DE539275C - Verfahren zur Fernsteuerung von Motorein, insbesondere fuer elektrische Triebfahrzeuge - Google Patents

Description

• Verfahren zur Fernsteuerung von Motoren, insbesondere für elektrische Triebfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernsteuerung von Motoren, insbesondere für elektrische Triebfahrzeuge mit beliebig vielen Spannungsstufen unter Verwendung nur einer Steuerleitung. Die bekannten Verfahren und Schaltungsanordnungen mit nur einer Steuerleitung sind durch die Verwendung von Widerständen auf Gleichstromfahrzeuge beschränkt. Diese Widerstände werden durch die Benutzung einer der Motorspannung verhältnisgleichen Spannung als Vergleichsspannung bedingt. Sie verursachen unnötig große Verluste und erschweren die Fernsteuerung durch die notwendige Anbringung umständlicher Zusatzeinrichtungen. Häufig nicht zu vermeidende Spannungsschwankungen des Netzes bleiben bei diesen Schaltungen unberücksichtigt und geben demzufolge Anlaß zu Störungen. Die Fernsteuerung ist nur im ansteigenden Sinne bzw. in beiden Richtungen nur mit Schwierigkeiten unzureichender Betriebssicherheit möglich. Erfindungsgemäß wird hierin Abhilfe geschaffen durch ein Verfahren, bei dem die Spannungsdifferenz zwischen einer am Steuerschalter beliebig einstellbaren Spannung und der Klemmenspannung der Motoren zur Erreichung des bzw. der Steuerrelais verwendet wird. In den Abbildungen der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von Schaltungsanordnungen zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. i die Schaltung der Antriebselemente im Fahrzeug mit Steuerschalter und Stufen-Wächter für den Antrieb des Stufenschalters, Abb. 2 die Schaltungen zweier Fahrzeuge I und II mit einem zwischen Steuerschälter und Stufenwächter angeordneten Transformator. a ist der Fahrdraht, b eine durch den ganzen Zug gehende Steuerleitung, c der Steuerschalter, mittels dessen die Leitung b von den niedrigsten Werten ausgehend beispielsweise über einen Hilfstransformator d, der tlur den Steuerstrom führt, an verschiedene Spannungen gelegt werden kann. Soll von einem Triebfahrzeug aus, das einen Hauptstufentransformator für die Fahrmotoren besitzt, gesteuert werden, so können die einzelnen Spannungen auch vom Haupttransformator selbst abgenommen werden, wobei der Hilfstransformator entfällt. An jeder der mit den Ziffern i bis 6 bezeichneten Anzapfstellen des Hilfstransformators d herrscht die gleiche Spannung wie an den entsprechend bezeichneten Anzapfstellen des Stufentransformators e für die Triebmotoren g. f ist ein Stufenschalter mit einem Antrieb lt, der in der Abb. i als Motor mit zwei Feldwicklungen i und k für Rechts- und Linkslauf dargestellt ist An Stelle des Elektromotors kann selbstverständlich ein entsprechender anderer Antrieb, wie z. B. ein elektrisch gesteuerter Preßluftantrieb, treten. .l ist ein Stufenwächter. Das ist ein Relais mit zwei Spulen m und st, deren Wickelachsen senkrecht zueinander verlaufen. m wird mit konstanter Spannung erregt, während st zwischen Steuerleitung b und- Zuleitung zum Triebmotor eingeschaltet ist. Der Anker des Relais l kann von der Ruhelage, in welcher die. Wicklung n stromlos ist und die Kontakte o, s geöffnet sind, nach beiden Seiten ausschlagen. Er wird in der Mittellage durch eine Feder p festgehalten.
• Wird der Steuerschalter c von Null auf Eins gedreht, so fließt ein Strom vom Fahrdraht a über Steuerschalter c, Leitung b und Spule 7t zum noch stillstehenden Motor g. Dadurch wird das Relais L derart beeinflußt. daß es seinen Anker nach rechts umlegt und die Kontakte o schließt. Die Kontakte o schalten den Antriebsmotor lt über die Feldwicklung h ein (a, o, k, h), so daß der Motor h die Schaltwalze f von Null an vor-,.rärts dreht, bis der Stufenschalter f die gleiche Anzapfstelle erreicht hat wie der Schalter c. Dann fließt durch die Spule it kein Strom mehr, da nämlich die Spannungen an den mit Eins bezeichneten Anzapfstellen der Transformatoren d und e gleich sind. Der Stufenwächter l wird also stromlos und kehrt in seine Mittellage zurück, so daß der Antriebsmotor la wieder stromlos wird. Dieselben Schaltvorgänge wiederholen sich selbsttätig, wenn die Steuerwalze c von r nach 2 gedreht wird usf., so daß Steuerwalze c und Stufenwalze f immer die gleiche Stellung haben.
• In entsprechender Weise besorgt der Stufenwächter L beim Zurückschalten des Steuerschalters c selbsttätig das Zurückschalten der Stufenwalze f. Da kurz nach dem Zurückdrehen des Steuerschalters c die Spule n gerade in der entgegengesetzten Richtung wie bei der Vorwärtsschaltung magnetisiert wird, lenkt sie den Anker des Stufenwächters L nach links ab und schaltet den Motor h über Kontakte s und Feldwicklung i (a, s, i, lt) ein, so daß dieser die Schaltwalze_f zurückdreht, bis wieder Spannungsgleichheit zwischen Stufenschalter f oder Fahrmotor g und Steuerschalter c besteht. Der Stufenschalter f folgt also dem Steuerschalter c beim Vorwärts- oder Rückwärtsschalten in jede beliebige Stellung nach. An Stelle der Schaltwalze f kann jede andere Spannungsreguliereinrichtung, wie z. B. ein Drehtransformator oder eine Schützensteuerung, treten. Im letzteren Fall würden die Schützen stufenweise durch eine Steu.'erwalze geschaltet werden, die mit dem Antrieb 1t verbunden ist.
• Die Anwendungsmöglichkeit dieses Verfahrens ist mit diesem Beispiel nicht erschöpft. Es ist für alle Stromarten und für stationäre Anlagen, insbesondere auch für Gleichstrom, anwendbar.
• Sollen mehrere Motoren mit verschiedener Charakteristik oder Motoren gleicher Charakteristik mit Vorgelegen verschiedener Über-Setzung zusammenarbeiten oder sollen solche Motoren auf gleicher Stufe mit verschiedenen Drehzahlen arbeiten, so ist es zweckmäßig, die Verbindung der Steuerleitung mit dem Motor h nicht direkt über die Spule herzustellen, sondern einen kleinen Hilfstransforinator q (Abb. 2) dazwis^_henzuschalten, der nur für Steuerstrom zu bemessen ist und als Spartransformator ausgebildet werden kann. Dieser kann nötigenfalls in seiner Übersetzung durch Veränderung seiner Windungszahlen veränderlich gemacht werden' (Triebfahrzeug II in Abb. 2). Eine mit der Stufenwalze f gekuppelte kleine Steuerwalze schaltet, wie aus Abb. 2 ersichtlich, bei den Umschaltvorgängen die einzelnen Anzapfungen dieses Transformators q ein. Auf diese Weise ist es möglich, Motoren beliebiger Art für jede Geschwindigkeitsstufe entsprechend ihrer Charakteristik zu belasten.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Fernsteuerung von Motoren, insbesondere für elektrische Triebfahrzeuge, mit beliebig vielen Spannungsstufen unter Verwendung nur einer Steuerleitung und einer vom Steuerschalter beeinflußbaren Spannungsdifferenz zur Erzeugung des Erregerstromes für Steuerrelais der Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsdifferenz zwischen eines am Steuerschalter (c) beliebig einstellbaren Spannung und der Klemmenspannung der Motoren (g) zur Erregung des bzw. der Steuerrelais (Z) verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerrelais (L) derart auf elektrische Antriebsmittel für die Stufenschalter, Drehtransformatoren oder Steuerwalzen für Schützensteuerungen der Motoren zur Einwirkung gebracht werden, daß sie je nach der durch die Spannungsdifferenz entstehenden Stromrichtung im Sinne einer Vorwärts- oder Rückwärtsregulierung der Motorenklemmenspannung wirksam werden, bis die Spannungsdifferenz gleich Null ist.
3. 3. Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerrelais (l) zwei getrennte Spulen (nt, n) mit senkrecht zueinander verlaufenden Wickelachsen hat, von denen die eine Spule (in) mit konstanter Spannung und die andere (n) mit der Spannungsdifferenz erregt wird. q..
4. Schaltungsanordnung zur Ausübung _ des Verfahrens nach Anspruch r, insbesondere für in Zugsteuerung fahrende Triebfahrzeuge m_t Motoren verschiedener Charakteristik oder Motoren mit gleicher Charakteristik und Vorgelegen verschiedener Übersetzung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuerleitung (b) und Differenzspannungsspule (n) des Stufenwächters (L) ein Hilfstransformator (q) eingeschaltet ist.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl des Hilfstransformators (q) für die einzelnen Fahrstufen durch zusätzliche Steuereinrichtungen, z. B. Hilfsschaltwalze (r), veränderlich gemacht ist.