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Bremsschaltung für Gleichstrom-Reihenschlußmotoren Das Hauptpatent
betrifft eine Bremsschaltung für Gleichstrom-Reihenschlußmotoren, bei der die Anker
oder Ankergruppen sowie die Feldwicklungen der als Stromerzeuger geschalteten Motoren
in Reihenschaltung liegen und zwischen den Ankern oder Ankergruppen angeordnete
Punkte mit zwischen den Feldern oder Feldergruppen liegenden Punkten durch Leitungen
verbunden sind. Hierbei ist jeder Motor mit seiner eigenen Feldwicklung zu einem
Kreise vereinigt. Durch diese Schaltung soll beim Schadhaftwerden eines der Motoren
eine Kurzschlußbremsung der übrigen Motoren selbsttätig erreicht werden.
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Zur Vermeidung von Stromstößen ist es erwünscht, eine möglichst feinstufige
Regelung der \ ebenschlußschaltung zu erhalten, ohne daß der Fahrschalter zu große
Abmessungen bekommt. Diese Forderung kann man durch abwechselndes Schalten an den
Widerständen erfüllen, muß dann aber dafür Sorge tragen, die Stromunterschiede in
den Kreisen auszugleichen. Auf diese Weise sind verhältnismäßig wenig Fahrschalterkontakte
nötig, um sehr viele Schaltstufen zu erhalten. Bei der versetzten Schaltung genügen
für eine bestimmte Anzahl von Bremsstufen so viel Schaltwalzenkontaktfinger und
Widerstandsanzapfungen in beiden Kreisen, als etwa Bremsstufen vorhanden sind. Bei
der nicht versetzten, also symmetrischen Schaltung sind demgegenüber beim gleichzeitigen
Schalten in beiden Kreisen doppelt soviel Regelkontakte und Anzapfungen erforderlich.
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Der erwünschte Ausgleich der Stromunterschiede in den Kreisen läßt
sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß in die bei der Anordnung nach dem Hauptpatent
verwendete Verbindungsleitung ein Widerstand eingeschaltet wird, der für die Kreise
mit überwiegender Stromstärke einen Spannungsabfall, für die benachbarten Kreise
aber eine Spannungserhöhung gleicher Größe bedeutet.
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Werden zwei Kreise gebildet, wie es im Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes
beschrieben ist, so liegt bei der Unterbrechung eines der Kreise der volle Widerstand
in dem verbleibenden Kurzschlußkreise. Um in diesem Falle eine erhöhte Bremswirkung
in dem verbleibenden Kurzschlußkreise zu erhalten, wird der Widerstand ganz oder
auf einzelnen, beispielsweise den letzten Schaltstellungen, kurzgeschlossen. Die
Vereinigung derjenigen
Punkte im Fahrschalter, die den Äusgleichsleiter
gemäß der Haupterfindung bilden, kann durch ein bewegliches Kontaktsegment oder
mehrere solcher Segmente gebildet werden. Zweckmäßig wird .dieses Ausgieichsmittel
in einer zwischen feststehenden Kontaktfingern verlegten festen Leitung, also außerhalb
der Schaltwalze, in die der Einbau des Widerstandes nicht ohne Schwierigkeiten vorgenommen
werden kann, angeordnet, so daß der Ausgleichswiderstand in einfachster Weise eingebaut
wird.
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Der eingeschaltete Widerstand wirkt auch dann ausgleichend, wenn eine
versetzte Schaltung der Einzelkreise nicht vorgesehen ist, sondern beispielsweise
eine Verschiedenheit der Widerstände oder der gegenelektromotorischen Kräfte in
den beiden Kreisen vorliegt oder Windungsschluß bei einer Feldwicklung, ungleiche
Reibung oder Durchmesser der Laufräder vorhanden sind.
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Bei versetzter Schaltung der Widerstände in den Einzelkreisen läßt
sich auch auf anderem Wege, z. B. unter Verwendung eines polarisierenden Relais,
ein Ausgleich erreichen, indem ein solches Relais, dessen Spule in der Verbindungsleitung
liegt, mittelbar oder unmittelbar Widerstand in dem schwächer erregten Kreise kurzschließt
oder das Feld des stärker erregten Kreises auf irgendeine an sich bekannte Art schwächt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Die Abb. i bis 3 zeigen Bremsschaltungen für Gleichstrom-Reihenschlußmotoren,
bei denen mittels Ausgleichsleiter und Widerstände jeder Motor oder jede Motorgruppe
mit der eigenen Feldwicklung zu Bremskreisen vereinigt sind, um so eine Sicherheit
beim Versagen einer Motorgruppe zu erreichen. Abb. i zeigt eine Ausführung mit Ausgleichswiderstand
für zwei Motoren, Abb.2 mit einer Ausgleichsschaltung durch Relais für zwei Motoren
und Abb. 3 mit Ausgleichswiderstand, und zwar für vier Motoren.
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In der Abb. r bedeutet t den Stromabnehmer, a den Anker und c die
Feldwicklung des anderen Motors; e und f sind in Reihe mit den Feldern
geschaltete regelbare Widerstände. Zwischen den beiden Punkten lt und
i
des Bremskreises ist eine Verbindungsleitung vorgesehen, in der ein Widerstand
w liegt. Wird hier die versetzte Schaltung angewandt, indem die beiden Widerstände
e und f abwechselnd und stufenweise kurzgeschlossen werden, so wirkt der Widerstand
w ausgleichend auf den Strom in den beiden Kreisen I und 1I. Dies ist aus der Abbildung
ersichtlich, da hier in dem Kreise I der volle Widerstand e liegt, während in dem
Kreise II ein Teil des Widerstandes f bereits kurzgeschlossen ist. In dem Kreis
II, in dem die Stromstärke überwiegt, wird durch den Widerstand al ein Spannungsabfall
erzeugt, in dem Kreise I dagegen eine ebensogroße Spaniiurigserhöhung hervorgerufen.
Wie bereits oben erwähnt, wirkt der Widerstand w auch bei durch andere Umstände
entstehenden Unsymmetrien der beiden Kreise ausgleichend.
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Nach der Abb. 2, in der die Motoranker, Feldwicklungen, Regelwiderstände
und der Stromabnehmer mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, liegt in der
die Punkte h und i verbindenden Leitung die Spule s eines polarisierten Relais,
dessen Anker die Bezeichnung m trägt. Der Anker ist mit einem Kontaktarie k versehen,
der beim Ausschlag des Ankers in dem einen oder dem anderen Drehsinne die Kontaktpaare
n oder o überbrückt. Hierdurch werden Teile des Widerstandes e oder
f kurzgeschlossen. Überwiegt der Strom in einem Kreise I oder II, so fließt
durch die Spule s Strom in einer oder der anderen Richtung, so daß der Anker na
ausschlägt und eine Schaltung veranlaßt, die den teilweisen Ausgleich der Ströme
in den Einzelkreisen hervorbringt. Ist der Ausgleichstrom Null oder nahezu Null,
so zieht eine Feder den Relaisanker in eine neutrale Stellung.
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Die Abb. 3 zeigt ein Beispiel der Anordnung für vier Motoren, bei
der zwei parallele Zweige vorhanden sind. Die Anker a, und a, bilden hier mit den
eigenen Feldern cl und c_, einen Kreis I und die Anker b,, und bz mit den eigenen
Feldern dl und d, den anderen Kreis II. Bei solchen Parallelschaltungen sind Doppelwiderstände
r vorgesehen, die in bekannter Weise Ausgleichströme zwischen den parallelliegenden
Ankern sowohl bei der Schaltung nach dem Hauptpatent mit einem Ausgleichsleiter
als auch nach der vorliegenden Schaltung mit einem Ausgleichswiderstand unterdrücken.
Als ein solcher Ausgleichswiderstand wirkt auch der Doppelwiderstand w, der auch
hier wiederum die Stromunterschiede zwischen den Kreisen I und Il. ausgleicht. Hingegen
wirkt der Doppelwiderstand r, weil er vom Hauptstrom durchflossen ist, außerdem
als Stabilisierungswiderstand.
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Um nun den Nutzbremsbetrieb stabiler zu gestalten, kann man die in
den Abb. 4 und 5 dargestellten Sicherheitsschaltungen verwenden, in denen zwei Gruppen
mit je einem Motor vorgesehen sind. Die ebenfalls in zwei Gruppen c und d zerlegten
Feldwicklungen sind durch einen Widerstand e miteinander verbunden. Die Anker a
und b liegen in Reihe, und von einem zwischen ihnen liegenden Punkte h ist
ein Leiter oder Widerstand h, i zu einem mittleren Punkt i des zusammenhängenden
Widerstandes
c geführt. Die Außenpunkte der Anker sind derart zu Anzapfungen p und
I der Feldwicklungen c und d geführt, daß der zur Oberleitung fliehende Rückstrom
einen Teil der anderen zur ersten symmetrisch liegenden Feldwicklungsgruppe durchfließt.
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In Abb. 5 sind nicht, wie in Abb. i, die Feldwicklungen der Gruppen
1 und 11 angezapft, sondern die Anzapfungen p und L liegen auf Widerständen
q und zt, die parallel zu den Feldwicklungen geschaltet sind. Durch diese an sich
bekannte Anzapfung der Felder oder Parallelwiderstände der Felder wird eine Gegencompoundwirkung
im Generatorbetrieb erreicht, die stabilisierend wirkt.