspricht.
  • Die Spannung zwischen den Polen der belasteten Motoren ist dieser EMK gleich, abzüglich -des Spannungsabfalles rI.
  • Das erste Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung dieser verringerten Anfangserr egung my' - mi - nI an Stelle der Normalerregung my' - mi.
  • III. Abb. 2 und 3 zeigen als Ausführungsbeispiel: links eine Regelungsgruppe System Della Riccia (Spannungsunterteiler in vier symmetrische Teile), welche den Erreger E mitschleppt; rechts zwei Gegenkompoundmotoren M, und M3.
  • Die Regelungsgruppe A,, A', A"2, A3 zeigt fünf Klemmen ro, r z, r2, 13, 14 auf. Die Anker A,_ und A3 werden durch die Felder P P und die Anker A'2 und A"2 durch die Felder Q Q erregt.
  • Diese Felder, ebenso wie auch das Feld S des Erregers E, können durch eine oder die andere der drei durch die Gruppe verfügbaren konstanten Spannungen .gespeist werden: Spannung V zwischen .den Klemmen to und 14, oder Spannung zwischen den Klemmen ro und i2 oder auch zwischen den Klemmen z2 und 1q..
  • Die Felder T,. und T3 der Motoren M,. und M3 werden (in Reihenschaltung oder parallel) durch die Erregermaschine E gespeist. Im äußeren Stromkreis diesen- Erregermaschine (oder in dessenErregerstromkreis,wenn T die Spannung nicht zu anderen Zwecken konstant gehalten werden muß), ist ein Widerstand TV vorgesehen, welcher durch die Vorrichtung w kurzgeschlossen werden kann: Bei offenem Kurzschluß erhalten die Motoren unababhängige, verringerte Erregung--= mi - iz1 und bei geschlossenem Kurzschluß eine unabhängige erhöhte Erregung my" - mi.
  • Die an die Klemme 1o ständig angeschlossenen Motoren Mi können wie folgt geschaltet werden: i. zwischen io und 1,4 an die volle Netzspannung V oder 2. zwischen 1o und 13 an eine Spa-nntirng Vg, welche niedriger als V, jedoch höher als ist, oder 3. zwischen 1o und 12 an eine Spannung Vg gleich oder 4. zwischen 1o und i i an eine Spannung V., welche niedriger als jedoch höher als Null ist, oder 5. zwischen 1o und 1o in Kurzschlußschaltung. In ähnlicher Weise können die ständig an die Klemme 14 angeschlossenen Motoren M3 zwischen 14 und i o oder i i oder 12 oder 13 oder 14 angelegt werden, um eine gleichfalls abnehmende Spannung zu erhalten.
  • Um die Spannung V#, von V gegen und von gegen Null zu verändern, wind. wie im Patent 414 6o6 beschrieben, eine entgegengesetzte Wirkung auf die Felder P P und -Q Q ausgeübt.
  • Die in denselben Abbildungen dargestellten Schütze Z" Z3 werden zur Schließung der Stromkreise benutzt, welche einerseits die Anker- und Gegenkompoundwicklungen der die Spannung V. liefernden Motoren _Mi und M3 und andererseits geeignete Teile der die Spannung TTg liefernden Regelungsgruppe einbegreifen: diese Schließung erfolgt nach vorhergehender Erreichung der Bedingungen, welche zur Bremsung unter möglichst günstiger Energierückgewinnung erforderlich sind.
  • IV. Das zweite Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung von Relais, durch welche eine Einwirkung auf die Spannungen V", und Vg in Funktion der sich in Reihenfolge einstellenden Bezugsverhältnisse zwischen diesen Größen ausgeübt werden kann. Man muß demnach derartige Spannungen erzielen,welche im allgemeinen lineare Funktionen - x V", + z V" dieser Spannungen V," und Vg bilden.
  • Abb. 2 und 3 stellen verschiedene Wege dar zur Erzielung eines Spannungsunterschiedes Vm V. oder eines Teiles derselben oder auch einer kombinierten Spannung x V", - z Vg, in welcher x und z zwei beliebige, zwischen Null und Eins liegende Werte darstellen.
  • Zwischen den Punkten in und g (Abb. 3) herrscht natürlicherweise die Spannung V", - Vg vor. Zwischen einem der Punkte 30 oder 31 oder 32 oder 33 des im oberen Teil der Abb.2 dargestellten Widerstandes und dem Punkte 34 besteht eine Teilspannung V", - Vg, welche von den Widerständen der verschiedenen, von diesen Punkten gegen Punkt 34 ausgehenden Abzweigungen abhängt. Zwischen einem der Punkte 30 oder 31 oder 32 oder 33 des Motorabzweigwiderstandes r'"" r"", und dem entsprechenden Punkte 30 oder 31 oder 32 oder 33 des Widerstandes r'g, r"g, durch «-elchen die Regelungsgruppe in -",Tebenschluß gelegt wird (unterer Teil der Abb. 2), besteht eine kombinierte Spannung x V", - z Vg, in welcher x und z Teile der Widerstände r'., r"," und r'g, 1-"g zwischen den Abzweigpunkten und dem ununterbrochenen Leiter r'"" r'g darstellen, welcher die beiden Widerstände verbindet. Wenn x - z, so hat man finit einem einfachen Bruchteil von V", - V, zu rechnen.
  • Demzufolge können Hilfsstromkreise auf verschiedene Weise mit der vollen oder mit einem ,Teil des Spannungsunterschiedes V", - V, gespeist werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht in der Verwendung von vier durch die gesamte oder durch einen Teil des Spannungsunterschiedes V",-Vg gespeisten vorbereitenden Hilfsstromkreisen mit Relais A, B, C, D, durch welche bei verschiedenen Werten dieses Spannungsunterschiedes V", - L'g vier andere wirksame Hilfsstromkreise AD, B", Ca, D, (Abb. ,4) geschlossen werden können, unter der Bedingung jedoch, daß diese Werte während eines gewissen Zeitraumes, welcher übrigens ziemlich kurz sein kann, z. B. dem Bruchteil einer Sekunde, aufrechterhalten bleieben; -die Wirkung dieser Hauptstromkreise steht in direktem Verhältnis zu den entsprechenden Werten des Spannungsunterschiedes V," - Vg.
  • Es muß berücksichtigt werden, daß die Erzeugung eines normalen Kraftflusses in den Motoren eine gewisse Zeit beansprucht (z. B. von einer bis zu zwei Sekunden). Hieraus ergibt sich, .daß beim Anschluß der Erregermaschine E an die Felder Ti und T3 der Motoren die endgültige Spannung V"" unbeachtet der Geschwindigkeit N, bloß stufenweise erreicht wird. Folglich erfährt der Spannungsunterschied V", - Vg vorerst abnehmende negative Werte und alsdann positive wachsende Werte bis zu einer von -der tatsächlichen Erregung und der tatsächlichen Geschwindigkeit der Motoren abhängigen Grenze. Um die Bremsung mit Energierüekgewinnung unter den bestmöglichen Bedingungen einzuleiten, dürfen demnach,die hierzu erforderlichen Operationen bloß unter Berücksichtigung obiger Grenze vorgenommen werden.
  • Die sämtlichen in Fragekommenden -Stromkreise, welche nicht durch die Gesamtheit oder einen Teil des Spannungsunterschiedes V" - V, oder durch eine andere veränderliche, besonders gewählte Spannung gespeist werden, werden unter einer gleichbleibenden, entweder zwischen den Klemmen io und 1q. (Spannung V) oder io und 12 oder 12 und 1q. oder zwischen den Klemmen 3,5 und. 36 des Erregers (Spannung U) entnommenen Spannung gespeist. Alle in Abb. 3 bis 7 dargestellten Stromkreise werden auf diese Art gespeist.
  • V. Nach erfolgter Herstellung der in Abb. 2 und 3 dargestellten Bremsverbindungen, und während die Schütze Z,. und Z3 noch geöffnet sind, sendet die Erregermaschine E bei geöffneter Vorrichtung w einen wachsenden Strom durch den Widerstand W in die Felder T, und T3. Unter diesen Umständen liegt ,die Grenze der Erregung der Motore Ml und M, auf dem unteren Wert 112y'-mi-1zl.
  • Die sieh, wie oben beschrieben, verändernde Differentialspannung V," - V, sendet zuerst Ströme entgegengesetzter Richtung in die Stromkreise der Relais A, B, C, D. Jedes dieser Relais wirkt durch eine geeignete Vorrichtung (z. B. Luftpuffer) mit Verzögerung.
  • a) Das durch den Stromkreis A gespeiste Relais besitzt einen durch eineWicklung unter konstanter Spannung magnetisierenden Anker (entweder aus Naturwagnet oder elektromagnetisch erregt). Wenn die Differenz V.-Vgund der dieses Reljais durchfließenide Strom negativ ist, entwickelt dieses Relais ein Bestreben, den wirksamen Stromkreis A, (unter konstanter Spannung) zu. schließen und die Relais B, C, D der Stromkreise zu öffnen. Damit sich diese Vorgänge tatsächlich vollziehen, muß jedoch die Differenz V"-Vg während einer gewissen Zeitspanne negativ verbleiben.
  • In diesem Falle betätigt -der über dem Kontakt A, geschlossene, wirksame Hilfsstromkreis ein Organ 0a, welches auf die Erregungen der Regelungsgruppe sowie auf die .zwischen dieser und den Motoren vorbereiteten Verbindungen einwirkt, um die Spannung Vg, welche sich der Spannung V," entgegenstellen muß, zu verringern und dieDifferenz V,"-Vg zu steigern.
  • b) Wenn im Gegenteil die Differenz V.-V" nach einem ;kurzen Zeitraum aufhört, negativ zu sein, oder wenn dieselbe durch die Einwirkung des Organs 0" positiv wird, so hat das Relais A ides Hilfsstromkreises nicht genügend Zeit, um in Tätigkeit zu treten, oder dasselbe stellt seine Tätigkeit ein, und die Relais B, C, D der Eilfsstromkreise bleiben oder sind geschlossen.
  • Ist die Differenz V," - V, positiv, jedoch geringer als ein erster oberer Grenzwert v., so hat das von dem Stromkreis B gespeiste (mit einer genügend starken Wicklung versehene) Relais das Bestreben, den wirksamen Stromkreis B, (unter konstanter Spannung) zu schließen. Zur tatsächlichen Durchführung -dieses Vorganges muß die Differenz V," - Vg sich während einer gewissen Zeitspanne zwischen Null und v1 bewegen.
  • Ist dies der Fall, so werden :durch den geschlossenen, wirksamen Hilfsstromkreis B, die Wicklungen G,. und G3 gespeist, welche zum Schließen der Schütze Z, und Z$ bestimmt sind, und die Bremsung unter Energierückgewinnung beginnt unter -der Erregung . my' - mi - nI. Der Über die Kontakte B, geschlossene Hilfsstromkreis B, speist außerdem die Wicklung F eines Sonderrelais mit verzögerter Wirkung, welches nach einem gewissen Zeitraum den Widerstand W in w kurzschließt und die Erregung auf den Wert my" - mi erhöht.
  • c) Übersteigt im Gegenteil die Differenz V," - Vg den Wert v., ohne jedoch eine zweite obere Grmize v. .zu erreichen, so entwickelt das durch einen vorbereitenden Hilfsstromkreis (mit einer weniger starken Wicklung als im vorstehend beschriebenen Falle versehene) gespeiste Relais C ein Bestreben, den wirksamen Hilfsstromkreis über Kontakte Co (unter konstanter Spannung) zu schließen, nachdem dasselbe den vorbereitenden Hilfsstromkreis B geöffnet hat und infolgedessen,den wirksamen Hilfsstromkreis Bo, welcher infolgedessen aufhört, zu wirken, welches auch die auf das Relais B ausgeübte Spannung sei. Um eine tatsächliche Schließung des wirksamen Hilfsstromkreises über Kontakte Co zu erzielen, muß die Differenz V"" - V, während einer gewissen Zeitspanne im Rahmen der Grenzen v, und v,# verbleiben.
  • Ist dies der Fall, so speist der geschlossene, wirksame Hilfsstrolmkreis über Kontakte Co die Wicklungen G, und G3, welche zur Schließung der Schütze Z, und Z3 bestimmt sind, und die Bremswirkung mit Energierückgewinnung beginnt unter der Erregung my'-mi-nI.
  • d) Überschreitet im Gegenteil die Differenz V"-Vg den Wert v2, so erhält das Relais D (mit einer noch schwächeren Wicklung als Relais C) das Bestreben, .den wirksamen Hilfsstromkreis durch das obere Kontaktpaar D, (unter konstanter Spannung) nach erfolgter öffnung der vorbereitenden Hilfsstromkreise B und C und infolgedessen --die vorbereitenden Hilfsstromkreise Ba und Co zu schließen, welche infolgedessen aufhören zu wirken, welches auch die auf die Relais B und C ausgeübten Spannungen sind. Um jedoch eine tatsächliche Schließung des wirksamen Hilfsstromkreises über D, zu erzielen, muß die Differenz I'm Vg während eines gewissen Zeitraumes oberhalb der Grenze v= verbleiben.
  • Ist dies der Fall, so betätigt der geschlossene, wirksame Hilfsstromkreis über Kon takt D" ein Organ 0d, welches auf die Erregungen der Regelungsgruppe als auf die vorbereiteten Verbindungen zwischen den Motoren und der Regelungsgruppe derart wirkt, daß die Spannung V, erhöht und somit die Differenz V" - V, verringert wird.
  • Durch die Rückkehr dieser Differenz in den Rahmen der Grenze v., wird die Wirkung des Relais D eingestellt, das Relais C schließt sich erneut und bewirkt durch Vermittlung des wirksamen Hilfsstromkreises über Kontakt Co den Beginn der Bremsung unter der Erregung viy' - ini - n1.
  • Nach Rückkehr in die erste Grenzspannung v1 wird die Tätigkeit des Relais C eingestellt, das Relais B schließt sich erneut und bedingt durch Vermittlung des Kontaktes B, eine andauernde Bremswirkung, vorerst unter der Erregung iny' - ini - nI und alsdann unter der Erregung ziay" - ini.
  • V l. Wenn die Spannung V, bereits gleich der Netzspannung V ist, so kann dieselbe nicht durch das Organ 0d weiter erhöht werden. In diesem Falle kann ein dem Stromkreis über D, ähnlicher Stromkreis zur Ausführung einer oder mehrerer der nachfolgend beschriebenen Operationen, -wie in A:bb. j dargestellt, angewandt werden.
  • (i) Schaffung eines (akustischen oder optischen Signals, woraufhin der Maschinist die Zuggeschwindigkeit durch ein anderes Mittel als durch Bremsung mit Energierückgewinnung bis zum Verschwinden dieses Signals verringern muß (Läutewerk X).
  • (2) Selbsttätig erfolgende Bremsung des Zuges durch ein anderes Mittel als durch Bremsung mit Energierückgewinnung. z. B. durch Betätigung einer Vakuum- oder Luftdruckbremse (Elektromagnet, welcher einen Schieber 40 öffnet oder schließt).
  • (3) Weitere Verringerung der Erregung der Motoren. (Einschaltung eines anderen Widerstandes W' in Serie mit W).
  • Fällt infolge einer oder mehrerer dieser Operationen der Spannungsunterschied I'' - 1.'g unter die Grenze v" ab, so tritt das Relais C in Wirkung, die - Bremsung mit Energierückgewinnung vollzieht sich unter der Erregung nty' und die weiter oben beschriebenen Vorgänge wiederholen sich.
  • Wenn der Spannungsunterschied V",-T7, unterhalb der Grenze v, verbleibt und der Strom der Motoren bis unter eine- gewisse, vorher festgesetzte Grenze abfällt, so wird ein die Spannung Vg erniedrigendes Organ 0a durch ein Vorschaltrelais (wie gebräuchlich) betätigt.
  • VII. Die= Organe zur Erniedrigung 0" und diejenigen izur Erhöhung od der Spannung V sind den Bedingungen der Anlage entsprechend jeweils verschieden.
  • Im Falle es sich um eine Anlage mit Handbetrieb handelt, wird dem Maschinisten durch Signale (optische oder akustische Signale) die erforderliche Einstellung des Fahrschalters übermittelt.
  • In einer Anlage mit Kontakten gelangen Rück- oder Vorlaufkontakte zur Anwendung. In einer Anlage mit elektropneumatisch betätigten Trommeln wird ,die Drehung einer Trommel nach einer oder der anderen Richtung durch eine Umsteuervorrichtung er-@\"11'k t .
  • In einer Anlage mit einer von einem Motor oder vom Elektromagneten angetriebenen Daumenscheibenwelle wird die Drehrichtung der Daumenwelle durch Umschalter des Motors oder der Wicklungen der Elektromagnete bewirkt.
  • In Betracht der vielartigen Ausführungsmöglichkeiten dieser Organe 0a und 0d wird von einer eingehenderen Beschreibung und Darstellung derselben abgesehen.
  • H in Abb. 4. stellt einen Widerstand in Serie mit den Wicklungen G, und G.. im Stromkreis - über Kontakte Co dar, an Stelle der mit denselben Wicklungen- im Stromkreis über Kontakte B, in Serie geschalteten Wicklung F, da diese beiden Stromkreise mit demselben Strom unter derselben Spannung arbeiten.
  • Y" und -1-d stellen Zusatzwiderstände in den Stromkreisen A, und D, dar.
  • La, Lb, L,. Ld stellen Lampen dar, «-elche aufleuchten, wenn die betreffenden Stromkreise über Kontakte A0, Ba. C", D, in Wirkung treten, und welche dazu dienen, dem Maschinisten die jeweilige Betriebsphase des Systems anzuzeigen.
  • Dieses System zur Überwachung des Bremsbeginnes mit Energierückgewinnung kann vereinfacht «-erden durch den Fortfall einer oder mehrerer Zonen (a, b, c, d) ; dasselbe kann ebenfalls weiter ausgebaut werden durch Angliederung von weiteren ähnlichen Zonen an b -und c, durch Verwendung einer größeren Anzahl Erregungen ztti. - 2ztl, nti - nI, nti Lind einer größeren Anzahl Grenzspannungen vi, v2, v, entsprechend dem Spannungsunterschied V," - Vg.
  • VIII. Im vorstehenden wurden v, und v2 als feste Grenzen betrachtet, ungeachtet der absoluten Werte der Spannungen V," und Vg.
  • Der Stromkreis über Kontakt B, kann praktisch für einen festen Wert v,. (ungefähr der Wert des Ohmschen Verlustes der Spannung rI), ungeachtet der Werte der Spannungen V. und Vg in Wirkung treten; jedoch können sich Migstände .einstellen, wenn der Stromkreis über Kontakt Co für einen festen, sowohl für .die hohen als auch für die verringerten Spannungen von Vg dauernd gleichbleibendem Wert v2 in Wirkung tritt. Die Grenze v2 wird vorzugsweise verringert, wenn Vg abnimmt; um ein solches Resultat zu erzielen, wird die (im vorstehenden als proportional zu V," - Vg angenommene) Erregung der Relais C und D vorteilhafterweise verstärkt, wenn Vg abnimmt.
  • Zu diesem Zwecke kann entweder eine geeignete, wie oben beschrieben erhaltene, verkettete Spannung x V," - z Vg angewandt werden oder eine durch die Spannung Vg (Abt. q.) gelieferte Gegenspannung 5o der bestehenden .Spannung angeführt werden oder auch eine gleichgerichtete, durch die Zusatzspannung V - Vg gelieferte Erregung der bestehenden Erregung zugefügt werden.
  • IX. - An Stelle der vier abgestuften Relais A, B, C, D, --welche zur Betätigung in vier verschiedenen Zonen des Wertes .des Spannungsunterschiedes V", - Vg angeordnet sind, können unter der Beding ng ,der Anwendung eines vielfachen-voltametischen, wie in Abb. 6 und 7 dargestellten und wie nach Abb.3 angeschlossenen Relais E, vier gleichartige Relais A, B, C, D benutzt werden, welche (wie in Abb.7 dargestellt) unter gleichbleibender Spannung gespeist werden.
  • Dieses Relais R kann !beispielsweise durch einen kleinen Motor gebildet werden, dessen durch Federn 15 getragene Anker bloß eine begrenzte Winkelverschiebung entwickeln kann. Dieses Relais kann natürlich oder auch künstlich durch einen Strom unter gleichbleibender Spannung magnetisiert sein. Dasselbe kann andererseits von dem Unterschied der Spannung V," - Vg beeinflußt werden.
  • Im oberen Teil der Abb. 3 wird der Anker durch die gleichbleibende Spannung U polarisiert, und das Feld wird durch den Unterschied der Spannung V," - Vg erregt.
  • Im unteren Teil der Abb. 3 wird der Anker dieser Differenz V", - Vg unterstellt, und das Feld wird durch die gleichbleibende Erregerspannung U erregt. Eine an die Spannung I% g gelegte Zusatz-,vicklung 5o' kann, wie weiter oben bemerkt, zur Verlegung der Grenze v2 dienen, wenn Vg sich verändert. Diese letzteren sind die in Abb.6 und 7 angenommenen Verbindungen.
  • Dieses Relais R kann eine Trommel 21 betätigen und diese, wenn V"-Vg negativ gerichtet ist, in .einer Drehrichtung bewegen und dieselbe in umgekehrter Drehrichtung unter zunehmenden Größen bewegen, wenn VM-- Vg positiv gerichtet ist und entweder unterhalb -der Grenze vi oder zwischen den Grenzen v, und v2 verbleibt oder die Grenze v2 übersteigt.
  • Die Tromme12r trägt metallische Teile, welche für diese vier Zonen des Wertes V," - Vg Stromkreise verschiedener Verzögerungsrelais A, B, C, D schließen und einen die Zusatzwicklung 5o' des Relais R unter der Spannung Vg speisenden besonderen Stromkreis f f speisen, wobei diese Zusatzwicklung bloß während der Phasen (c und d) wirken darf, um v2 mit Vg zu verändern.
  • Diese vier Relais bewirken die verzögerte Schließung -der vier wirksamen Hilfsstromkreise, welche dieselbe Zusammenstellung und dieselben Funktionen besitzen als die gleichartigen, vorstehend betrachteten Stromkreise.
  • In dieser Anordnung verschwinden die an die unteren Kontakte der Abb. ¢ ,dargestellten Relais auslaufenden verketteten Verbindun-' gen"da die als Schaltwalze dienende Trommel 21 jeweils bloß die Speisung eines einzelnen der vier Relais A, B, C, D zuläßt.

Claims (3)

  1. PATrNTANSPRÜCIIE: r. Schaltanordnung elektrisch betriebener Gleisfahrzeuge für Gleichstrom mit elektrischer Energierückgewinnung in Verbindung mit einer Regelungsgruppe, durch welche den als Generatoren arbeitenden Motoren .eine veränderliche, allmählich abnehmende Spannung entgegengestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß .eine selbsttätig wirkende Relaisanordnung (A-D), die in jedem Relais wenigstens eine Spannungsspule enthält, angeordnet ist und zu Beginn der elektrischen Bremsung durch vorbereitende Schaltungen die Motorenerregung oder die Spannung der Regelgruppe (A,-A,) oder beide gleichzeitig steuert, so daß die Motorspannung (V.) und die Regelungsgruppenspannung (Vg) einander angepaßt werden.
  2. 2. Schaltanordnung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß durch die selbsttätig wirkende Relaisanordnung (A-D) während .der vorbereitenden Schaltungen das Schließen von Hilfsstromkreisen .bewirkt wird, welche so angeordnet sind, daß sie gemäß der Größe :der Spannungsdifferenz (V.-Vg) zwischen Motoren (1l71, M3) und Regelgruppe (A,-A,) einerseits eine geeignete Erregung der Motoren (11I1, 1173) bewirken, anderseits @in der Regelungsgruppe (A 1-A.;) eine geeignete Spannung erzeugen oder beides gleichzeitig hervorrufen.
  3. 3. Schaltanordnung nach den Ansprüchen i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätig wirkenden, in vorbereitenden Hilfsstromkreisen (a., b, c, d) liegenden Relais (A-D) mit Verzögerung arbeiten und zum Schließen von wirksamen Hilfsstromkreisen (A,- D") dienen. durch .deren Schluß Verrichtungen (0u, 0,d) zur Beeinflussung der Größe der Spannungsdifferenz zwischen ITotor und Regelgruppen (.4@ A3) in Wirksamkeit treten. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Hilfsstromkreis (A"), welcher durch das im vorbereitenden Stromkreis (A) befindliche Verzögerungsrelais bei negativer Spannungsdifferenz (T',"-T'g) geschlossen wird, die Verminderung der Spannung (Yg) der Regelungsgruppe (Al-A3) herbeiführt. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Hilfsstromkreis (Bo), welcher durch das im vorbereitenden Hilfsstromkreis (B) befindliche Verzögerungsrelais bei positiver, aber höchstens einer einem Grenzwert (v1) gleichen Spannungsdifferenz (h," - I',) geschlossen wird, die Hauptstromkreise für die Bremsung schließt und die Erregung der Motorfelder (T1, T3) von ihrem bei Bedarf verminderten Betrag auf ihren normalen Betrag bringt. 6. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Hilfsstromkreis (Co), welcher durch das im vorbereitenden Hilfsstromkreise (C) befindliche Verzögerungsrelais bei einer zwischen einem unteren Grenzwert (v1) und einem zweiten Grenzwert (v2) liegenden Spannungsdifferenz (T'" - Pg) geschlossen wird, die Hauptstromkreise für die Bremsung schließt und die verringerte Erregung .der Motorfelder (T1, T3) aufrechterhält. 7. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der, wirksame Hilfsstromkreis (Do), welcher durch das im vorbereitenden Hilfsstromkreis (D) befindliche Verzögerungsrelais bei Cl;c rselireitung der Spannungsdifferenz (T'm-T'g) ,über einen oberen Grenzwert (v2) geschlossen wird, eine erhöhte Spannung (Vg) der Regelungsgruppe (Al, A3) herbeiführt. g. Schaltanordnung nach Anspruch;, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausgleichen der Spannung (Vg) der Regelungsgruppe (Al. Ar ) an die Netzspannung (h) durch den wirksamen Stromkreis vermittels Anzeige- und Auslösvorrichtungen (Do) : a) dem Maschinisten diese Höchstspannung (h) angezeigt wird, b) selbsttätig eine nichtelektrische Bremsung des Zuges ausgelöst wird, c) die Erregung der Motoren noch mehr vermindert wird, d) gleichzeitig mehrere dieser Wirkungen herbeigeführt werden. 9. Schaltanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen einfach wirkenden Relais durch ein einziges mit mehreren Spannungsspulen versehenes Relais (R) ersetzt werden, indem wenigstens eine der genannten Spulen durch eine Spannung gespeist wird, die proportional zu der zwischen Motoren (IIl, 11l3) und Regelgruppe (<@@ .33) bestehenden Spannungsdifferenz (V. - V,,) ist, und daß außerdem die verschiedenen vorbereitenden Hilfsstromkreise, die je nach dem von der Spannungsdifferenz (y'," - Tlg) zwischen Motoren und Gruppe erreichten Wert wahlweise eingeschaltet «-erden, mit konstanter Spannung gespeist werden. io. Schaltanordnung nach den Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Grenzspannung (v1) einen dem Ohmschen Spannungsabfall in den Motoren unter -Normalbelastung gleichen Wert aufweist. i i. Schaltanordnung nach den Ansprüchen i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenzspannung (v.) entsprechend der wechselnden Spannung (V,) der Regelungsgruppe durch Änderung der Erregung der Relais (C, D bzw. R) selbsttätig eingestellt wird.
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