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Selbsttätige Steuerung von Fahrschaltern Die Erfindung betrifft eine
selbsttätige Steuerung von Fahrschaltern für Gleich- oder Wechselstrom (einphasig
oder mehrphasig) zur Regelung der Motorgeschwindigkeit, rund zwar entweder zur selbsttätigen
Regelung lediglich beim Anfahren oder gleichzeitig auch zur Regelung beim Bremsen
(mit oder ohne Stromrückgewinnung). Die Regelung geschieht zweckmäßig mittels einer
geeigneten Schaltwalze bekannter Art, welche die notwendigen Schaltungen zwischen
den verschiedenen Ausrüstungsteilen: Motoren, Widerständen, Regelungsgruppen, Erregern
usw. ausführt.
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Es sind schon Anordnungen mit selbsttätigem Antrieb von Steuerapparaten
für Zugmotoren bekannt geworden; aber die Anordnung der vorliegenden Erfindung weicht
von ihnen ab und ist hauptsächlich durch die Verwendung eines einzigen Relais B
gekennzeichnet, welches beim Betrieb die Schaltwalze vor- oder zurückbewegt und
das selbst (unabhängig von der Belastung der Motoren und jeder anderen Größe in
den Stromkreisen der Motoren und ihrer Regeleinrichtungen) ausschließlich der resultierenden
Wirkung zweier künstlicher Spannungen U und Un unterliegt, welche eigens außerhalb
der Schalteinrichtungen erzeugt werden, wobei U eine dauernd im Sinne der Zuggeschwindigkeit
-wechselnde Spannung ist (z. B. die Spannung eines kleinen Hilfsgenerators, der
durch eine Wagenachse in Drehung versetzt wird) und U" eine Spannung, die aus einer
Reihe oder Skala von Spannungen, beispielsweise an einem Spannungsteiler, abgegriffen
ist, deren jede demittleren Geschwindigkeit entspricht, welche-der Zug bei jeder
der verschiedenen Schaltstufen annimmt. Diese beiden künstlichen Spannungen, welche
mit keiner der elektrischen Größen etwas zu tun haben, die in den Stromkreisen der
Motoren und ihrer Steuerapparate entstehen, wirken auf das einzige Relais B ein,
welches die Schaltwalze von der Stellung m zu der Stellung n -j- i vorrücken
läßt, wenn die Spannung U hinreichend über die Spannung U" wächst oder sie von der
Stellung n zu der Stellung n-z zurückgehen läßt, wenn die Spannung U hinreichend
unter die Spannung U, sinkt.
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Dank dieser Anordnung braucht der Führer lediglich einen einzigen
Schalthebel vor-oder zurückzustellen, je nachdem ob er in die Motoren einen treibenden
Strom senden will, um die Zuggeschwindigkeit zu beschleunigen, oder ob er aus den
Motoren einen hemmenden Strom entnehmen will, um sie zu verlangsamen.
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Diese Regelung verlangt ein Umschalten zwischen zwei Verbindungsreihen,
der einen für das Anfahren oder die Beschleunigung und der anderen für das Bremsen
oder die Verzögerung. Nach dem Umschalten rückt die Schaltwalze selbsttätig vor
oder zurück,
je nachdem die Zuggeschwindigkeit auf den entsprechenden
Wert gestiegen oder gesunken ist.
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Das Schaltsystem ist mithin voll selbsttätig, da die Schaltwalze automatisch
von der ersten bis zur letzten Stellung weiterrückt, sowohl im Sinn der Vorwärts-
als auch in dem der Rückwärtsbewegung. Es beruht ausschließlich auf der Wirkung
der jeweils herrschenden Zuggeschwindigkeit, und da es vollständig unabhängig von
allen Vorgängen in den.Motoren und in ihren Regelungsorganen ist, so bleibt es,
da es nur durch die Zuggeschwindigkeit bedingt ist, selbst dann noch in Tätigkeit,
wenn die Motoren umlaufen, ohne den geringsten Strom aufzunehmen oder zu erzeugen,
d. h. bei Leerlauf.
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In der folgenden Beschreibung ist die Schaltwalze beim Anfahren und
beim Bremsen mit einer Anzahl von Stufen zur Regelung der Drehzahl oder Geschwindigkeit
N der Zugmotoren (bzw. Wagenmotoren) versehen; bei jeder Regelungsstufe ändert sich
die Geschwindigkeit N zwischen einem Mindestwert N'," und einem Höchstwert
N"", wobei der Index n die Nummer der Regelungsstufe im Sinne der wachsenden
Geschwindigkeiten bezeichnet. Jede Geschwindigkeitsstufe hat eine gewisse Mittelgeschwindigkeit
N" = 1/z -(N@" -i' N""). und eine gewisse Differenz jeder Grenzgeschwindigkeit
von dieser Mittelgeschwindigkeit Mn - I%_ (N". -N'")..
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Die Steuerung ist durch die gemeinsame Anwendung von vier Vorrichtungen
gekennzeichnet.
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i. Eine Vorrichtung I, die dazu bestimmt ist, eine Spannung U zu liefern,
die sich mit der augenblicklichen Geschwindigkeit N der Zug- bzw. Wagenmotoren,
und zwar in demselben Sinne wie letztere, ändert.
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a. Eine zweite Vorrichtung 1I, die dazu bestimmt ist, eine Reihe oder
Skala von Spannungen UR zu liefern, und die ebenso viele Spannungen enthält, wie
die Schaltwalze Stufen aufweist. Jede Spannung U" ist der von der Vorrichtung I
gelieferten Spannung dann gleich, wenn die Motorgeschwindigkeit der Mittelgeschwindigkeit
N" der betreffenden Stufen entspricht.
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3. Eine dritte Vorrichtung III, die dazu bestimmt ist, der von der
Vorrichtung.I gelieferten Spannung U diejenige der von Vorrichtung II gelieferten
Spannungen UR entgegenzusetzen, die der jeweiligen Stufen entspricht (denn wie aus
dem Folgenden hervorgeht, wird die Schaltwalze stets so bewegt, als ob sie selbst
die Regelung vorgenommen hätte, auch dann, wenn die Motoren leer laufen).
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4. Eine vierte Vorrichtung IV, die dem Spannungsunterschied U-U" ausgesetzt
und dazu bestimmt ist, stets dann auf die Schaltwalze einzuwirken, wenn dieser Spannungsunterschied
einen gewissen Wert v" erreicht hat, wobei zwischen der Motorgeschwindigkeit N und
der der augenblicklichen Stufen der Schaltwalze entsprechenden Mittelgeschwindigkeit
N" eine Differenz Mn besteht, die die Schaltwalze nach der Stufe n + i vorschiebt,
wenn der Spannungsunterschied und die Geschwindigkeitsdifferenz positiv sind, und
die die Schaltwalze nach der Stufe n-i zurückbewegt, wenn diese Differenz negativ
ist.
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Es sind schon Steuerungen für Fahrschalter bekannt, bei denen die
Verschiebung der Schaltwalze von einer Stufe zur anderen dann geschieht, wenn der
beim Anfahren bzw. Bremsen von den Motoren verbrauchte bzw. gelieferte Strom einen
gewissen Höchstwert erreicht. Bekannt sind auch solche Steuerungen der Schaltwalze,
bei denen die Regelung entweder durch die Motorspannung V" oder durch die Spannung
1g der evtl. vorhandenen Regelgruppe geschieht. Die Steuerung der vorliegenden Erfindung
unterscheidet sich von allen bekannten dadurch, daß das Kriterium für das Vorrücken
der Schaltwalze die Motorgeschwindigkeit N ist, und daß die künstlichen Spannungen
U und U" in keiner festen Beziehung zu den in der Anlage auftretenden
elektrischen Werten stehen, so daß der Antrieb in keiner Weise von der Schaltung
und Art der Motoren o. dgl. abhängt und daher für jede beliebige Ausrüstung Anwendung
finden kann.
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Es ist nicht notwendig, daß U (bzw. U") und N (bzw.
N") in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen; es genügt, daß sich
U in ein und demselben Sinne ändert wie N, oder mit anderen Worten, es muß
stets positiv sein.
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Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Abb. ia und ib. zeigen Kurven für Anfahren und Bremsen.
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Abb. a ist eine Gesamtdarstellung der Steuerung. -Abb. 3 zeigt die
Vorrichtung, die die Schaltwalze durch die Wirkung der Differenz U-U" bewegt.
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Abb. 4a bis 4e sind Einzelansichten dieser Vorrichtung in verschiedenen
Arbeitsstellungen.
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Abb. 5 ist eine Einzelansicht der Vorrichtung zur Lieferung der Spannungen
U". Abb. 6 zeigt eine vereinfachte Ausführung derselben.
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Abb. 7 zeigt eine Einrichtung zur Änderung der Empfindlichkeit des
unter der Spannung U-U" stehenden Relais.
Abb. 8 und 9 zeigen eine
Vorrichtung zur Verlangsamung des Anfahrens und zur Beschleunigung des Bremsens
bei einem System sowohl für Gleichstrom wie für Wechselstrom.
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Abb. io zeigt eine Hilfseinrichtung.
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Abb. ia zeigt im Strom-Geschwindigkeits-Diagramm, daß während des
Anfahrens - wo die Geschwindigkeit der Motoren dauernd wächst - der Strom (und dementsprechend
auch das Drehmoment oder die Zugkraft) bei einer beliebigen Stellung der Schaltwalze
abnimmt und nur dann zunimmt, wenn die Schaltwalze von der Stellung n auf die Stellung
iz + i übergeht.
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Abb.ib läßt erkennen, daß während des Bremsens - wo die Geschwindigkeit
der Motoren abnimmt - der Strom (das Drehmoment oder die Zugkraft) bei jeder Stellung
der Schaltwalze abnimmt und nur dann wächst, wenn die Schaltwalze von der Stellung
n auf die Stellung n - i zurückgeht.
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Anfahren und Bremsen erfolgen um so schneller, je höher der Mittelwert
des Stromes (oder des Drehmoments oder der Zugkraft) ist, d. h. in dem Maße, als
die Zickzacklinien im Diagramm steiler sind. Da nun die Kurven für das Anfahren
nach rechts hin abfallen, so entspricht das schnellste Anfahren den kleinsten Geschwindigkeiten
jeder Stufe (Abb. ia), und da die Bremskurven nach rechts ansteigen., so entspricht
die stärkste Bremsung den höchsten Geschwindigkeiten jeder Stufe (Abb. ib).
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Wenn zum Anfahren in-Stufen mit um gleiche Beträge voneinander verschiedenen
Spannungen (gemessen bei Leerlauf der Motoren) und zum Bremsen in + --Regelstufen
(bei denselben Spannungen + Nullspannung) angenommen werden, so entstehen zwei Scharen
von Geschwindigkeits-Strom-Linien, wovon sich die, welche den gleichen Index n haben,
in den durch kleine Kreise auf Abb. ia und ib bezeichneten Punkten schneiden. Für
diese schwachen Ströme sind auch die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräfte der
Motoren sehr gering, und die Motorleistung ist von ihrem Höchstwert ziemlich -weit
entfernt. In der Praxis ist es also angebracht, solche Anfahr- und Bremszickzacklinien
anzuwenden, die sich rechts von den genannten Kreuzungspunkten, und zwar so weit
weg, als möglich, befinden. In diesem Falle übersteigen die mittleren Bremsgeschwindigkeiten
die entsprechenden mittleren Anfahrgeschwindigkeiten erheblich.
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Es ergibt sich, daß der Unterschied der Geschwindigkeiten, der zwei
aufeinanderfolgenden Bremsstufen .(N" - N" _ 1) b entspricht, größer
ist als die GeschwindigkeitsdifferenzderselbenAnfahrstufen(N,i N,t._,), und daß
die Geschwindigkeit der letzten Bremsstufe (N1)b größer ist als die der ersten Anfahrstufe
(N,)". Für das Folgende ist es wichtig.. daß das Verhältnis (Nn-Nn-1)b1(Nn-Nn-1)a
verschieden, und zwar kleiner ist als das Ver-(Nl) b@ (Nl)Q.
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hältnis Es soll nun eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der
Abb. 2 beschrieben werden.
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Es wird angenommen, daß die Schaltwalze nur mit einer Reihe von Regelstufen,
sei es zum Anfahren, sei es zum Bremsen, versehen ist.
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i. Die Vorrichtung I, die dazu bestimmt ist, eine der augenblicklichen
Motor- bzw. Zuggeschwindigkeit N entsprechende Spannung U zu liefern, besteht aus
einer kleinen, auf irgendeine Weise erregten Dynamo E, die sich mittels einer passenden
Kupplung mit einer der Geschwindigkeit des Zuges oder der Motoren proportionalen
Geschwindigkeit dreht.
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Die Spannung Uist also eine Funktion der Geschwindigkeit N und ändert
sich stets in demselben Sinne wie N, so daß einem bestimmten Wert von N stets ein
einziger Wert von U entspricht, und umgekehrt. Dieser Zusammenhang kann auch ein
Verhältnis sein.
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2. Die Vorrichtung II, die dazu bestimmt ist, in- bzw. m +
--Spannungen U, (je nachdem die Stufenreihe die Regelung unter Nullspannung, die
dem Bremsen eigen ist, ein-oder ausschließt) entsprechend den m- bzw. m -f- --Mittelgeschwindigkeiten
N" zu liefern, besteht im Falle der Abb. 2 aus einem Spannungsteiler, der bei Gleichstrom
direkt vom Netz gespeist wird: Die in-Spannungen U", die von Null verschieden sind,
werden dann von ebensoviel Teilwiderständen jenes Spannungsteilers gleichzeitig
geliefert.
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Der Teil R, des Spannungsteilers dient dem Teil R2 als Ergänzung und
Belastung, welch letzterer in acht zwischen den Klemmen o und i, i und 2,:2 und
3 usw. befindliche Einzelwiderstände zerfällt, wobei die zusammengesetzten Widerstände
o-i, 0-2, 0-3 usw. eine (lineare oder andere) Funktion der Mittelgeschwindigkeiten
N" sind. Alle Widerstände sind derart bemessen, daß die Spannung zwischen Klemme
o und Klemme n gleich U" ist, -wenn zwischen Leitung L und Erde T die normale
Netzspannung herrscht.
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Wenn nun des besseren Verständnisses halber eine einfache Verhältnisbeziehung
statt einer beliebigen Funktion angenommen wird, so ist die erste Widerstandsstufe
o-i der Zahl (NJ, beim Anfahren und der Zahl (N_)b
beim Bremsen
proportional, und alle folgenden Einzelwiderstände zwischen zwei Klemmen ia -i und
n sind untereinander gleich und der Zahl (N" - N, _J" beim Anfahren und der
Zahl (N" - N" _ 1) b beim Bremsen proportional.
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3. Die Vorrichtung III besteht aus einem Stufenschalter A, der den
Zweck hat, je nach der Stellung der Schaltwalze die eine oder andere von dem Spannungsteiler
R2 abgenommene Spannung U, der Spannung U entgegenzusetzen, und zwar ohne
Rücksicht darauf, ob die Zugmotoren eingeschaltet sind oder nicht. R3 ist ein Widerstand,
der in ebensoviel Einzelwiderstände wie der Widerstand R= unterteilt und dazu bestimmt
ist, dem Stromkreis 0 R, A R3, B E, 0 bei jeder der vom Stufenschalter
A zwangsläufig eingenommenen na-Stellungen einen gewissen Gesamtwiderstand zu geben,
der weiter unten erläutert wird. B ist eine im folgenden beschriebene Vorrichtung,
die unter der Einwirkung der Spannungsdifferenz U- U" steht bzw. unter der
der beiden Spannungen U und U", welche in entgegengesetztem Sinne auf den
Stufenschalter A wirken.
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Die dem Stufenschalter A zu gebende konstruktive Form hängt von der
Bauart der Schaltwalze ab.
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Wenn die Schaltwalze drehbar ist (z. B. eine Kontrollerwalze, eine
Nockenwelle usw.), so kann der Stufenschalter A beispielsweise die Form eines mit
dieser Walze auf einer Achse sitzenden Umschalters annehmen, so daß der Stufenschalter
die Stellung n einnimmt, wenn die Schaltwalze sich ebenfalls auf der Stufen befindet.
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Wenn die Schaltwalze aus mehreren zusammengehörigen Kontakten besteht,
die untereinander elektrisch oder mechanisch verbunden sind, so kann der Stufenschalter
A durch Kontakte ersetzt werden, die auf eine ähnliche Weise mit der Schaltwalze
verbunden sind.
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q.. Die Vorrichtung IV besteht im wesentlichen aus einem polarisierten
Relais B, das in den Stromkreis geschaltet ist, in dem die Spannung der Dynamo E
(der Vorrichtung I) und die Spannung des Spannungsteilers R2 einander entgegenwirken,
und aus einem von dem genannten Relais gesteuerten Umschalter C sowie aus einem
Steuerrelais D, das über den Umschalter C gespeist wird und die Schaltwalze F bewegt.
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Wenn sich die Schaltwalze auf der Stufe 7a befindet, wo die Geschwindigkeit
den Mindestwert N'n, den Mittelwert N" und den Höchstwert N", besitzt, muß sie auf
die Stufe n -j-- i verschoben werden, wenn die Motorgeschwindigkeit N die Geschwindigkeit
N" um den Betrag 111n übersteigt und folglich die Geschwindigkeit N"" erreicht (d.
h. wenn die Spannung U die Spannung U" um den Ab-
stand v" übersteigt),
und muß auf die Stufe n - i zurückgeschaltet werden, wenn die Motorgeschwindigkeit
N um denselben Betrag Mn kleiner als die Geschwindigkeit N" wird und somit
die Geschwindigkeit N'" erreicht (d. h. wenn die Spannung U um den Betrag v, kleiner.
wird als die Spannung Un).
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Zu diesem Vor- bzw. Zurückschalten dienen Relais B, Umschalter
C und Steuerrelais D.
Das entweder der Spannungsdifferenz U- U" unterworfene
oder aber aus zwei getrennten Spulen bestehende Relais B, wobei die eine Spule von
der Spannung U und die andere von der Spannung U" gespeist wird, so daß beide Spulen
auf den Anker im entgegengesetzten Sinne einwirken, wird so beeinflußt, daß sein
Anker (der von einer Feder b in die Mittellage gezogen wird) sich nach rechts verschiebt,
wenn U- UR negativ ist. In diesem Falle werden die Kontakte c,-c, des Umschalters
geschlossen. Der Anker verschiebt sich dagegen nach links, wenn U - U" positiv
wird, und schließt dann Kontakte c2 c2 desselben Umschalters: Da die Feder b ein
für allemal eingestellt wird, muß der Anker des Relais B von einem Strom durchflossen
werden, der wenigstens einen solchen Wert erreicht, daß der Anker genug Kraft zum
Schließen des einen bzw. des anderen Kontaktes c,-c, bzw. c2 c2 hat. Nun wird bei
jeder Stufen der Strom von der Spannungsdifferenz v, (die vom Geschwindigkeitsabstand
Mn abhängt) und vom Gesamtwiderstand des Stromkreises 0R2, AR, BE, 0 bestimmt.
Der obenerwähnte Widerstand R3 dient nun zur Abgleichung dieses Gesamtwiderstandes
bei jeder Stufe. In allen Fällen sind die Widerstandsstufen von R3 einzeln durch
Berechnung zu bestimmen.
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Wenn die Kontakte c,- c, geschlossen sind, schickt eine vorhandene
Stromquelle (z. B. eine von einem Spannungsteilerwiderstand R ähnlich wie R1 - R=
abgenommene Teilspannung) in das Steuerrelais D einen Strom, so daß sich sein Anker
nach rechts dreht, wodurch die Schaltwalze von der Stufe n nach der Stufe n -f-
i bewegt wird. Wenn aber die Unterbrechung c2 c2 geschlossen ist, schickt die Spannungsquelle
in das Steuerrelais D einen Strom, der den Anker nach links dreht, wodurch die Schaltwalze
von der Stufe 7a nach der Stufe n - i zurückbewegt wird.
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In Abb. 2 besteht das polarisierte Relais B aus einem Elektromagneten,
zwischen dessen Polen sich ein Anker in dem einen oder in dem anderen Sinne drehen
kann, je nachdem U den Wert U, oder U" den Wert U
übersteigt.
Das Relais kann aber auch jede andere gleichwertige Ausbildung aufweisen.
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Man kann z. B. dem Steuerrelais D die Form eines Paares von Elektromagneten
d, und d2 (Abb. 2 und 3) geben, von denen der eine das Steuerrelais von der Stufen
zur Stufe n -f- i vorwärts zieht und von denen der andere es von der Stufe n auf
die Stufen - i zurückzieht. Auch noch andere Ausführungsformen sind möglich.
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Die Konstruktion des Getriebes H zwischen Steuerrelais D und Schaltwalze
F hängt von der Bauart der Schaltwalze ab.
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Es wird, wie oben, immer noch beispielsweise angenommen, daß die Schaltwalze
ein drehbares Organ ist, das für jede Stufen eine bestimmte Stellung einnimmt (z.
B. eine Kontrollerwalze, eine Nockenwelle u. dgl.). Eine solche Vorrichtung könnte
evtl. die in Abb. 2 und in größerem Maßstab in Abb. 4a und 4b schematisch veranschaulichte
Ausbildung erhalten, wovon nur die eine Hälfte (die zur Vorwärtsdrehung der Schaltwalze
bestimmt ist) dargestellt ist, da die nicht veranschaulichte Hälfte (zur Rückdrehung
der Schaltwalze) gegebenenfalls symmetrisch zur dargestellten Hälfte ist.
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lt, ist ein vom Steuerrelais D beispielsweise mittels einer
in h3 angreifenden Stange h2 vom Elektromagneten d, oder d2 bewegter Hebel (s. Abb.3).
Letzterer dreht sich um die Welle des drehbaren Schaltwalzenorgans (das mit dem
Sperrad h4, bei dem hier zwanzig Zähne mit 18' Teilung angenommen werden, zwangsläufig
verbunden ist).
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Zwecks einfacherer Darstellung sind in Abb.2 die Wellen des Rades
la, und der Walze F parallel und gleichzeitig von den Kettenrädern h' und
f' und von einer Kette f" (Abb. 2) getrieben gedacht.
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hr, ist eine um dieselbe Welle drehbare Handkurbel. Sie besitzt eine
Aussparung hß, in die ein Vorsprung des Hebels h, eingreift. Diese Aussparung hat
den Zweck, daß der Hebel hl die Kurbel h, erst dann nach rechts mitnimmt, wenn der
Winkel beider Stücke io2° erreicht, und daß er sie nach links mitnimmt, wenn der
Winkel beider auf 9o0 sinkt.
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h? ist eine von der Kurbel h, bewegte Stoßklinke für das Rad h4 und
he eine Zugstange zur Verbindung der Stoßklinke mit dem Hebel hl.
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Die vier Teile h2, h" h7, h$ bilden ein Gelenkparallelogramm, dessen
Winkel sich in f, zwischen 9o° und io2° ändern kann. Eine Feder h, sucht den Winkel
auf 9o° zu verringern.
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hlo ist eine Feder, die den Hebel hl in seine ursprüngliche, in Abb.
4a und 4b veranschaulichte Lage zurückzuziehen sucht; diese Feder fällt fort, wenn
das Steuerrelais D selbst mit einer im gleichen Sinne wirkenden Feder versehen ist.
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h11 ist eine Stütze mit Rolle, die von einer Feder h13 gegen einen
Anschlag h12 gedrückt wird.
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Wenn der Hebel hl mittels des Steuerrelais D um einen Winkel von o°
bis 12° gedreht wird, hindert die an den Anschlag h14 der Klinke h,r gedrückte Rolle
der Stütze h11 das Gelenkparallelogramm, seine ursprüngliche rechteckige Form bei
der Drehung beizubehalten. Das Parallelogramm ändert daher seine Form und spannt
die Federn h9 und hlo, und der Winkel in f, vergrößert sich von 9o° bis auf io2°.
In dieser Lage gleitet der Anschlag h14 der Klinke h7 von der Rolle der Stütze h11
ab, und die Stoßkante der Klinke hl, kommt zwischen die Zähne ha und hb des Sperrades
h4 zu liegen (Abb. 4b).
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Wenn nun vom Steuerrelais D der Hebel h, noch weiter heruntergedrückt
wird, so daß dessen Neigung von 12° auf 30° gebracht wird, so dreht sich das gesamte
von der Rolle der Stütze h11 freigegebene Parallelogramm und damit auch das Rad
h., um i8°, d. h. um eine Zahnteilung. Das Rad kommt dann in die in Abb. 4e dargestellte
Lage.
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Wenn nun in diesem Augenblick die Einwirkung des Steuerrelais D aufhört,
zieht die Feder hl. den Hebel h, nach oben zurück, die Feder h9 bringt den Winkel
in f, von io2° auf 9o° zurück, und die Stoßkante der Klinke h7 kommt wieder außer
Eingriff mit den Zähnen des Rades h4 (Abb. 4d).
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- Unter der Einwirkung der Feder h", zieht sich das Gelenkparallelogramm
dann noch zurück, und die Rolle der Stütze h11 nimmt ihren Platz am Anschlag h14
der Klinke h., wieder ein (Abb.4e).
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Um nun die weitere Einwirkung des Steuerrelais D und das Herunterdrücken
des Hebels hl zu verhindern, wenn das Rad h4 sich um eine Zahnteilung (i8°) gedreht
hat, genügt es, den das Steuerrelais D speisenden Strom in der in Abb.4c dargestellten
Stellung zu unterbrechen.
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Zu diesem Zweck wird der Hebel hl (bzw. ein anderer mit demselben
zwangsläufig gekuppelter Teil) beispielsweise mit einem nasenförmigen Vorsprung
hl, versehen, der in der Endstellung des Hebels h, einen gewöhnlich durch die Feder
hl? geschlossen gehaltenen Ausschalter h,6 öffnet. Um zu verhindern, daß sich der
Ausschalter h,e sofort wieder schließt, wenn der Hebel hl seine Bewegung nach oben
wieder beginnt, genügt es, einen unter Wirkung einer Feder h" stehenden Sperrteil
h1$ vorzusehen, der trotz der Feder h17 das bewegliche Ausschalteorgan zurückhält
(Abb. 4c und 4d).
Zur Wiederherstellung der gegenseitigen Anfangsstellungen
(h18 geschlossen), wenn sich der Hebel hl seiner Anfangsstellung nähert, genügt
es, am Hebel hl (bzw. an einem mit demselben zwangsläufig verbundenen Teil) eine
Rolle vorzusehen, die im richtigen Augenblick den Teil h1$ zurückdrückt und damit
das bewegliche Ausschalteorgan des Unterbrechers h18 freigibt (Abb. 4c.) .
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Bei den Abb. 4a bis 4c wird angenommen, daß das zum Vorwärtsbewegen
der Schaltwalze angetriebene Rad h4 ein Sperrad ist. Die andere Hälfte der Vorrichtung,
die zur RÄckwärtsverschiebung der Schaltwalze bestimmt ist, müßte bei einer solchen
Annahme mit einem zweiten, zum ersten. symmetrisch angeordneten Sperrad (Abb.2)
versehen werden. In der Praxis kann das Rad h, aber auch ein beliebiges, für beide
Bewegungsrichtungen geeignetes sein, es muß darin nur das Ende der Klinke h7 entsprechend
ausgebildet sein.
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Es ist auch möglich, die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Schaltwalze
mittels andererVorrichtungen als der hier nur beispielsweise ihrer Einfachheit wegen
beschriebenen vorzunehmen.
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Die oben angegebenen Anordnungen können Anwendung bei Ausrüstungen
bzw. Kon-! trollern finden, die die Geschwindigkeitsregelung nur beim Anfahren (in
diesem Falle geschieht das Bremsen nicht elektrisch) bzw. nur beim Bremsen (in diesem
Falle geschieht !das Anfahren von Hand) bewirken. Hierbei i wird durch den Kontroller
also nur eine Reihe oder nur ein System von Schaltverbindungen für die Triebmotoren
hergestellt, und es ist nur eine Regelstufenreihe vorhanden.
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Es müssen aber auch solche Ausrüstungen in Betracht gezogen werden,
die die Geschwindigkeitsregelung sowohl beim Anfahren als auch beim Bremsen vornehmen.
Solche Ausrüstungen besitzen zwei Systeme von Verbindungen, nämlich erstens von
solchen, die allen Anfahrregelstufen gemeinsam sind, und zweitens von Verbindungen,
die allen Bremsregelstufen gemeinsam sind, und zwei vollständig unabhängige Regelstufenreihen
(oder eine Regelstufenreihe mit besonderen-Crl%affen-z-ü-ürrm-AEva dlung und Anpassung
an beide Vorgänge). Ein besonderernr=Breins=üischalter ist in diesem Falle vorgesehen;
@er dient entweder zur Umschaltung von dem einen System von gemeinsamen Verbindungen
auf das andere und von der einen Regelstufenreihe auf die andere oder zur Umschaltung
von dem einen System von .gemeinsamen Verbindungen auf das andere und zur gleichzeitigen
Einwirkung auf die Einstellorgane oder Abwandlungsorgane der einzigen Regelstufenreihe,
je nach dem zu bewerkstelligenden Vorgang.
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Der Apparat hat im allgemeinen drei Stellungen: S Anfahrstellung,
O Leerlaufstellung und B Bremsstellung.
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Mittels eines solchen Apparats ist'der Zugführer imstande, die Geschwindigkeit
in jedem Augenblick beliebig zu erhöhen (Stellung S) oder zu vermindern (Stellung
B), ohne bei leer laufenden Motoren über eine ganze Reihe von augenblicklich unnützen
Stufen hinwegschalten zu müssen.
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Ein solcher Apparat wird gegebenenfalls auch dazu benutzt, um beim
Umschalten vom Anfahren auf Bremsen, und umgekehrt, einige zur Einstellung nicht
etwa der Regelung der Triebmotoren, sondern des selbsttätigen Schaltwalzenantriebs
dienende Teile zu verändern, wie an Hand einiger Beispiele weiter unten gezeigt
werden wird.
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Es sei nun die weiter oben angeführte Ausrüstung mit m-Regelstufen
wieder betrachtet, und es sei angenommen, daß die Regelung beider Vorgänge, nämlich
die des Anfahrens und des Bremsens, selbsttätig vorzunehmen ist. Der Schaltwalzenantrieb
ist mit einer Vorrichtung II mit Spannungsteiler versehen. Der Einfachheit halber
wird außerdem angenommen, daß der Zusammenhang der Spannungen und Geschwindigkeiten
ein einfaches Verhältnis ist.
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Zum Anfahren sind der erste Teilwiderstand von o-i, also (Ni)", und
alle folgenden (Nn - N. _ 1) a proportional; zum Bremsen müssen der
erste Teilwiderstand o-i (N1) b und alle folgenden (N, - N" _ i) b
proportional sein.
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Obgleich es nicht unbedingt notwendig ist, so ist es doch angebracht,
eine Zwischenreihe von Widerstandsstufen vorzusehen. Die Schaltung dieser drei Reihen
von Widerständen soll an Hand der Abb. 5 erläutert werden.
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Die drei Reihen von Widerstandsstufen werden z. B. dadurch gebildet,
daß ein einziger Widerstand R2 auf dreierlei Art unterteilt wird, wobei dieser Widerstand
R2 von einem einzigen in geeigneter Weise unterteilten Widerstand R3 kömpensiert
wird. Der Widerstand R2 wird mit drei Reihen von acht Kontakten a2, e2, b2 und der
Widerstand R3 mit drei anderen Reihen von acht Kontakten a3, es, b3 verbunden, wobei
die beiden in bezug auf Folge und Reihe entsprechenden Kontakte einander an dem
Dreifachstuf@enschalter Aa, Ae, Ab, der dem Stufenschalter A der Abb. 2 entspricht,
gegenüberstehen. Den drei Kontaktpaaren a2 a3, e.-e., b2 b3 entsprechen drei bewegliche,
zwangsläufig miteinander gekuppelte Organe Aa, Ae, Ab, die mit der Schaltwalze verbunden
oder gekuppelt sind. Diese drei Organe aber besitzen
je eine Unterbrechung,
und die eine bzw. die andere Unterbrechung d2 ä 3, e',-e'3, b'2 b'3 wird
mittels der auf der Walze J des Anf ahr-Brems-Umschalters vorg esehenenKontakte
a, c, b geschlossen. Wenn sich nun der Anfahr-Brems-Umschalter in der Stellung
S (bzw. O bzw. B) befindet, so wird die Unterbrechung a',-a', (bzw. e'2 e'3 bzw.
b'., b'3) durch den Kontakt a (bzw. c bzw. b) der Walze J geschlossen,
und der bewegliche Kontakt Aa bzw. A, bzw. Ab schaltet die
Widerstände R, und R, des Stromkreises O R2, A R3, B E, O.
Da außerdem der Geschwi::digkeitsunterschied (Na-Na -1) a bzw. (N,z-A'.-1)b bzw.
(Nn-Nn-1)e Umdrehungen pro Minute beim Anfahren bzw. bei Leerlauf bzw. beim Bremsen
beträgt, so ändert sich ebenso der Spannungsunterschied, der das Schließen des Umschalters
C der Abb. z mittels des Relais B herbeiführt. Damit der Strom im Anker des Relais
den notwendigen Wert erreicht, muß der Gesamtwiderstand des Stromkreises O R2, A
R3, B E, O
größer werden, wenn von einem Vorgang zum anderen in der angegebenen
Reihenfolge umgeschaltet wird. Zu diesem Zweck wird z. B. durch die Walze J des
Anfahr-Brems-Umschalters der Kurzschluß zweier in diesem Stromkreis vorgesehener
Widerstände R'3 und R"3 durch das Kontaktstück j3 (Abb. 5) aufgehoben, wenn die
Walze J von der Stellung S in die Stellung O und von letzterer in die Stellung B
gebracht wird.
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Es ist aber besser, wenn der Anfahr-Brems-Umschalter fünf Stellungen
statt drei besitzt, wobei dann zwei Zwischenstellungen S' und B' zwischen S und
O bzw. zwischen O und B entstehen, in denen die Einstellung der Widerstandsstufen
von R, und R3 schon erfolgt ist, die Motoren aber noch wie in Stellung O leer laufen,
Wenn die Motorgeschwindigkeit z. B. 380 Umdrehungen in der Minute beträgt
und sich der Anfahr-Brems-Umschalter in Stellung O befindet, so steht die Schaltwalze
auf Stufe 5 (nämlich einer Zwischenstufe zwischen der bei dieser Geschwindigkeit
zum Anlassen geeigneten Stufe 7 und der bei derselben Geschwindigkeit zum Bremsen
geeigneten Stufe 4). Wenn der Zugführer aber voraussieht, daß er bald-die Geschwindigkeit
vergrößern (bzw. vermindern) muß und den Anfahr-Brems-Umschalter in Stellung S'
(bzw. B') bringt, so springt die Schaltwalze des Kontrollers nacheinander in die
Stufen 6 und 7 (bzw. 4), noch bevor der Führer die Motoren durch Drehen des Anfahr-Brems-Umschalters
in die Stellung S (bzw. B) in Betrieb setzt.
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Bei Fehlen der Zwischenstellungen S' und B' beginnt das Anfahren (bzw.
Bremsen) in Stellung S (bzw. B) auf Stufe 5 mit einem zu schwachen (bzw. zu starken)
Strom.
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Man wird daher oft auf die Anwendung der mittleren Reihe e der Widerstandsstufen
verzichten, , da sie nur eine Zwischenreihe zwischen den Reihen a (zum Anfahren)
und b
(zum Bremsen) bildet und beim Leerlauf der Motoren die zum Bremsen bestimmte
Reihe b gebrauchen. Wenn dann bei dem Anfahr-Brems-Umschalter die Zwischenstellungen
S' und B' ausfallen, so hat dies nur den erträglichen Nachteil, daß der Strom beim
Wiederanfahren etwas zu schwach ist (wie dies übrigens in größerem Maßstab bei den
gewöhnlichen Widerstandsausrüstungen vorkommt, bei denen die Schaltwalze für Leerlauf
auf die äußerste Stufe Null zurückgestellt wird).
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Auf alle Fälle kann man den mit der Schaltwalze verbundenen Stufenschalter
A vereinfachen, was aber den Anfahr-Brems-Umschalter J kompliziert. Dies ist in
Abb. 6 gezeigt.
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Mit Ausnahme der ersten Widerstandsstufen der drei Reihen, also derer,
die den Index z haben (und die den Geschwindigkeiten (Ni)" bzw. (N1), bzw. (Ni)b
proportional sind), sind alle anderen gleich und proportional den Geschwindigkeitsdifferenzen
(N" - N" _ 1)a bzw. (N,Z - N" -1)a bzw. (Nn - NI, -1) b- Es
können folglich bei den drei Reihen zu (N"- N"-1), proportionale Widerstandsstufen
gebraucht werden, wenn zwei in Serie mit R, + R2 geschaltete Widerstände R'4 und
R"4 kurzgeschlossen werden, wenn aus der Stellung S auf Stellung O und von letzterer
auf Stellung B geschaltet wird. Wenn die folgende Gleichung erfüllt wird:
so entstehen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Klemmen von R2 Spannungen, die (N.-N.-1).
bzw. (N" - N" -1) b proportional sind, ohne daß die zwischen diesen
Klemmen liegenden Widerstände geändert werden (Abb.6).
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Bei obigem Vorgang benutzt man für das Anfahren und für die Zwischenstellung
(Leerlauf) vorzugsweise denselben Geschwindigkeitsunterschied, nämlich (Ni,
- N" -1) a _ (N"- N"-,), Infolgedessen benutzt man auch an Stelle
der beiden Widerstände R', und R"4 einen einzigen Widerstand R4, der für das Anfahren
und
für die Leerlaüfstellung kurzgeschlossen ist. Diese Anordnung ist im Schema der
Abb. 6 dargestellt. Das Kurzschließen erfolgt (Abb.6) durch das Kontaktstück j4
der Walze T zur gleichen Zeit, in der das Kontaktstück j, den Widerstand Ra kurzschließt
und dabei den Wert des ersten Teilwiderstandes ändert.
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Für den Spannungsunterschied v und den Geschwindigkeitsunterschied
MR, die eine Verschiebung der Schaltwalze von einer Stufe zur anderen herbeiführen,
ist es besser, wenn diese Differenzen eher über als _unter der Hälfte des Unterschiedes
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mittelspannungen U" und U" + z bzw. zwei
Mittelgeschwindigkeiten N"
und N" + z liegen. Der Grund dafür ist folgender:
Wenn die Geschwindigkeitsdifferenz M über die Hälfte des Unterschiedes zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Mittelgeschwindigkeiten hinausgeht, so kann es vorkommen,
daß zwei Stufen, wenn die Motorgeschwindigkeit M einer dem Mittelwert zwischen beiden
fraglichen Mittelgeschwindigkeiten nahestehenden Geschwindigkeit vorübergehend gleich
ist, demselben genügen und folglich die Verschiebung der Schaltwalze von einer Stufe
in die andere mit einer gewissen Verzögerung geschieht (was lediglich eine Schwächung
des mittleren Stromes beim Anfahren bzw. Bremsen zur Folge hat). Wenn aber dieselbe
Geschwindigkeitsdifferenz NI geringer ist als der Unterschied zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Mittelgeschwindigkeiten, so können die Motoren eine zwischen beiden letzteren stehende
Zwischengeschwindigkeit annehmen, die keiner Regelstufe entspricht, was die Schaltwalze
zum Schwingen zwischen zwei Stufen bringt, wodurch der normale Vorgang des Anfahrens
bzw. Bremsens gestört wird.
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Wenn die Schaltwalze nur einen Vorgang (Anfahren bzw. Bremsen) regelt,
so kann der Zugführer die Motoren eingeschaltet oder leer laufen lassen, was mittels
eines Ausschalters mit zwei Schaltstellungen geschieht.
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Wenn die Schaltwalze beide Vorgänge (Anfahren und Bremsen) regelt,
kann der Zugführer entweder die Geschwindigkeit erhöhen (Anfahren bzw. W;ederanfahren)
oder die Geschwindigkeit vermindern (Bremsen bzw. Wiederbremsen) oder die Motoren
leer laufen lassen, was mittels eines Anfahr-Brems-Umschalters mit drei Schaltstellungen
geschieht.
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Es ist aber leicht möglich, dem Zugführer auch noch folgende Möglichkeiten
zu geben: a) Zeitweise Abstellung der selbsttätigen Steuerung (des Anfahrens bzw.
Bremsens) durch Festhalten der Schaltwalze auf einer bestimmten Stufe, so daß die
Motoren einen größeren Teil der Geschwindigkeit-Strom-Kurve durchlaufen können als
der in der Zickzacklinie enthaltene Teil, der dem gesteuerten Anlassen bzw. Bremsen
entspricht, und die Möglichkeit, die selbsttätige Steuerung nach Belieben wieder
einzuschalten.
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b) Beschleunigung bzw. Verlangsamung des Anfahr- bzw. des Bremsvorganges
bei selbsttätiger Steuerung.
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Zu a. Zur Ermöglichung der zeitweiligen Abstellung der selbsttätigen
Steuerung der Motorgeschwindigkeiten genügt es, z. B. den Stromkreis des Relais
B zu öffnen.
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Wenn der Zugführer den diesbezüglichen Ausschalter wieder schließt;
stellt sich wieder die -selbsttätige Steuerung und folglich auch die selbsttätige
Geschwindigkeitsregelung ein, und zwar auch bei abnormen Geschwindigkeitsunterschieden
N - N" und Spannungsunterschieden U - U", was praktisch aber ahne
Nachteil ist, denn die Verschiebung von einer Stufe in die andere geschieht dann
bei einem Strom, der geringer als normal ist; es kann hierbei sogar vorkommen, daß
zwei Verschiebungen unmittelbar aufeinanderfolgen.
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Zu b. Zur zeitweiligen Beschleunigung bzw. Verlangsamung des Anfahr-
bzw. Bremsvorganges genügt es, eine Anordnung vorzusehen, welche die Skala der die
en-Regelstufen kennzeichnenden Mittelgeschwindigkeiten derart ändert, daß daraus
eine Vergrößerung bzw. Verminderung des mittleren Anlaß- bzw. Bremsstromes folgt.
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Zur Verlangsamung des Anfahrens und zur Beschleunigung des Bremsens
genügt es, die Geschwindigkeiten N" zu erhöhen, zur Beschleunigung des Anfahrens
und Verlangsamung des Bremsens, sie zu vermindern.
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Die Geschwindigkeitsunterschiede M" bzw. der gemeinsame Unterschied
M ändert sich in demselben Sinne wie die Geschwindigkeiten N".
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Da N - N" wenn U" - U, d. h. wenn U" - K N, wobei
K eine Konstante, so gibt es zwei Mittel zur Erhöhung der Gesamtgeschwindigkeitsstufen:
z. Erhöhung der von der Vorrichtung II erzeugten Spannungen U" (unterteilter Widerstand
bzw. Motor-Generator-Gruppe) ; a. Verminderung der von der Vorrichtung I (bei allen
Geschwindigkeiten) erzeugten Spannungen U, d. h. Verringerung der Erregung der Dynamo
E.
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Die Verlangsamung des Anfahr- bzw. die Beschleunigung des Bremsvorganges
werden also auf folgende Arten erreicht.
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z. Durch Kurzschließen eines mit R2 in Serie geschalteten Widerstandes
R" der bei geeigneter Anordnung der Vorrichtung II (Abb. a und 8) einen Teil des
Spannungsteilers bildet;
z. Durch Aufheben des Kurzschlusses eines
mit dem Feld der Dynamo E der Vorrichtung I in Serie geschalteten Widerstandes r'6
(Abb. 8 und 9).
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Zur Beschleunigung des Anfahr- und zur Verlangsamung des Bremsvorganges
werden die nämlichen Vorgänge im entgegengesetzten Sinne mit Hilfe von Widerständen
R",, und r", (Abb.8) ausgeführt.
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Alle Vorgänge können auch vom Zugführer durch Drücken auf Knöpfe
(z. B. x', n", iä 1, n'1 (Abb. 8) oder durch ein Kontaktstück j, des Anfahr-Brems-Umschalters
I (Abb. a) bewirkt werden.
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Das Betätigungsorgan (Handgriff) des Anfahr-Brems-Umschalters T (Abb.
a) kann mit einer Verriegelung versehen werden, die es nur dann gestattet, die Motoren
in Betrieb zu setzen (entweder für Anfahren, Stellung S, oder zum Bremsen, Stellung
B), wenn die Stellung der Stufe n der Schaltwalze der augenblicklichen Motorgeschwindigkeit
N wirklich entspricht.
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Zu diesem Zwecke dient z. B. der Anker des Relais B, der dazu bestimmt
ist, den Umschalter C zu betätigen, wenn sich die Geschwindigkeit N einer Grenzgeschwindigkeit
der betreffenden Stufe nähert, oder einen Kontakt c3 c3 (Abb. zo) zu schließen,
wenn die Geschwindigkeit N in der Nähe der Mittelgeschwindigkeit N" der betreffenden
Stufe bleibt. Bei geschlossenen Unterbrechungskontakten wird von einer örtlichen
Stromquelle, etwa vom Spannungsteiler R aus, ein Strom durch eine Spule na, geschickt,
die eine Sperrklinke nag zurückzieht, welche in den Handgriff M eingreift, wenn
dieser sich in der Stellung o befindet; der Zugführer kann den Handgriff M nur bei
zurückgezogener Sperrklinke in eine der Stellungen S bzw. B bringen.
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Im Falle von einzelnen Triebwagen hat der Zugführer - außer der Umschaltwalze
mit zwei oder drei Stellungen (je nachdem die Ausrüstung einen oder zwei gesteuerte
Vorgänge besitzt) - den Knopf zur zeitweiligen Abstellung der selbsttätigen Steuerung
und die Knöpfe zur Beschleunigung und Verlangsamung des Anfahr- und Bremsvorganges
sowie den Fahrtwender und evtl.-den Anlasser der Steuergruppe einzustellen. Alle
obigen Vorgänge können dann direkt erfolgen.
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Im Falle von in Parallelkupplung stehenden Triebwagen (Vielfachsteuerung)
stellt der Zugführer die Apparate jedes Wagens mit Hilfe von Hilfsstromkreisen und
Hilfssteuerorganen ein. Wenn die Stromkreise auf jedem Wagen von der Steuergruppe
des Triebwagens gespeist werden, muß der Zugführer imstande sein, zuerst die auf
seinem Wagen stehende Gruppe vor den anderen Gruppen anzulassen. Die Ferneinstellung,
d. h. die indirekte Einstellung der Apparate der verschiedenen Triebwagen, stört
in keiner Weise den selbsttätigen Antrieb der Triebwagenschaltwalze.
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Dagegen ist der selbsttätige Antrieb der Schaltwalzen dadurch bemerkenswert,
daß die Anwendungsmöglichkeit der Triebwagenparallelkupplung erweitert wird.
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Denn die Art der beschriebenen Anpassung der Stufen der Schaltwalze
an die Zuggeschwindigkeit (sowohl bei Leerlauf als auch bei Betrieb der Motoren)
beruht auf der Zuggeschwindigkeit selbst und ist insofern besonders vorteilhaft,
als sie die Triebwagenparallelkupplung sogar dann gestattet, wenn diese Triebwagen
ganz verschiedener Art sind.
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Dazu genügt es, daß den für die verschiedenen Triebwagen angenommenen,
den verschiedenen Regelstufen entsprechenden Mittelgeschwindigkeiten derartige Ströme
entsprechen, daß die entsprechenden Zugkräfte den Triebwagengewichten proportional
sind.
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Selbstverständlich ist dieses Verhältnis nicht nur beim Durchlaufen
der normalen Stufenfolgen, sondern auch beim Durchlaufen der ausnahmsweise vorkommenden
Stufenfolgen für beschleunigtes bzw. verlangsamtes Anfahren bzw. Bremsen zu beachten.
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Es ist klar, daß die Spannung U des Generators E ihr Vorzeichen wechselt,
wenn der Zug seine Fahrtrichtung ändert. Um das Vorzeichen der Spannung U, damit
diese Spannung unter allen Umständen der Spannung U" des Kreises O RZ,
A R3, B E, O entgegengesetzt sei, zu wechseln, wenn die Fahrtrichtung
-des Zuges geändert wird, genügt es, gleichzeitig die Anschlüsse zwischen den Klemmen
der Dynamo und denen des Kreises O R2, A R3, B E, O
zu vertauschen. Dies kann
durch dieselbe Vorrichtung P erfolgen, die auch. dazu dient, die Anschlüsse zwischen
den Ankern und den Feldmagneten der Triebwagenmotoren zu vertauschen (Abb. z), also
durch den Fahrtwender.
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Es sollen nun einige abweichende Ausführungsformen und Erweiterungen
beschrieben werden. Zunächst sollen die Ausführungsformen zur Anpassung der Erfindung
an verschiedene Stromarten beschrieben werden.
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Der Spannungsteiler R -j- R, zur Ableitung der Spannungen U" kann,
statt unmittelbar vom Netz gespeist zu werden, wenn es sich um ein Wechselstromnetz
handelt, von einer kleinen Umformergruppe (Abb. g), die am Netz hängt, gespeist
werden. Eine andere Vorrichtung zur Erzeugung der Spannungen U" kann, wie in Abb.
zo dargestellt, aus einer kleinen Umformergruppe bestehen; der Motor M wird vom
Netz (beliebiger Stromart
) gespeist, und der Generator G liefert
Gleichstrom wie die kleine Dynamo der Vorrichtung'I. Die verschiedenen Spannungen
U" können in diesem Falle erhalten werden, indem man bei jeder Stufe die Drehzahl.
des Motors Moder die Erregung des Generators G oder beide gleichzeitig ändert. Die
von Null verschiedenen Spannungen U" werden dann der Reihe nach geliefert. Wenn
die Einrichtung II, wie oben, ein Motorgenerator M G ist, ist die Einrichtung III
ein Stufenschalter A, der den Zweck hat, mittels eines Widerstandes die Drehzahl
des Motors M oder die Erregung des Generators G oder beide gleichzeitig je nach
der Stufe, welche die Schaltwalze einnimmt, zu regeln. Der Generator G ist in Gegenspannung
zur Dynamo E angeschlossen, die Vorrichtung A im Kreise steht unter der Spannung
U - U" oder unter der der beiden Spannungen U und U", die gesondert im entgegengesetzten
Sinne wirken.- Man erkennt, daß, wenn die Vorrichtung II ein Motorgenerator ist,
bei dem man die Drehzahl des Motors M oder die Erregung des Generators G oder diese
beiden Größen gleichzeitig ändert, man bei automatisch gesteuertem Anfahren und
Bremsen dieser Drehzahl bzw. der Erregung bzw. beiden gleichzeitig zwei Reihen von
Regelwerten erteilen muß, je nachdem es sich um das Anfahren oder um das Bremsen
handelt. Man muß dann einen Stufenschalter A (gekuppelt mit der Schaltwalze) und
einen Umschalter T (gekuppelt mit dem Anfahr-Brems-Umschalter) verwenden.
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Wenn die Zahl der Regelstufen na ist, braucht man zunächst einen Stufenschalter
A mit m-Stellungen, der mit der Schaltwalze gekuppelt ist, und einen Umschalter
T mit drei Stellungen und gegebenenfalls noch zwei Übergangsstellungen, der mit
dem Anfahr-Brems-Umschalter gekuppelt ist, um nach Bedarf eine bestimmte Reihe von
Regelstufen in zwei oder auch in drei Reihen, wie vorstehend beschrieben, aufzulösen.
Bei einem Motorgenerator MG kann, die Einrichtung zur Verlangsamung des Anfahr-
und zur Beschleunigung des Bremsvorganges statt aus Widerständen R'5 und R", in
Reihe mit R2 oder des Widerstandes R, in Reihe mit der Erregung der Dynamo aus einer
Vorrichtung zur Erhöhung der Drehzahl des Motors M oder der Erregung des Generators
G oder für beides zugleich bestehen. Es, ist klar, daß diese Schaltungen ohne weiteres
auf eine Ein- oder Mehrphasenwechselstromausrüstung, wie sie Abb.9 zeigt, anwendbar
sind.
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Abb. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zur Änderung
der Empfindlichkeit des Relais B, wenn man vom Anfahren auf Leerlauf und von Leerlauf
auf Bremsen übergeht. Wenn also dieses Relais mit Fremderregung versehen ist, kann
die Änderung seiner Empfindlichkeit durch Ein-bzw. Ausschalten von zwei im Stromkreis
angeordneten Widerständen r', und r"3 bewirkt werden.
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Wesentlich ist, daß alle Apparate für die, Geschwindigkeitsregelung
der Motoren in einer vollkommen abgeschlossenen Einheit oder in einem Block, der
starr oder federnd am Wagenrahmen (wenn es sich um eine Fahrausrüstung handelt)
befestigt oder aufgehängt ist, vereinigt werden können. Diese Einheit trägt eine
Anzahl von Starkstrom-und Schwachstromklemmen für die Verbindungen mit dem Motor,
mit der Leitung, mit Erde und mit den Steuereinrichtungen in . Reichweite des Zugführers.
Eine beschädigte Einheit kann also schnell durch eine andere ersetzt und so die
Reparaturzeit der Wagen abgekürzt werden.