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Schaltungsanordnung für selbsttätig fortschreitende Schützensteuerungen,
insbesondere für elektrische Fahrzeugmotoren Es sind selbsttätig fortschreitende
Schützensteuerungen mit Doppelfortschaltrelais für elektrische Fahrzeugmotoren bekannt
geworden, bei denen Einrichtungen vorgesehen sind, die ein vom Anfahrstrom unabhängiges
stufenweises Anlassen ermöglichen. Diese Einrichtung besteht z. B. aus zwei Hilfsrelais,
die je eine Hälfte des Doppelfortschaltrelais überbrücken und durch einen besonderen
von Hand zu betätigenden Umschalter abwechselnd erregt werden. dun hat es sich gezeigt,
daß das Fortschaltrelais meistens dann unwirksam gemacht werden muß, wenn der Zug
auf stark ansteigender Strecke in Bewegung gesetzt werden soll. Unter diesen Umständen
ist aber die bekannte Anordnung nicht brauchbar; denn der Führer benötigt die eine
Hand zur Betätigung des Bremshebels und die andere Hand zum Niederdrücken des Totmannsknopfes
am Führerschalter und hat infolgedessen keine Hand frei, um einen besonderen Umschalter
zu betätigen.
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Diese Schwierigkeit läßt sich erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß
der Führerschalter selbst zwei besondere Anlaßstellungen besitzt, in denen die Fortschaltrelais
derart unwirksam sind, daß beim Hin- und Herschalten zwischen diesen beiden Stellungen
unabhängig von der Höhe des Anfahr stromes um je ein Schütz weitergeschaltet wird.
Bei dieser Anordnung braucht der Führer beim stufenweisen Anlassen keinen besonderen
Schalter zu betätigen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Hier bezeichnet M den Antriebsmotor des Fahrzeuges. R1 bis Rs sind die Anfahrwiderstände,
die durch die elektrisch gesteuerten Schütze i bis 6 nacheinander kurzgeschlossen
werden. Die Fahrdrahtspannung wird bei L abgenommen, während als Rückleitung die
Erde dient. Das Hauptschütz 18 dient dazu, den Stromkreis über die in Serie geschalteten
Anlaßwiderstände zu schließen. Der Führerschalter 1i besitzt die Kontakte
f, e, 7, 8, 9,
io, i i mit den entsprechenden Gegenkontakten f', e', 7',
8', 9', i o', i i'. Von dem Kontakt 8' geht eine Leitung 12 aus, die als Detätigungsleitung
für das Hauptschütz i8 sowie als Halteleitung für die Schütze i bis 6 dient, wie
weiter unten noch erläutert wird. Die von dem Kontakt 9' ausgehende Leitung 13 führt
zu den Spulen der beiden Hälften i9 und 20 des Doppelfortschaltrelais und von da
über dessen Kontakte zu den Leitungen-i5 und 16, die normalerweise mit den Leitungen
15'
und 16' verbunden sind. Die letzteren bilden die Steuerleitungen für die Schütze
i, 3 und 5 bzw. 2, 4. und 6.
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Die Fortschaltrelais besitzen weitere Wicklungen P und - P', die von
dem Fahrstrom durchflossen sind. Die Fortschaltrelais springen an, wenn die Wicklungen
21 und 22 vom Steuerstrom erregt sind und werden durch die Spulen P und P' festgehalten,
wenn der Strom in diesen einen bestimmten Wert übersteigt. Die gemeinsame Rückleitung
der Zugspulen der Schütze i bis 6 und des Hauptschützes i8 ist an den Kontakt io'
angeschlossen, während der Kontakt i i' mit Erde verbunden ist. Die Kontakte
f, e, 7, 8 und 9 im Führerschalter sind untereinander verbunden und ebenso
die Kontakte io und ii. Die Schütze i bis 6 sind mit Hilfskontakten a1, b1, C1 usw.
versehen.
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Um die Schütze i bis 6 unabhängig von den Fortschaltrelais einschalten
zu können, sind zwei Hilfsrelais 34 und 35 vorgesehen, von denen jedes einen Ruhekontakt
37 bzw. 39 sowie einen Arbeitskontakt 36 bzw. 38 besitzt. Die Steuerleitungen für
die Relaisspulen sind über den doppelpoligen Ausschalter S an die Kontakte e' und
f' des Führerschalters angeschlossen. Die Ruhekontakte 37 und 39 verbinden die Leitungen
15 und 15' bzw. 16 und 16', während die normalerweise geöffneten Arbeitskontakte
36 und 38 die Kontakte der Fortschaltrelais ig und 2o überbrücken.
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Im normalen Betrieb ist der Schalter S off en. Wird nun der Führerschalter
K in die erste Stellung z gebracht, so fließt ein Strom vom Fahrdraht L über die
Kontakte 7', 7, 8, 8', Leitung 12, Spule des Hauptschützes 18, Leitung 17, Kontakt
io' und von da über die Kontakte i o, i i und i i' zur Erde. Infolgedessen springt
das Hauptschütz an und der Motorstromkreis ist über die in Reihe liegenden Widerstände
R1 bis R° geschlossen. Ein weiterer Schaltvorgang findet in dieser Stellung nicht
statt. Nunmehr wird der Führerschalter in seine zweite Stellung q gebracht, wodurch
die Steuerstromspule 21 des Fortschaltrelais ig über den Kontakt g' an Spannung
gelegt wird. Der Strom fließt von der Relaisspule über die Kontakte des Relais 2o
durch die Leitung 15 über den Ruhekontakt 37 des Hilfsrelais 34 zur Leitung 15'
und von da über den Hilfskontakt a1 des Schützes i durch dessen Anzugspule über
die Leitung 17 zur Erde. Hierdurch wird das Schütz i geschlossen, schließt den Widerstand
R' kurz und hält sich über seinen Hilfskontakt bl, der an die für alle Schütze gemeinsame
Leitung i2 angeschlossen .ist, in der Einschaltstellung fest. Gleichzeitig wird
der Hilfskontakt a1 geöffnet und cl geschlossen. Durch den über die Leitungen 15
und 15' vor dem Anspringen des Schützes i fließenden Strom wird der Anker des Relais
i9 angezogen und schaltet die Leitung 16 ab. Wenn nun der Hilfskontakt cl geschlossen
wird und dadurch die Leitungen 16 und 16' über den Hilfskontakt a2 des Schützes
:2 mit dessen Anzugsspule verbindet, so kann dieses Schütz noch nicht anspringen,
weil der Kontakt des Relais ig geöffnet ist. Da aber beim Schließen des Schützes
i dessen Hilfskontakt a1 sich öffnet und den Strom unterbricht, der über die Leitungen
15 und 15' sowie die Spule 21 des Relais ig fließt, so fällt dieses Relais ab, wenn
es nicht durch die Hauptstromspule P festgehalten wird. Die Spulen P und P' sind
nun so bemessen, daß sie die Relais nur dann in der Einschaltstellung festhalten,
wenn der Motorstrom einen festgelegten Wert überschreitet. Wenn also beim Kurzschließen
des Widerstandes Rl der Anfahrstrom so stark anwächst, daß .das Relais i9 durch
die SpuleT festgehalten wird, so bleibt der Stromkreis der Leitungen 16 und 16'
so lange unterbrochen, bis der Anfahrstrorn. auf einen vorbestimmten Wert abgeklungen
ist und das Relais ig abfällt. Hierdurch wird folgender Stromkreis geschlossen:
Leitung 13, Spule 22 des Relais 2o, Kontakte des Relais ig, Leitung 16, Ruhekontakt
39 des Relais 35, Leitung 16', Hilfskontakte cl und a2 und von da über die Anzugsspule
des Schützes 2 über die Leitung 17 zur Erde. Infolgedessen zieht das Relais 2o an
und das Schütz 2 schließt sich. Hierbei wird der Selbsthaltekontakt b2 geschlossen,
die Hilfskontakte a2 geöffnet und c2 geschlossen. Das Schütz 2 bleibt also eingeschaltet
und die Anzugsspule- des Schützes 3 ist mit der Leitung 15' verbunden und wird erregt,
sobald das Relais 2o abgefallen ist. Auf diese Weise werden die Schütze i bis 6
selbsttätig nacheinander eingeschaltet, wobei der Motorstrom durch die Fortschaltrelais
ig und 2o überwacht wird.
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Es sei nun angenommen, daß nach dem Schließen des « Schützes i der
Motorstrom nicht so weit abklingt, daß die Spule F das Relais ig abfallen läßt.
Unter diesen Umständen würde der Motor mit geringer Geschwindigkeit weiterlaufen,
da ihm die Widerstände R2 bis RB noch vorgeschaltet sind, und ein Weiterschalten
der Steuerung würde nicht eintreten. Der Führer muß nun, um unabhängig vom Motorstrom
anfahren zu können, den Schalter S einlegen und alsdann den Führerschalter K wieder
in die Stellung q bringen. Hierbei wird das Hilfsrelais 34 über den Fahrschalterkontakt
e erregt und schließt den Kontakt 36. Dieser überbrückt die Kontakte des Relais
ig und schließt den
Anspringstromkreis für das Schütz z ohne Rücksicht
darauf, in welcher Stellung sich die Fortschaltrelais ig und 2o befinden. Der Anspringstromkreis
für das Schütz 2 verläuft vom Kontakt g' durch die Relais 22, Kontakt 36 des Hilfsrelais
3d., Kontakt 39 des Hilfsrelais 35, Leitung 16', über die Hilfskontakte cl und a=,
Spule des Schützes 2 und von da über die Leitung 17 zur Erde. Das Schütz 2 wird
also geschlossen und bereitet den Anspringstromkreis für das Schütz über die Leitungen
15 und 15' und den Hilfskontakt c2 vor. Das Schütz 3 kann jedoch, wie ersichtlich,
nicht einschalten, solange der Fahrschalter in der Stellung q bleibt, da der Ruhekontakt
37 des Hilfsrelais 34 die Steuerleitungen 15 und 15' geöffnet hat. Hierdurch ist
die Gewähr gegeben, daß bei der vom Fortschaltrelais unabhängigen Schaltung nur
um eine Stufe weitergeschaltet wird.
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Wenn nach dem Einschalten des Schützes 2 der Motor sich so weit beschleunigt
hat. daß der Anfahrstrom genügend abgeklungen ist, so wird der Führerschalter in
die Stellung y gebracht, in der beide. Hilfsrelais 3d. und 35 unerregt sind, so
-daß der weitere Anlaßv organg sich selbsttätig in Abhängigkeit von dem Doppelfortschaltrelais
vollzieht. Sollte es jedoch erforderlich sein, noch eine weitere Stufe unabhängig
vom Fortschaltrelais einzuschalten, so ist der Führerschalter von der Stellung
q in die Stellung r zu bringen. Hierbei ist das Relais 34 unerregt,
während das Relais 35 über den Fahrschalterkontakt f Strom bekommt und über den
Kontakt 38 die Kontakte des Relais 2o überbrückt, so da.B das Schütz 3 unabhängig
vom Fortschaltrelais geschlossen wird. Das Schütz d. kann jedoch nicht eingeschaltet
werden, da der Kontakt 39 offen und die Verbindung der Leitungen 16 und 16'
aufgehoben ist. Um das Schütz :f einzuschalten, muß der Führerschalter wieder in
die Stellung q gebracht werden. Auf diese Weise können also unabhängig vom Fortschaltrelais
sämtliche Fahrtstufen nacheinander dadurch eingeschaltet werden, daß der Führerschalter
zwischen den Stellungen q und r hin und her bewegt wird.