DE527878C - Elektrische Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotive mit Nutzbremsung unter Verwendung von Motoren mit Hauptstromwicklung - Google Patents

Elektrische Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotive mit Nutzbremsung unter Verwendung von Motoren mit Hauptstromwicklung

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DE527878C
DE527878C DEG72972D DEG0072972D DE527878C DE 527878 C DE527878 C DE 527878C DE G72972 D DEG72972 D DE G72972D DE G0072972 D DEG0072972 D DE G0072972D DE 527878 C DE527878 C DE 527878C
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braking
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electric accumulator
motors
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DEG72972D
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Dipl-Ing August Meyer
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OBERBAUFORSCHUNG und RANGIERTE
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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
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/02Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit
    • B60L15/04Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit using dc
    • 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Elektrische Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotive mit Nutzbremsung unter Verwendung von Motoren mit Hauptstromwicklung Im Verschiebedienst ist bekanntlich die Energieausnutzung, wie zahlreiche Versuche ergeben haben, durch die Rangierlokomotiven viel schlechter als durch die Lokomotiven, die im Fahrdienst verwendet werden. Dieser umstand führt bei Dampflokomotiven lediglich zu einem wesentlich höheren Kohlenverbrauch für den geleisteten Bruttotonnenkilotneter im Rangierdienst. Die Auffüllung des Betriebsstoffes, in diesem Falle Kohle, gestaltet sich sehr einfach und stört den Betrieb nicht wesentlich.
  • Bei elektrischen, insbesondere Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotiven, die an sich, wie zahlreiche Versuche erwiesen haben, der Dampflokomotive sowohl energiewirtschaftlich als auch betrieblich weit überlegen sind, bedeutet das Wiederaufladen jedoch einen wesentlichen Zeitverlust, da die Lokomotive während dieser Zeit aus dem Betrieb gezogen werden muß. Um nun der elektrischen Lokomotive einen größeren Aktionsradius zu geben und ein Mindestmaß an Betriebskosten zu erzielen, ist es wichtig, den Stromverbrauch soweit wie möglich herabzudrücken.
  • Untersuchungen über, den VerschieIelokomotivdienst haben ergeben, daß die mittlere' Länge der einzelnen Fahrten nur sehr kurz ist (sie liegt zwischen 170 und zoo m etwa), dafür aber die Zahl der stündlichen Fahrten bis zu 25, ja 3o betragen kann. Hieraus geht hervor, daß die einzelnen Fahrten fast ausschließlich aus Anfahrt und Anhaltevorgang bestehen. Ein großer Teil der von der Lokomotive aufgewendeten Arbeit wird daher zur Beschleunigung verbraucht und geht zum großen Teil beim Anhalten durch Bremsen wieder verloren.
  • Ersparnisse im Energieverbrauch werden im wesentlichen während der Anfahrt und während des Haltevorganges erzielt werden müssen. Die hauptsächlichsten Verluste sind während der Anfahrt die Verluste in den Anfahrwiderständen und während des Bremsvorganges die an den Bremsklötzen vernichtete Energie. Kann man diese Verluste vermindern, so kommt man zu kleineren Batteriegewichten und damit zu einer wirtschaftlicheren Lösung der Akkumülatoren-Verschiebe-Lokomotive. i Ja in vielen Fällen wird erst durch eine Ersparnis die Ausführung einer Maschine mit tragbaren Gewichten überhaupt möglich.
  • Die Verluste in den Anfahrwiderständen lassen sich einmal herabsetzen durch Anwendung einer Serien- und Parallelschaltung der. Batteriehälften, die bereits früher vorgeschlagen ist, besser aber nach der beiliegendext Schaltskizze (Abb. r) vorgenommen wird, da bei letzterer Anordnung eine gleichmäßige Entladung der Batteriehälften auch beim Überschalten erreicht werden kann. Hier ist w des Anfahrwiderstand; 1, z und 3 sind Schalter. Bei Parallelschaltung der Batteriehälften ist Schalter :2 offen; Schalter i und 3 sind geschlossen. Im Übergang werden alle drei Schalter geschlossen und dann 1 und 3 ohne eine nennenswerte Funkenbildung geöffnet.
  • Weiter lassen sich die Anfahrwiderstände durch Feldschwächung der Motoren bekanntlich vermindern. Die im allgemeinen übliche Feldschwächung durch Parallelwiderstand hat mancherlei Nachteile, insbesondere die große Stromüberlastung bei schweren Zügen. Die an sich bekannte Feldschwächung mit Hilfe einer besonderen fremderregten Nebenschltißwicklung vermeidet diese Nachteile und ist daher für den vorliegenden Zweck vorzuziehen.
  • Eine weitere Möglichkeit der Ersparnis von Energie liegt darin, die aufgewendete Beschleunigungsarbeit nicht durch Bremsen zu vernichten, sondern durch elektrische NutzbreiTisung wieder zurückzugewinnen. Hierfür sind bereits mancherlei Teillösungen angegeben. Alle diese Lösungen, die einseitig auf l,Tutzbremsung allgemein gerichtet sind, beiücksichtigen nicht die Eigenarten des Rangierbetriebes und erfordern entweder verwikkelte Schaltungen, benötigen eine besondere Hilfsstromquelle oder haben endlich eine ungleichmäßige Belastung der einzelnen Batterieteile zur Folge. Für den Verschiebedienst ist aber erste Bedingung eine möglichst einfache und leicht zu bedienende Maschine.
  • Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Hilfserregerwicklung, die beim Fahren zum Schwächen des von der Hauptstromwicklung erzeugten Motorfeldes dient und beim Bremsen das Motorfeld erzeugt, wobei dann die Hauptstromwicklung eine feldschwächende Wirkung ausübt und diese Wirkung durch einen Nebenschluß zur Hauptstromwicklung begrenzt wird.
  • Hierdurch wird eine sowohl bezüglich Schaltung wie auch hinsichtlich Bedienung überaus einfache Anordnung geschaffen, die allen Anforderungen des Verschiebedienstes sich anpaßt und leine günstige gleichmäßige Beanspruchung von Batterie und Motoren zur Folge hat.
  • Die grundsätzliche Wirkungsweise der Lokomotiven mit der neuen Anordnung ist in Abb. 2 bis 4 dargestellt. Abb. 2 gibt die Schaltung beim Fahren wieder. a sind die Anker der Fahrmotoren, c die Hauptstromwicklungen, ii die Hilfserregerwicklungen, zei die Parallelwiderstände zu den Hauptstromwicklungen. Während des Fahrens ohne Feldschwächung sind die eingezeichneten kleinen Schalter sämtlich geöffnet. Der Batteriestrom durchfließt nur die Anker a und die Hauptstromwicklungen c.
  • Beim Feldschwächen (Abb.3) werden die Hilfserregerwicklungen n über einen Regelwiderstand r an die Klemmen der Batterie gelegt und so erregt, daß das Nebenschlußfeld dem Hauptstromfeld entgegengesetzt gerichtet ist. Die zu den Parallelwiderständen w führenden Schalter sind offen.
  • Beim Bremsen (Abb. 4) «erden die Nebenschlußwicklungen umgekehrt erregt wie in Abb. 3. Der Strom fließt in umgekehrter Richtung, die Hauptfelder c sind durch die Parallelwiderstände w' geschwächt und wirken gegeneompoundierend zu - den Nebenschlußfeldern n. Die Motoren arbeiten also als .gegencompoundierte Generatoren. Zweck des Parallelwiderstandes w' ist, wie erwähnt, die Schwächung des Hauptfeldes, die notwendig ist, um eine genügend starke Bremswirkung zu erzielen, da sonst bereits bei normalem Strom überhaupt kein Feld mehr vorhanden wäre, wenn die Nebenschlußwicklung so bemessen ist, daß sie die gleichen Amperewindungen wie das Hauptfeld bei vollem Strom besitzt.
  • Würde man allein eine derartige Schaltung anwenden, so wäre der erzielbare Gewinn an sich noch nicht sehr groß, da selbst durch Übererregen der Motoren beim Bremsen infolge des starken Ansteigens der Batteriespannung bei der Ladung nur ein sehr geringer Geschwindigkeitsbereich ausgenutzt werden könnte. Wesentlich günstiger werden die Verhältnisse, wenn .man während des Bremsens die Fahrmotoren . hintereinander und die Batteriehälften parallel schaltet. Rechnet man beispielsweise mit einer normalen Entladespannung der Batterie von 300 Volt, so geht diese bei parallel geschalteten Hälften auf 15o Volt herunter, entsprechend einer Ladespannung von etwa 185 Volt. Schaltet man nun noch die beiden Motoren in Reihe und nutzt die durch die Nebenschlußwicklung mögliche Spannungssteigerung von 25-% aus, so steht ein Spannungsbereich von 750 Volt bis 185 Volt bzw. unter Berücksichtigung des Spannungsabfalles der als Generatoren arbeitenden Motoren von 4o Volt, insgesamt 225 Volt, d. h. also 70 °/o der betriebsmäßig zum Fähren verwendeten Spannung zur Verfügung. Da die Generatoren in diesem Falle fremderregt arbeiten, entspricht diesem Spannungsbereich- auch ein gleicher Geschwindigkeitsbereich. Die Wucht des Zuges ist gleich nimmt also mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ab, so daß bei Ausnutzung eines Geschwindigkeitsbereiches von 70 "/" etwa 9i "/" der Wucht für die Rückgewinnung am Laufradumfang zur Verfügung stehen. Verfolgt man die Rechnung weiter, so sieht man, daß hierdurch etwa 23 bis 2,5 "J" der Gesamtarbeit zurückgewonnen werden kann unter Berücksichtigung sämtlicher Verluste, d. h. also, bei gleichem Gewicht steigt der Fahrbereich der Lokomotive um 25 "1", oder anders, bei gleichem Fahrbereich kann das Gewicht der Batterie und damit ihr Preis um 25 "1" verringert werden. Hinzu kommt noch der Gewinn durch Herabsetzen der Verluste bei der Anfahrt mit etwa 3 bis 5 "/". Mit diesen Einrichtungen läßt sich also die Akkumulatorenlokomotive wesentlich wirtschaftlicher herstellen und in Betrieb halten.
  • Wie oben erwähnt, ist eine Nutzbremsung möglich bis zu etwa 30 "J" der normalen Geschwindigkeit herunter. Der Rest muß mit der üblichen Handbremse abgebremst werden. Um nun zu verhindern, daß nach Beendung der Nutzbremsung wieder Strom aus der Batterie in die Motoren fließt, ist es erforderlich, beim Erreichen dieser Mindestgeschwindigkeit, die bei konstanter Erregung von vornherein festgelegt werden kann, den Bremsstromkreis zu unterbrechen, was durch einen Zentrifugalregler, der mit einer Achse gekuppelt ist, oder durch ein Spannungsvergleichsrelais erfolgen kann.
  • Infolge der feldschwächenden Wirkung der Hauptstromwicklung beim Bremsen werden besondere Maßnahmen zum Vermeiden von Stromstößen beim Einschalten der Bremsung kauen erforderlich sein, jedoch läßt sich leicht ein sanftes Einsetzen der Bremsung dadurch erreichen, daß auf der ersten Bremsstufe ein Vorschaltwiderstand in dieBretnsstrotnleitung gelegt wird. Außerdem ist ja die Spannung der als Generatoren arbeitenden Motoren bei konstanter Erregung lediglich abhängig von der Fahrgeschwindigkeit, so daß hierdurch ein Mittel gegeben ist, mit Hilfe eines Zentrifugalreglers, der, wie oben erwähnt, auch zum Abschalten des Bremsstromkreises verwendet wird, einen Hilfsregler auf eine bestimmte Stellung, die der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit entspricht, einzustellen, so daß die Generatoren stets bei Bremsbeginn annähernd die gleiche Spannung wie die Batterie haben. Mit Hilfe des Bremsfahrschalters, der durch den Lokomotivführer bedient wird, braucht dann lediglich eine Zusatzerregung gegeben zu werden, um das Fließen eines Bremsstromes in gewünschter Größe zu erzielen. Bei besonders angestrengtem Rangierbetriebe kann es trotzdem vorkommen, daß zur Aufladung nicht genügend Zeit zur Verfügung steht. In einem solchen Falle wird es vielleicht zweckmäßig sein, einen kleinen Benzingenerator oder eine andere stromerzeugende (also nicht umformende) Maschine auf die Lokomotive zu stellen, mit Hilfe dessen dann jede kleine Pause zur Ladung ausgenutzt werden kann. Es ist sogar auf einfache Weise möglich, auch während des Betriebes zu laden, solange die Batteriehälften in Reihe liegen, indem während dieser Zeit die Benzindynamo parallel zur Batterie geschaltet wird, während sie, sobald die Batteriehälften parallel gelegt werden, abgeschaltet oder auf halbe Spannung gesetzt wird.
  • Die vorliegende Anordnung ermöglicht auch die Verwendung einer solchen Lokomotive als Abdrücklokomotive über den Eselsrücken, indem durch Parallelschalten der Batteriehälften bei nicht geshuntenen Motoren die hierfür erforderliche geringe Geschwindigkeit erreicht wird und in gewissen Grenzen verlustlos geregelt werden kann. Ferner kann die Lokomotive durch Anordnung einer Fahrleitung und eines Stromabnehmers auf der Lokomotive als ferngesteuerte Abdrucklokomotive verwendet werden, wobei dann die Hauptschlußwicklung ganz oder nur teilweise kurzgeschlossen werden kann, tim eine von der Last unabhängige Geschwindigkeit zu erzielen.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: r. Elektrische Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotive mit Nutzbremsung unter Verwendung von Motoren mit Hauptstromwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfserregerwicklung (n) beim Fahren in an sich bekannter Weise zum Schwächen des von der Hauptstromwicklung (c) erzeugten Feldes, beim Bremsen zum Erzeugen des Motorfeldes dient, die Hauptstromwicklung (c) im letzteren Falle jedoch eine feldschwächende Wirkung ausübt und diese Wirkung durch einen Nebenschluß (w') zur Hauptstromwicklung (c) begrenzt wird.
  2. 2. Elektrische Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotive nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines möglichst großen Bremsbereichs die Batteriehälften bei der Bremsung parallel geschaltet werden.
  3. 3. Elektrische Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotive nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Stromabnehmer versehen ist, und daß unter vollständiger oder teilweiser, beispielsweise durch Kurzschließer bewirkter Ausschaltung -der Wirkung der Hauptstromwicklung (c) die Nebenschlußwicklung (n) zur Erzeugung des Motorfeldes verwendet wird. q.. Elektrische Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotive nach Anspruch i oder Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß das Überschalten auf die Bremsung über eine oder mehrere Widerstandsvorstufen im Bremsstromkreis erfolgt.
DEG72972D 1928-03-28 1928-03-28 Elektrische Akkumulatoren-Verschiebe-Lokomotive mit Nutzbremsung unter Verwendung von Motoren mit Hauptstromwicklung Expired DE527878C (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1051897B (de) * 1952-03-22 1959-03-05 Siemens Ag Schaltungsanordnung fuer ein elektrisches Triebfahrzeug mit Umformersatz
DE1145261B (de) * 1954-12-21 1963-03-14 Ibm Deutschland Anordnung zur Steuerung eines Gleichstromreihenschlussmotors auf zwei bestimmte Drehzahlen
DE1241523B (de) * 1964-09-08 1967-06-01 Siemens Ag Anordnung zur elektrischen Bremsung einer impulsgesteuerten Gleichstrom-Reihenschlussmaschine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1051897B (de) * 1952-03-22 1959-03-05 Siemens Ag Schaltungsanordnung fuer ein elektrisches Triebfahrzeug mit Umformersatz
DE1145261B (de) * 1954-12-21 1963-03-14 Ibm Deutschland Anordnung zur Steuerung eines Gleichstromreihenschlussmotors auf zwei bestimmte Drehzahlen
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