DE496994C

DE496994C - Elektrodynamische Bremsung von Gleichstrom-Fahrzeugelektromotoren, die durch einen umlaufenden Spannungsteiler angelassen und geregelt werden

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Publication number: DE496994C
Application number: DES85441D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-05-07
Filing date: 1928-05-04
Publication date: 1930-05-01
Also published as: AT122845B; GB290176A

Description

Elektrodynamische Bremsung von Gleichstrom-Fahrzeugelektromotoren, die durch einen umlaufenden Spannungsteiler angelassen und geregelt werden Bekanntlich hat man vorgeschlagen, zum Bremsen elektrischer Fahrzeuge, insbesondere elektrischer Züge, denjenigen Strom zu benutzen welcher durch die Antriebsmotoren, nachdem sie von der Speiseleitung abgeschaltet sind, erzeugt wird, wobei die Motoren als Generatoren, die von der lebendigen Kraft des Zuges getrieben werden, arbeiten. Der so von den Motoren erzeugte Strom durchläuft Widerstände, die an die Klemmen der 1Zotoren angeschlossen sind. Man hat ferner vorgeschlagen, die derart erzeugten Ströme dazu zu benutzen, um elektromagnetische Bremsen zu betätigen, «-elche mechanisch auf die rotierenden Teile der Fahrzeuge einwirken. Der von den Motoren erzeugte Strom wurde auch dazu benutzt, um die natürliche Reibung zwischen Brernsklötzen und Rädern durch einen zusätzlichen magnetischen Reibungswiderstand zu ergänzen.
Die bekannten Einrichtungen weisen den großen Nachteil auf, daß die Bremswirkung der durch die Antriebsmotoren erzeugten elektrischen Ströme, welches auch die Einrichtung und Schaltung der Motoren ist, rasch nachläßt entsprechend der Verminderung der Zuggeschwindigl.-eit, da die von den Motoren erzeugte Spannung schnell fällt. Die Folge davon ist, daß die Bremswirkung praktisch fast gleich Null ist, obwohl die Zuggeschwindigkeit noch ziemlich groß ist. Hierdurch wird die Anwendung von mechanischen Bremsen oder von Gleichstrombremsen anderer Bauarten notwendig, um eine vollständige Bremsung des Zuges zu erzielen. Außerdem setzt man, um die beschriebene unvollständige Bremswirkung zu erzielen, die Motoren großen elektrischen und mechanischen Beanspruchungen aus. Ferner tritt bei den bekannten Einrichtungen der Nachteil auf, daß die Anwendung der Hilfsbremse, sei sie nun eine Gleichstrom- oder eine mechanische Bremse, die elektrische Bremsung unwirksam machen kann, wenn man mit Hilfe der Hilfsbremse die Räder in einem Moment der Gefahr blockiert und infolgedessen der Zug zu gleiten beginnt.
Durch die vorliegende Erfindung werden die mit den bekannten Einrichtungen verbundenen Nachteile vermieden. Die Erfin- Jung findet bei Gleichstrom-Fahrzeugelektromotoren Anwendung, die durch: einen umlaufenden Spannungsteiler angelassen und geregelt werden, und zwar «-erden die Fahrzeugmotoren während der Bremsung auf den Spannungsteiler als Stromerzeuger geschaltet, Der Spannungsteiler seinerseits erzeugt herbei eine Spannung zur Speisung einer elektromagnetischen Bremse, deren Größe und Bremswirkung durch dasselbe Steuerorgan geregelt wird, das auch die Regelung der Antriebsmotoren während der Fahrt bewirkt. Die Regelung durch dieses Schaltorgan hat zur Folge, daß die Fahrzeugmotoren dem Spannungsteiler eine abgestufte Spannung lief ern.
Um die gefährlichen und störenden rückartigen Stöße- zu vermeiden, welche durch die Unterbrechungen und Umkehrungen des Stromes in den Motoren während des Anfahrens und der Bremsung hervorgerufen werden, kann man geeignete Hilfswiderstände anwenden. Diese Widerstände werden mit einem ihrer Enden an den einen der Pole eines jeden Motors. angeschlossen, während ihr anderes Ende .mit -einem Kontaktorgan verbunden ist, mit dessen Hilfe während eines Augenblicks einer der beiden aufeinanderfolgenden Stromzweige geschlossen wird, zwischen denen sich die Kommutierung vollzieht, und zwar gerade in dem Moment, in dem sonst die beiden Stromzweige infolge der Kommutierung unterbrochen sein würden.
Die beigefügten Zeichnungen stellen beispielsweise eine Einrichtung dar, mit deren Hilfe sich die vorliegende Erfindung verwirklichen läßt.
Abb. i bis 6 zeigen in schematischer Darstellung die Schemata der Einschaltung zweier in Serie oder parallel zueinander liegender Motoren zwischen die verschiedenen Punkte der dynamotorischen Gruppe.
Abb. 7 zeigt ein Schema, bei dem die Motoren nicht eingeschaltet sind.
Abb.8 zeigt das gleiche Schema, welches jedoch mit einer automatischen Regeleinrichtung versehen ist.
Abb.9 zeigt einen Apparat, der geeignet ist, die Regelung, welche in Abb. 8 dargestellt ist, durchzuführen.
Abb. io veranschaulicht das Schaltschema zweier Motoren, bei dem Hilfswiderstände @uigewendet werden, um ruckartige Stöße zu dämpfen. Die von dem Spannungsteiler gespeiste Bremseinrichtung ist der Deutlichkeit halber fortgelassen.
Bei allen beispielsweise veranschaulichten Schaltungsschemata befinden sich zwei Motoren i, 2 mit Verbunderregung, die unter sich in Serie oder parallel geschaltet sind, zwischen den verschiedenen Klemmen eines aus mehreren Aggregaten bestehenden umlaufenden Spannungsteilers (dynamotoriscbe Gruppe). Der umlaufende Spannungsteiler besteht bei dem Ausführungsbeispiel aus zwei Aggregaten und ist mit drei Stromzuführungsstellen 3, 4, 5 versehen, welche die Leitungsspannung derart unterteilen, daß zwischen den Klemmen 3, 4 ein Viertel der Leitungsspannung herrscht, währendzwischen den Klemmen 4, 5 drei Viertel der Leitungsspannung zur Verfügung stehen. Zwischen den beiden Klemmen 3, 4 ist eine elektromagnetische Bremseinrichtung eingeschaltet, welche in der Zeichnung schematisch durch einen einfachen Widerstand 6 dargestellt ist, aber welche durch eine geeignete Einrichtung beliebiger Bauart gebildet werden kann. Zwischen der genannten Bremseinrichtung und der dynamotorischen Gruppe ist ein Eih-und Ausschalter 7 eingeschaltet, welcher von Hand oder mit Hilfe eines unmittelbar oder automatisch wirkenden Relais betätigt werden kann. Bei dem dargestellten - Ausführungsbeispiel ist -der Schalter 7 in einfacher Weise mit dem Haupt-Ein- und Ausschalter 8 derart verbunden, daß die Öffnung des letzteren die Schließung des Schalters 7 herbeiführt und umgekehrt. Die Schalter 7, 8 bilden also einen Umschalter.
Die Antriebsmotoren i, 2 können unter sich und mit der dynamotorischen Gruppe nach einer der sechs Schemata, die in den Abb. i bis 6 dargestellt sind, verbunden werden oder sie können abgeschaltet werden, wie dies in Abb. 7 gezeigt ist. Die Umschaltung kann mit Hilfe eines Kontrollers beliebiger Bauart geschehen, der mit festen und beweglichen Kontakten versehen ist, wie das bei den bekannten Fahrreglern, die bei elektrischen Zügen Anwendung finden, üblich ist. Dieser Kontroller kann mit dem Fahrkontroller verbunden werden.
Die Einrichtung möge sich in der Stellung befinden, die in .der Abb. i dargestellt ist, bei welcher die parallel geschalteten Motoren mit der maximalen Leitungsspannung versorgt werden und der Schalter 8 auf dem Linienkontakt aufliegt. Um zur Bremsung überzugehen, genügt es, den Umschalter in die gestrichelt dargestellte Stellung zu überführen. Hierdurch wird der Schalter 7 geschlossen. Der Bremsstromkreis 6 wird durch die Spannung gespeist, welche zwischen den Xlemmen 3 und 4 in Abhängigkeit von der Stromstärke auftritt, welche durch die Motoren erzeugt und dem Spannungsteiler zugeführt wird. Auf diese Weise beginnt die Bremswirkung. Gleichzeitig tritt eine Verlangsamung der Motoren und infolgedessen auch des Spannungsteilers auf. Solange die Schaltung die 'in der Abb. 2 dargestellte bleibt. nimmt die Verlangsamung zu, so däß gleichzeitig eine Verminderung aller Ströme und infolgedessen auch eine Verminderung desjenigen Stromes herbeigeführt wird, welcher den Stromkreis 6 der Bremse speist, bis schließlich die Bremswirkung gleich Null ist. In diesem Moment oder in einem vorhergehenden geht man von der in A.bb. r dargestellten Schaltung zu der in Abb.2 dargestellten über, bei der die beiden Motoren untereinander parallel geschaltet sind, aber zwischen den Klemmen d., 5 liegen. Nunmehr wirkt der elektromotorischen Kraft, welche in den Motoren als Folge der restlichen Geschwindigkeit vorhanden ist, allein diejenige elektromotorische Kraft entgegen, «-elche zwischen den Klemmen d. und 5 erzeugt wird. Hierdurch wird eine Vergrößerung der Geschwindigkeit der dynamotorischen Gruppe hervorgerufen und infolgedessen auch eine Vergrößerung der elektromotorischen Kraft zwischen den Klemmen 3 und ,4, Die letztgenannte elektromotorische Kraft, «-elche den Bremsstromkreis 6 versorgt, erhöht entsprechend ihrer Vergrößerung auch die Intensität der Bremswirkung. Dieser Zustand dauert während der folgenden Verlangsamung der -Motoren und der dynamotorischen Gruppe an, bis man von der in Abb. 2 dargestellten Schaltung zu der in Abb. 3 dargestellten übergeht, um die vorsteliend beschriebenen Erscheinungen zu wiederholen.
Indem man so die Schaltung ständig verändert, bis man zu dem in Abb. 6 dargestellten Schema gelangt, erhält man eine abnehinende Geschwindigkeit der -Motoren, während der Spannungsteiler (dynainotorische Gruppe) bei jeder Schaltungsänderung eine momentane Beschleunigung erfährt derart, daß in dem Moment, in dein inan von dem Schema der Abb. 6 zu dem der :4bb. i übergeht, die restliche Geschwindigkeit der dynamotorischen Gruppe wesentlich geringer vermindert ist als die der Motoren. Infolgedessen kann die restliche kinetische Energie der dy-namotorischen Gruppe, selbst -wenn das Fahrzeug noch nicht vollkommen angehalten ist, dem Bremsstromkreis 6 einen Strom zuführen, welcher genügt, um das Fahrzeug anzuhalten und auch eine gewisse Zeit lang sogar auf einer geneigten Strecke festzuhalten.
Die Bremsung kann bei einer der in den Abb. 2 bis 6 dargestellten -Motorschaltungen beginnen. -lall -wird dann natürlicherweise die beschriebene Wirkungsweise wiederholen, indem man voll dem genannten Schema ausgeht und alle folgenden Schemata bis zum Schema 7 durchläuft.
Man muß in Betracht ziehen, daß jedesmal, wenn man von einem Schaltungsschema zu einem anderen übergeht, die plötzlichen Erhöhungen der Stromstärken, «-elche in den Motoren auftreten, unmittelbar dem Breinsstrornkreis zugeführt werden. Denn die Erhöhungen der Motorströme verwandeln sich in erster Linie in eine gewisse Erhöhung der lebendigen Kraft der dynamotorischen Gruppe, «-elche auf diese Weise die Wirkung einer zwischengeschalteten elektrischen Dämpfungsoinrichtung für die Beanspruchungen der Bremse erhält.
Insbesondere bei schnellen Schaltungen können die genannten Stromschwankungen sehr hohe sein. Um die damit verbundene Gefahr zu vermeiden, findet die Hilfseinrichtung Anwendung, «-elche im folgenden beschrieben und in Abb.8-dargestellt ist.
In Serie mit jedem Motor ist bei der genannten Hilfseinrichtung ein zusätzlicher Widerstand 9 geschaltet, welcher im gegebenen :Moment mittels eines Differentialrelais eingeschaltet werden kann. Das Relais bestellt aus einem Einschalter io, der mit zwei beweglichen Ankern i i verbunden ist. Diese Anker werden im entgegengesetzten Sinne erregt, und zwar der eine durch einen mit einer Spannungsspule versehenen Elektromagneten 12-, und der andere durch einen mit einer Stromspule versehenen Elektromagneten 13, welch letzterer von dem Ankerstrom des betreffenden -Motors durchflossen wird. Dieses Relais muß derart angeordnet «-erden, daß der zusätzliche `widerstand 9 eingeschaltet wird, wenn der Ankerstrom einen vorher bestimmten Grenzwert überschreitet, während er kurzgeschlossen ist, solange sich die Stromstärken unterhalb des genannten Grenzwertes befinden.
In der Praxis kann der genannte Hilfsapparat v erschiedene Ausführungsformen aufweisen. Da er indessen während seiner Tätigkeit mit beträchtlichen Kräften beansprucht wird, ist es notwendig, den Ankern eine geeignete Form zu geben, zum mindesten demjenigen Anker, der mit dem stromdurchflossenen Elektromagneten zusammenarbeitet.
In Abb. 9 ist eine geeignete Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die Anker i i auf einer drehbar gelagerten Achse 1d., mit der der Schaltarm verbunden ist, befestigt. Die Anker sind zwischen den Polen zweier Elektromagneten 1,5 angeordnet, welche die beiden Spulen 12, 13, die die oben beschriebene Differentialwirkung haben, tragen. Die genannten Anker -weisen zylindrische Flanken 16 und i j auf, welche einen kleinen Luftspalt zwischen sich und den Oberflächen der Polstücke 18, i9 lassen. Die Ausbildung des Umfangs der genannten zylindrischen Flanken ist beinahe gleich der Rotationsstrecke des Ankers und läßt einen beträchtlichen Teil der Polstücke auch dann unüber deckt, wenn der Anker vollkommen angezogen ist. Der Anker weist außerdem zwei Ansätze 2o, 2, 1 auf, die gegenüber den Polstücken angeordnet sind und mit letzteren einen veränderlichen Zwischenraum bilden. Die magnetische Wirkung auf die zylindrischen Flanken ist sehr beträchtlich und während der Bewegung der Anker konstant, wenn die Abmessungen derart sind, daß die Sättigung des Eisens bei jeder Stellung verhindert wird. Die magnetische Wirkung auf die Ansätze dagegen nimmt rasch zu, sobald sich der Anker dem Elektromagneten nähert, so daß während der Ankerbewegung die vorherrschende differentiale Anzugskraft verstärkt und dadurch die Stabilität der Bewegung gesichert wird.
Es ist für den Fachmann klar, daß die Steuerorgane, mit deren Hilfe die Umschaltung der Motoren in der oben beschriebenen Weise erfolgt, mit den Steuerorganen vereinigt werden können, welche das Anfahren des Zuges und die Regelung der Motoren während der Fahrt besorgen. Der gleiche Kontooller kann also für die beiden Zwecke benutzt werden und es läßt sich mit ihm nicht nur die Fahrgeschwindigkeit, sondern auch die Bremsung regeln, je nachdem, oh der Hauptschalter 8 sich in geschlossener oder offener Stellung und umgekehrt der Schalter 7 sich in offener bzw. geschlossener Stellung befindet.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht es, eine vollkommene Sicherheit in der Betätigung der Notbremse herbeizuführen, denn der Fahrer braucht keinerlei Operationen auszuführen, die von denjenigen Operationen verschieden sind, mit deren Hilfe er für gewöhnlich den Zug zum Stehen bringt.
Er muß lediglich zuerst die Öffnung des Hauptschalters 8 herbeiführen, die sich auch automatisch in verschiedener Weise erreichen läßt. Außerdem kann die beschriebene Einrichtung unmittelbar zum normalen Bremsen benutzt werden. Es läßt sich ein vollständiges Anhalten des Fahrzeuges erreichen, nachdem die notwendigen Schaltungen zur allmählichen Verlangsamung vorgenommen sind, ohne daß man Spezialbremsen anzuwenden braucht. Es genügt hierfür, in dem Kontooller geeignete Kontakte anzuordnen, die mit dem Bremsstromkreis einerseits und der dv namotorischen Gruppe andererseits verbunden sind. Diese Kontakte müssen derart eingerichtet werden, daß sie sich schließen, sobald man von dem Schema der Abb. 6 zu dem der Abb. 7 übergeht. Gemäß dem letztgenannten Schema bleibt der Unterbrecher 7 offen, während der Schalter 8 geschlossen ist und die Motoren abgeschaltet sind. Die Schließung des Bremsstromes über die dynamotorische Gruppe, welche durch den Kontooller gesteuert wird, führt eine Bremswirkung herbei, obwohl der Schalter 7 offen bleibt.
Bei dem Schema, welches in der Abb. io dargestellt ist, sind Einrichtungen vorgesehen, die geeignet sind, die Unterbrechungen und Umkehrungen des Stromes in den Motoren während der Kommutierung zu verhindern. In diesem Schema sind alle die Apparate und Organe weggelassen, die keine direkte Beziehung zu der genannten Spezialeinrichtung haben, um auf diese Weise eine möglichst große Klarheit zu erzielen. Insbesondere ist die Bremseinrichtung und der Umschalter 7, 8 nicht dargestellt, jedoch. muß naturgemäß bei der praktischen Durchführung der in Abb. io dargestellten Einrichtung die Brerriseinrichtung an den Spannungsteiler D,, D2, D@ angeschlossen werden.
Gemäß Abb. io werden die Motoren 1h, M2 mit Hilfe eines Kontrolleis C gesteuert, der mit dem umlaufenden Spannungsteiler (Umformer), der seinerseits drei Wicklungen D,, D" D3 aufweist, verbunden ist. Die Spannungen der genanntenWicklungen mögen sich wie i :2. : i verhalten. Der Spannungsteiler ist zwischen dem Stromableiter T und der Erde t eingeschaltet. Zwei Paare von Hilfswiderständen r,., r$ und r2, r" welche entweder als induktive oder als Ohmsche Widerstände ausgebildet sind, werden zweckmäßigerweise mit dein Kontooller C und den Motoren IN, M2 verbunden. Zwei zusätzliche Widerstände R,, R2 können mit Hilfe eines Differentialrelais r kurzgeschlossen werden, welch letzteres mit Elektromagneten versehen ist, die einerseits mit einer Stromspule und andererseits mit einer Spannungsspule versehen sind und gegeneinander arbeiten.
Die genannten Hilfswiderstände sind bei der dargestellten Einrichtung derart angeordnet, daß sie den sofortigen Schluß des während des Anlasseis nachfolgenden Stromzweiges einen Augenblick früher herbeiführen als der vorhergehende Stromzweig unterbrochen wird. Infolgedessen halten sie auch einen Augenblick den Strom während des Bremsens in dem Augenblick aufrecht, in welchem der Stromkreis T noch nicht geschlossen ist. Es ist klar, daß die genannten Widerstände auch umgekehrt angeordnet werden können.
Die Regelung des Stromes in den Motoren, welche mit Hilfe der automatischen, die zusätzlichen Widerstände kurzschließenden Einrichtungen erhalten wird, genügt allein nicht, um vollständig alle störenden und die Lebensdauer der Einrichtung beeinträchtigenden- Stöße auszuschalten. Die genannten Stöße werden in erster Linie durch die plötz, und 3, wobei jeder Anker eine Spannung von % V erhält.
Position III. Die beiden Motoren liegen in Serie zwischen i und 3. Dabei erhält jeder Anker eine Spannung von 't,' v.
Position IV. Die beiden Motoren liegen in Serie zwischen i und .l. Jeder Anker erhält -1/n I'.
Position V. Der Motor JU, ist an die Klemmen i und 3 angeschlossen, während der Motor ill. an die Klemmen 2 und 4 angeschlossen ist. jeder Anker erhält '/', v.
Position VI. Die beiden Motoren sind einander parallel an die genannte Leitungsspannung angeschlossen. jeder Motor erhält dann die besagte Leitungsspannung l'.
Nachdem der Zylinder C endgültig irgendeine seiner Arbeitsstellungen erreicht hat, wird die Spannungsspule Z-21 unter Spannung gesetzt, sobald i mit 21 in Berührung gekommen ist. Die Kontakte 11-13, 12-14, welche die Widerstände R1 und R, kurzschließen, waren bei 1-21 während der Kominutierung unterbrochen «-orden. Sie sind bestrebt, sich sofort wieder zu schließen, aber dies ist nur dann möglich, wenn die entgegengesetzte Wirkung des Stronispulen-Elektroniagneten einen genügend geringen Wert auf-«-eist. Diese Wirkung stellt sich ein unabli.ingig von der Richtung des Hauptstromes, <l. 1i. also gleichgültig, ob ein Anlassen oder ein Bremsen stattfindet. Die gleiche Abstimmung des Apparates dient also für die beiden Fälle, wobei vorausgesetzt ist, daß die beiden Elektromagnete vollkommen unabhängig sind.
Auch sonstige Änderungen oder Vereinfachungen bleiben naturgemäß im Bereich der vorliegenden Erfindung, welche sich auch auf den Fall bezieht, bei dem die Spannungen der einzelnen dynamotorischen Wicklungen in einem Verhältnis zueinanderstehen, das von dein Verhältnis abweicht, welches in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel angegeben ist. Auch kann die Zahl der dynamotorischen Wicldungen eine andere sein. Ferner kann die Erfindung auch dann angewandt werden, wenn nur ein einziger Antriebsmotor oder eine Gruppe von Motoren vorhanden ist.
Die - konstruktiven Einzelheiten können ebenfalls entsprechend der Zahl der Motoren oder Motorgruppen, ferner gemäß der Motortype, ihrer Kommutierungsweise und der Zahl ihrer Anschlußpunkte verändert werden. Ferner können Änderungen wegen der Wicklungen, die dem Anker des dynamotorischen Aggregates überlagert sind, und wegen der Bauart der Unterbrecher und angewandten Relais eintreten, ohne daß der Erfindungsgedhinke dadurch berührt wird. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrodynamische Bremsung von Gleichstrom-Fahrzeugelektromotoren, die durch -einen umlaufenden Spannungsteiler angelassen und geregelt werden, wobei während der Bremsung die Bremsstrom liefernden Fahrzeugmotoren auf den Spannungsteiler als Stromerzeuger geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Spannungsteiler (3, d., 5) eine Spannung zur Speisung einer elektromagnetischen Bremse (6) entnommen wird, deren Größe und Bremswirkung durch dasselbe Schaltorgan (C) regelbar sind, das die Regelung der Antriebsmotoren während der Fahrt bewirkt, in der Weise, daß die Fahrzeugmotoren dem Spannungsteiler (3, d., 5) eine abgestufte Spannung liefern.
2. Elektrodvnainische Bremsung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von den zusätzlichen Motorwiderständen (R1, R,) Hilfswiderstände (r" r-3 bzw. r,, r,) mit einem ihrer Enden an die Klemmen eines der Motore (1l11 bzw. 1L) angeschlossen sind, während ihr anderes Ende mit einem Kontroller (C) in Verbindung steht, der derart eingerichtet ist, daß während einer kurzen Zeit einer der beiden aufeinanderfolgenden Stromzweige, zwischen denen die Kominutierting stattfindet, in geschlossen wird, in welchem sonst die beiden Stromzweige infolge der Kommutierung unterbrochen sein würden.
3. Elektrodynamische Bremsung nach Anspruch-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktorgane des Kontrollers (C) beim Anfahren den folgenden Stromzweig während einer kurzen Zeit, und zwar schon einen Moment vor der Unterbrechung des vorhergehenden Stromzweiges, schließen, während sie beim Bremsen den vorliergelienden Strom während einer kurzen Zeit, und zwar auch noch im ersten Augenblick, in dem der nachfolgende Stromzweig geschlossen ist, aufrechterhalten.
d.. Elektrodynamische Bremsung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Motor (1171, 1I,) mit zwei Widerständen (r" r. bzw. r,, r4) verbunden ist, die mit ihrem einen Ende (5-17 bzw. 6-16) mit einer Motorklemme (5 bzw. 6) und mit ihrem anderen Ende (5'-17' bzw. 6'-16') mit einer Hilfsbürste in Verbindung stehen, welch letztere auf den Hauptkontakten einer Kontrollerwalze (C) aufliegt, wobei sie einen halben Schritt der entsprechenden Hauptbürste im Sinne der lichen Stromunterbrechungen in den Ankern der Motoren hervorgerufen, die auftreten, wenn man, sei es beim Anlassen, sei es beim Bremsen, von einer Speisespannung auf die andere übergeht, wodurch das Kitzel mit dem entsprechenden Zahnrad außer Eingriff gebracht wird.
Diese Stromunterbrechungen, die beim Erfindungsgegenstand wesentlich häufiger sind als bei den bekannten, serienparallelen Steuersystemen, verlangsamen außerdem sowohl das Anlassen als das Bremsen.
Die in Rede stehende Einrichtung hat daher vor allem zum Zweck, den Strom in den Motoren dann aufrecht zu erhalten, wenn man von der einen zu der anderen Schaltung übergeht. Während dieser Übergänge kann der Strom schwächer, jedoch nicht vollständig unterbrochen werden. Auch braucht er die Richtung, welche er vor der Kommutierung hatte, nicht zu ändern. Dies wird dadurch erreicht, daß der Motoranlasser ebenso wie der Bremswiderstand keinen Unterbrechungen unterworfen werden. Auch braucht er die Richtung, welche er vor der Kommutierung hatte, nicht zu ändern. Dies wird dadurch erreicht, daß der Motoranlasser ebenso wie der Bremswiderstand keinen Unterbrechungen unterworfen werden, so daß auf diese Weise die durch solche Unterbrechungen sonst hervorgerufenen Stöße ausgeschaltet werden. Dabei behält der Steuerapparat als charakteristisches Merkmal seine vollständige Umkehrbarkeit, da man nur ebenso viel Kontrollsteuerstellungen hat als Spannungen zur Speisung der Motoranker zur Verfügung stehen.
Alles dies wird auf sehr einfache Weise dadurch erreicht, daß man an die beiden Klemmen 5-17 und 6-16 (Abb. fo) jedes Ankerstromkreises die beiden Widerstände a'1 r3 und r2, r4 anschließt. Die freien Enden 5'-17' bzw. 6'-16' der genannten Widerstände sind mit Bürsten entsprechend der Zahl der freien Enden 5'-17' und 6'-16' verbunden. Die Bürsten schleifen auf Kontakten 5-17. und 6-16, wobei sie jedoch diesen gegenüber um einen Winkel versetzt sind, der praktisch gleich :der Hälfte des Winkelabstandes ist, welcher zwischen den Mitten zweier aufeinarnderfolgender Kontakte vorhanden ist: Die Folge davon ist, daß die Ankerstromzweige der Motoren niemals unterbrochen sind, da in dem Moment, in dem die Hauptbürsten 5-17 und 6-16 keinen Kontakt haben, die Hilfsbürsten 5'-17' und 6'-16' Kontakt besitzen. Infolgedessen kann ein verringerter Strom durch die Anker der Motoren und die Widerstände r1, 7g bzw. r2, r4 fließen.
Um die Kontinuität des Stromes in den Motoren aufrechtzuerhalten, genügt es, daß die Kontaktstücke sich über einen Winkel erstrecken, welcher etwas größer ist als die von den Unterbrechungeneingenommene Strecke. Dann wird während eines Augenblicks der Kontakt gleichzeitig durch die Haupt- und durch die Hilfsbürsten hergestellt, und zwar schleifen die einen Bürsten auf einem Kontaktstück und die anderen auf dem nächsten. Die Widerstände r l, rs bzw. r., r4 werden durch parasitäre Ströme durchlaufen, die nur einen Augenblick auftreten, da ihre Enden dynamotorische Klemmen, die verschiedene Spannung aufweisen, berühren. Der joulesche Effekt, der dabei auftritt, ist jedoch zu vernachlässigen in Anbetracht seiner geringen Dauer. Die sofortige Unterbrechung der genannten Ströme wird dadurch sehr erleichtert, daß sie mit Hilfe derselben Kontaktstücke, die die Hauptunterbrechungen herbeiführen, ebenfalls herbeigeführt wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Nebenschlußerregung sowohl bei dem Spannungsteiler als bei den Antriebsmotoren von den Klemmen 1, 2 abgeleitet, d. h. sie beträgt ein Viertel der Spannung V, die in der Speiseleitung herrscht. Das gleiche gilt für die Spannungsspule 2-2i, die in dem Apparat vorgesehen ist welcher die zusätzlichen Widerstände R1, R2 automatisch kurzschließt.
In dem dargestellten Fall haben die Ankerstromkreise der Motoren den folgenden Verlauf 5" r1, 5 113 R1, 13, Hauptschlußerregung, 15, Stromspule der Kurzschlußeinrichtung, 17, y2, 17'.
6', r2, 6 12, R2, 1q., Hauptschlußerregung, 16, r4, 16'.
Der Zylinder C trägt die vier Doppelbürsten 5, 5'; 17, 17'; 6, 6'; 16, 16', welche die Bürsten der genannten Ankerstromzweige darstellen. Ferner trägt er die Bürsten i', 2', 3', .4' der Klemmen der dynamotorischen Aggregate. Die kleinen Bürsten 1, 21 liefern den Strom zu der Spannungsspule des Kurzschlußapparates, jedoch nur dann, wenn sich der Zylinder in den Stellungen I, II, III, IV, V, VI befindet.
An Steuerstellungen sind sieben vorhanden. Davon sind sechs Fahrstellungen. Die Steuerstellungen sind folgendermaßen gekennzeichnet Position I. Die beiden Motoren sind in Serie geschaltet und liegen zwischen den Klemmen i und 2. Jeder Anker erhält dann eine Spannung, die l/8 der Leitungsspannung V beträgt.
Position 1I. Die beiden in Serie geschalteten Motoren liegen zwischen- den Klemmen beim Anfahren stattfindenden Walzendrehung voreilt.
5. Elektrodynamische Bremsung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, claß jeder Motor (1J7, _IL) nur mit einem einzigen Widerstand (r-1 bzw. r-,)' verbanden ist, der in der Nähe der Nullstellungen in Funktion tritt, während der andere Widerstand (r3 bzw. r..) durch einen Kurzschlußkreis ersetzt ist.