DE555707C

DE555707C - Circuit for starting and regenerative braking of DC railway motors using auxiliary dynamos

Info

Publication number: DE555707C
Application number: DEF67427D
Authority: DE
Original assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Current assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Priority date: 1927-12-27
Filing date: 1928-12-19
Publication date: 1932-07-30

Description

Schaltung zum Anlassen und Nutzbremsen von Gleichstrom-Bahnmotoren unter Verwendung von Hilfsdynamos Es ist bereits bekannt, zum Anlassen, Regeln und Bremsen von Bahnmotoren Hilfsdynamos zu verwenden, die in Reihe mit den Triebmotoren geschaltet werden. Bei diesen bekannten Einrichtungen soll jedoch stets nur eine einzige Hilfsdynamo mit den Triebmotoren zusammenwirken. Diese Dynamo wird nach Beendigung des Anlaß- bzw. Regel-bzw. Bremsvorganges ausgeschaltet, und die beidenTriebmotoren laufen allein, parallel am Netz liegend, weiter. Eine einfache Berechnung ergibt, daß bei einer derartigen Anordnung die Hilfsdynamo für die Hälfte der Gesamtleistung der beiden Triebmotoren zu bemessen ist. Die Hilfsdynamo muß daher ziemlich groß bemessen werden.Circuit for starting and regenerative braking of DC railway motors using auxiliary dynamos It is already known for starting, rules and Braking of railway motors to use auxiliary dynamos in series with the traction motors be switched. In these known devices, however, should always only one only auxiliary dynamo interact with the traction motors. This dynamo is going after Termination of the occasion or rule or. Braking process switched off, and the two drive motors run on alone, lying parallel to the network. A simple calculation gives that with such an arrangement the auxiliary dynamo for half of the total output of the two traction motors is to be measured. The auxiliary dynamo must therefore be quite large be measured.

Diesen Nachteilen soll die Einrichtung nach der Erfindung abhelfen. Ihr Wesen besteht darin, daß die Hilfsdynamo in mehrere Einheiten unterteilt wird. Diese Einheiten werden so bemessen, daß sie hintereinandergeschaltet die gesamte Netzspannung ausgleichen und den Höchstanlaß- bzw. Bremsstrom Liefern können. Beim Anlassen werden diese Einheiten zunächst hintereinandergeschaltet und die Triebmotoren ebenfalls in Reihe mit ihnen gelegt. Das Anlassen erfolgt in dieser Stufe in bekannter Art durch Verringerung der Spannung der Hilfsdynamos. Dagegen liegen die Verhältnisse bei dem Erfindungsgegenstand grundsätzlich anders wie bisher, sobald die zweite Stufe des Anlassens, das Parallelschalten, vorgenommen wird. Die Einheiten der Hilfsdynamos werden nicht ausgeschaltet, vielmehr verbleibt je eine Einheit der Hilfsdynamos mit einem ,Motor zusammengeschaltet und erhöht die auf diesen wirkende Spannung, indem sie als zusätzliche Spannungsquelle wirkt. Die Motoren laufen also nicht mit der normalen Netzspannung, sondern mit einer um die Spannung der Hilfsdynamos erhöhten Spannung. Dadurch wird die Gesamtleistung der Triebmotoren im Verhältnis zur Gesamtleistung des Hilfsdynamosatzes' erhöht.The device according to the invention is intended to remedy these disadvantages. Its essence is that the auxiliary dynamo is divided into several units. These units are dimensioned so that they are connected in series to the entire Equalize the mains voltage and be able to supply the maximum starting or braking current. At the When starting, these units and the traction motors are first connected in series also placed in series with them. The tempering takes place in this stage in a known manner Kind by reducing the tension of the auxiliary dynamos. On the other hand, the circumstances are in the case of the subject matter of the invention fundamentally different as before, as soon as the second Stage of starting, the parallel connection, is carried out. The units of the auxiliary dynamos are not switched off, rather one unit of the auxiliary dynamos remains interconnected with a motor and increases the voltage acting on it, by acting as an additional voltage source. So the engines do not run the normal mains voltage, but with an increased by the voltage of the auxiliary dynamos Tension. This makes the total power of the traction motors in relation to the total power of the auxiliary dynamo set 'increased.

Wenn die Zahl der Triebmotoren mehr als zwei beträgt, so können beim Anlassen zwischen die Stufen der Reihenschaltung und der Parallelschaltung noch die Stufen der Reihenparallelschaltung eingefügt werden. Die Zahl der zu einem einzelnen Triebmotor gehörigen Hilfsdynamoeinheiten kann willkürlich gewählt werden; es können mit einem Triebmotor sowohl mehrere derartige Einheiten als auch eine einzige verbunden werden. In diesem Falle gehören zu einer in st-Einheiten aufgeteilten Hilfsdynamo n-Triebmotoren. Wenn h die Spannung zwischen Fahrdraht und Erde und J der Höchststrom beim Anlassen ist, für den die Maschinen zu bauen sind, so wird die Größe jedes Triebmotors durch die Leistung VJ bestimmt sein, während die Größe jeder Hilfsdynamoeinheit durch die Leistung bestimmt wird. Bei Parallelschaltung der Triebmotoren nach beendigtem Anlassen ist jeder Triebmotor noch mit einer Einheit des Hilfsdynamosatzes in Reihe geschaltet, es wirkt daher auf ihn nicht nur die Spannung V des Netzes, sondern auch noch die Spannung der Einheit. Die Leistungen aller ia-Triebmotoren betragen somit Es ergibt sich daraus, daß die Gesamtleistung der Triebmotoren bei Unterteilung des Hilf sdynamosatzes in n-Einheiten (ia + i) fach größer ist als die Gesamtleistung dieses Hilfsdynamosattes oder umgekehrt ausgedrückt, die Leistung des Hilfsdynamosatzes braucht lediglich den i +n-ten Teil der Gesamtleistung der Triebmotoren zu betragen.If the number of traction motors is more than two, the stages of the series-parallel connection can be inserted between the stages of the series connection and the parallel connection when starting. The number of auxiliary dynamo units belonging to a single drive motor can be chosen arbitrarily; several such units as well as a single one can be connected to one drive motor. In this case, an auxiliary dynamo divided into st units includes n drive motors. If h is the voltage between contact wire and earth and J is the maximum starting current for which the machines are to be built, then the size of each traction motor will be determined by the power VJ, while the size of each auxiliary dynamo unit by the power is determined. If the traction motors are connected in parallel after the start-up is complete, each traction motor is still connected in series with a unit of the auxiliary dynamo set, so it is not only affected by the voltage V of the mains, but also by the voltage the unit. The performance of all ia traction motors is thus It results from the fact that the total power of the traction motors when the auxiliary dynamo set is subdivided into n-units (ia + i) times greater than the total power of this auxiliary dynamo set or, to put it the other way round, the power of the auxiliary dynamo set only needs the i + nth part of the Total power of the traction motors.

Die gleichen Ergebnisse werden, wie sich aus einer einfachen Rechnung ergibt, auch dann erhalten, wenn zu einem Triebmotor mehrere Hilfsdynamo gehören.The same results will be obtained from a simple calculation results, obtained even if several auxiliary dynamos belong to a traction motor.

Die Abb. i zeigt das Schaltschema eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung bei der Anwendung bei zwei Triebmotoren 11i11 und 11'I2 mit Fremderregung.Fig. I shows the circuit diagram of an embodiment of the invention Device when used with two drive motors 11i11 and 11'I2 with separate excitation.

Die Erregerwicklungen f1 bzw. f2 dieser Triebmotoren werden aus zwei durch hier nicht dargestellte Motoren mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetriebene Erregermaschinen e1 und e2 gespeist, deren Pole durchweg lamelliert sind und von Strömen in Wicklungen g1 und g2 fremderregt werden, die durch die Anker der Motoren 1171 und 11T2 fließen. Für das Bremsen unter Stromrückgewinnung oder Entregen der Motoren bei voller Drehzahl ist eine weitere Fremderregung hl und 1z2 vorgesehen, die von einer beliebigen, hier nicht dargestellten Stromquelle gespeist werden. Der Stromkreis der Fremderregerwicklungen hl und h2 erhält eine Eigeninduktiv ität von ziemlicher Größe. Infolgedessen wird die Stabilitätswirkung der vom Motorstrom durchflossenen und am Netz liegenden beiden Wicklungen g1 und g2 nicht beeinträchtigt. Diese Stabilitätswirkung besteht im einzelnen darin, daß beim plötzlichen Anwachsen der Netzspannung der Motorstrom und damit infolge ihrer Erregung über die Wicklungen g1 und g2 auch die EMK der Erregermaschinen größer wird, diese ihrerseits über die Wicklungen f1 und f2 die Gegen-EMK der Motoren ebenfalls vergrößert und dadurch einen Ausgleich zwischen Netzspannung und Motor-Gegen-EMK schafft; bei der Abnahme der Netzspannung tritt die entgegengesetzte Wirkung ein. Bei der 'Nutzbremsung spielen die Wicklungen g1 und g2 die gleiche Rolle. Um die Erregung der Maschinen e1 und e2 noch weiterhin gegen Schwankungen unempfindlich zu machen, können die Stromkreise der beiden Erregerwicklungen hl und h2 mit den Motorstromkreisen induktiv gekoppelt werden. Hierdurch wird das Bremsen vereinfacht und erleichtert. Die Wicklungen g1 und g2 sind immer im gleichen Sinne - geschaltet, gleichgültig, ob das Fahrzeug gebremst oder angelassen wird. Eine Umkehrung der Wicklungen g1 und g2 im Gegensinne findet nur bei der Umkehr der Fahrtrichtung des Fahrzeuges statt. Infolgedessen ist die Stromrichtung für diese Wicklungen beim Bremsen der beim Anlassen entgegengesetzt.The excitation windings f1 and f2 of these traction motors are made up of two driven by motors not shown here at a constant speed Exciter machines e1 and e2 fed, the poles of which are laminated throughout and from Currents in windings g1 and g2 are separately excited by the armature of the motors 1171 and 11T2 flow. For braking with power recovery or de-energizing Motors at full speed a further separate excitation hl and 1z2 is provided, which are fed by any current source, not shown here. The circuit of the external excitation windings hl and h2 is self-inductive of quite a size. As a result, the stability effect becomes that of the motor current The two windings g1 and g2 that have flowed through and are connected to the network are not affected. This stability effect is in detail that when suddenly growing the mains voltage, the motor current and thus as a result of its excitation via the windings g1 and g2 also the EMF of the excitation machines is larger, this in turn via the Windings f1 and f2 also increase the back EMF of the motors and thereby creates a balance between mains voltage and motor back EMF; upon acceptance the opposite effect occurs with the mains voltage. Play regenerative braking the windings g1 and g2 have the same role. To excite the machines e1 and e2 can still make the circuits insensitive to fluctuations the two excitation windings hl and h2 are inductively coupled to the motor circuits will. This makes braking easier and easier. The windings g1 and g2 are always switched in the same sense - regardless of whether the vehicle is braked or started. A reversal of the windings g1 and g2 in the opposite direction only takes place when the vehicle's direction of travel is reversed. Consequently the direction of current for these windings when braking is opposite to that when starting.

In Abb. i ist X die stromzuführende Leitung mit der Gleichspannung V und G die Erdleitung. R1 und R2 sind die beiden Halbr egelmaschinen, deren jede für die Hälfte der Netzspannung bemessen ist und beispielsweise drei Erregerwicklungen trägt; die erste Erregerwicklung S ist eine Hauptstromwicklung mit einer Anzapfung, die zweite Erregerwicklung s liegt parallel zu den Ankerklemmen der Regelmaschine, und die dritte Erregerwicklung i ist fremderregt. Diese Wicklungen i können unmittelbar aus dem Netz über einen Widerstand oder von einer hier nicht dargestellten gesonderten Erregermaschine gespeist werden. Die Regelmaschinen Rl und R2 werden mit annähernd gleichbleibender Drehzahl angetrieben; hierzu kann z. B. ein vom Netz gespeister Nebenschlußmotor vorgesehen werden, der der Einfachheit halber nicht gezeichnet ist.In Fig. I, X is the current-carrying line with the DC voltage V and G the earth line. R1 and R2 are the two half-rule machines, each of which is rated for half the line voltage and, for example, three excitation windings wearing; the first excitation winding S is a main current winding with a tap, the second excitation winding s is parallel to the anchor terminals of the regulating machine, and the third excitation winding i is separately excited. These windings i can directly from the network via a resistor or from a separate one, not shown here Exciter machine are fed. The rule engines Rl and R2 are approximately constant speed driven; this can, for. B. a powered from the network Shunt motor are provided, which is not shown for the sake of simplicity is.

Der Widerstand der Nebenschlußwicklung s wird so bemessen, daß er einen Strom durchläßt, welcher gerade noch eine Selbsterregung der Regelmaschine R ermöglicht. In diesem Falle hängt der von der Regelmaschine gelieferte Strom ausschließlich von der Spannung an der fremderregten Wicklung i ab, wie sich aus folgenden Beziehungen ergibt: Es sei V die Netzspannung, ii die Spannung im Triebmotor M, uo die von der fremderregten Wicklung i erzeugte EMK, I der den Triebmotor durchfließende Strom, rI die von der Hauptstromwicklung S erzeugte EMK, k eine Konstante, w der Ohmsche Widerstand des Kreises der Nebenschlußerregung, die von der Nebenschlußwicklung s erzeugte EMK. Dann besteht die Gleichung Wenn man k - w macht, so erhält w einen `'Wert, der gerade noch eine Selbsterregung der Regelmaschine bei Leerlauf ermöglicht, da dann die Maschine auf dem geradlinigen Teil ihrer Charakteristik arbeitet. Wird aber k - w gemacht, so vereinfa-lit sich die obige Gleichung zu ieo -- r I, d. h. daß unter den gegebenen Bedingungen sich die EMK der Hauptstromwicklung und die EMK der fremderregten Wicklung gegenseitig aufheben. Wie aus der Gleichung z 'hervorgeht, muß die Hauptstromwicklung S so eingestellt «erden, daß die von ihr erzeugte EMK der der fremderregten Wicklung i entgegengesetzt ist.The resistance of the shunt winding s is dimensioned in such a way that it allows a current to pass through which just allows the regulating machine R to self-excite. In this case, the current supplied by the regulating machine depends exclusively on the voltage at the separately excited winding i, as follows from the following relationships: Let V be the mains voltage, ii the voltage in the drive motor M, uo the emf generated by the separately excited winding i , I the current flowing through the traction motor, rI the emf generated by the main current winding S, k a constant, w the ohmic resistance of the circuit of the shunt excitation, the emf generated by the shunt winding s. Then there is the equation If you make k - w, then w receives a `` 'value which just allows self-excitation of the regulating machine when idling, since the machine then works on the straight-line part of its characteristic. If, however, k - w is made, the above equation is simplified to ieo - r I, ie that under the given conditions the emf of the main current winding and the emf of the separately excited winding cancel each other out. As can be seen from the equation z ', the main current winding S must be set so that the EMF generated by it is opposite to that of the separately excited winding i.

Wie aus Abb. i ersichtlich, sind in die einzelnen Stromkreise noch Schalter Cl, C., C3, C,, eingelegt, die von hier nicht dargestellten Spannungs- und Stromrelais gesteuert «-erden. Die Spannungsrelais sind so eingestellt, daß sie ihren Schließungskreis unterbrechen, sobald die Spannungsdifferenz zwischen den Schaltkontakten einen bestimmten Vorgegebenen Wert erreicht hat, die Kontakte dagegen schließen, sobald die Spannung zwischen ihnen auf einen bestimmten Wert gesunken ist. Die Stromrelais sind so bemessen, daß sie die Schaltkontakte so lange geschlossen halten, als der Strom einen ebenfalls vorbestimmten Wert überschreitet. Die Schalter sind sämtlich bei Stillstand der Regelmaschine offen; im übrigen ergibt sich ihre Wirkungsweise aus der nachstehenden Darstellung Um den Anlaßvorgang einzuleiten, werden die Regelmaschinen R, und R. in gewolltem Sinne durch eine geringe Fremderregung in i und durch eine Nebenschlußerregung in s erregt, nachdem zuvor die Wicklungen s durch die nicht dargestellten Schalter an die Klemmen der Maschine gelegt worden sind. Die Regelmaschinen werden so weit erregt, bis ihre Teilspannungen gleich der Netzspannung L' sind.As can be seen from Fig. I, there are still in the individual circuits Switches Cl, C., C3, C ,, inserted, the voltage not shown here and current relay controlled «-earth. The voltage relays are set so that they interrupt their closing circuit as soon as the voltage difference between the switching contacts has reached a certain preset value, the contacts however, close as soon as the tension between them reaches a certain value has decreased. The current relays are dimensioned in such a way that they keep the switching contacts as long as possible keep closed when the current also exceeds a predetermined value. The switches are all open when the rule engine is at a standstill; otherwise results Their mode of operation can be seen from the following illustration. To initiate the starting process, The rule machines R, and R. are deliberately made by a small external excitation in i and excited by a shunt excitation in s after previously the windings s has been connected to the terminals of the machine using the switches (not shown) are. The regulating machines are excited until their partial voltages equal the Mains voltage L 'are.

Sobald dieser Zustand erreicht ist, schließt sich der Schalter C, unter dem Einfluß eines Spannungsrelais selbsttätig, da dann die Spannung zwischen seinen Kontakten auf den Betrag gesunken ist, auf den das Spannungsrelais anspricht. Die beiden Triebmotoren 311 und 111. sowie die Regelmaschinen R, und R2 liegen nunmehr sämtlich in Reihe geschaltet am Netz. Die Erregung in den Wicklungen i wird nunmehr so eingestellt, daß die Spannung an den Klemmen der Regelmaschinen wieder abnimmt. Infolgedessen entsteht an den Klemmen der Triebmotoren eine wenn auch zunächst nur geringe Spannung, und die Motoren laufen an. Man läßt nun die Motoren mit herkömmlichen Mitteln weiter an, bis sich die Spannung der Regelmaschinen R,, R., umkehrt.As soon as this state is reached, the switch C closes automatically under the influence of a voltage relay, since then the voltage between its contacts has dropped to the amount to which the voltage relay responds. The two drive motors 311 and 111. as well as the regulating machines R and R2 are now all connected in series to the network. The excitation in the windings i is now adjusted so that the voltage at the terminals of the regulating machines decreases again. As a result, there is a voltage at the terminals of the traction motors, even if only low at first, and the motors start up. The motors are now started by conventional means until the voltage of the regulating machines R ,, R, is reversed.

Sobald die Spannung an den Klemmen der Schalter C@ gleich Null geworden ist, d. h. in dem Augenblick, in dem die Summe der Spannungen der Regelmaschinen ebenfalls Null ist, schließt sich dieser Schalter. Hierdurch werden in den Stromkreis der Fremderregungen i hier nicht dargestellte Widerstände eingelegt, die eine Abnahme dieser Erregung und damit auch des von den Regelmaschinen gelieferten Stromes bewirken; da der Schalter C. einen Teil der Reihenwicklungen S im Motorstromkreis beläßt, bewirken diese eine Umkehr des Feldes der Regelmaschinen. Infolge der Abnahme des Stromes, der den Schalter Cl durchfließt, öffnet sich dieser. Unmittelbar nach dem Offnen dieses Schalters steigt die Spannung der Regelmaschinen an. Sobald die Spannung zwischen den Klemmen der Schalter C3 und C4 unterhalb eines bestimmten Wertes gefallen ist, schließen sich diese Schalter vermittels Spannungsrelais. Dieses Schließen bewirkt eine Verringerung des Stromes, der den Schalter C., durchfließt, und dieser öffnet sich infolgedessen. Sobald der Schalter C2 geöffnet ist, liegen die beiden Triebmotoren mit ihren zugehörigen Regelmaschinen parallel am Netz. Die Motoren werden alsdann weiter angelassen, bis ihre Klemmenspannung etwa das Anderthalbfache der Netzspannung ist. Diese Spannung ist die normale Betriebsspannung der Motoren 111, und M..As soon as the voltage at the terminals of the switch C @ has become zero is, d. H. at the moment when the sum of the voltages of the rule machines is also zero, this switch closes. This will be in the circuit of the external excitations i inserted resistors, not shown here, which result in a decrease cause this excitation and thus also the current supplied by the rule machines; since switch C. leaves part of the series windings S in the motor circuit, these cause a reversal of the field of rule engines. As a result of the decrease in the Current that flows through the switch Cl, this opens. Immediately after Opening this switch increases the voltage of the regulating machines. As soon as the tension between the terminals of switches C3 and C4 has fallen below a certain value is, these switches close by means of voltage relays. This closing causes a reduction in the current that flows through the switch C., and this opens as a result. As soon as switch C2 is open, the two lie Traction motors with their associated regulating machines in parallel on the network. The motors are then further tempered until their terminal voltage is about one and a half times the mains voltage. This voltage is the normal operating voltage of the motors 111, and M ..

Hieraus ist deutlich erkennbar, wie die Unterteilung der Regelmaschinen in mehrere Einheiten die Leistungsfähigkeit der Einrichtung steigert.From this it can be clearly seen how the subdivision of the rule engines in several units increases the efficiency of the facility.

Die Drehgeschwindigkeit dieser Motoren kann weiter durch die Entregung der Erregermaschinen e, und e2 gesteigert werden; man kann entweder die vom Motorstrom durchflossenen Erregerwicklungen der Regelniaschinen kurzschließen oder ihre unabhängigen Erregerwicklungen mit einer in bezug auf Größe und Richtung passend gewählten Spannung speisen. Die Regelmaschinen wirken hierbei weiter als Leistungsbegrenzer.The speed of rotation of these motors can be further adjusted by the de-excitation the excitation machines e, and e2 are increased; you can either use the motor current short-circuit through the excitation windings of the regulating machines or their independent ones Excitation windings with a voltage appropriately selected in terms of size and direction Food. The rule machines continue to act as power limiters.

`'Fenn die Einrichtung für Schnellbahnfahrzeuge Verwendung findet, so wird bei kurzen Fahrstrecken die Bremsung dadurch bewirkt, daß man den Motorstrom schwächt, sobald die Fahrzeuge ihre volle Geschwindigkeit erreicht haben. In diesem Fall wird die Fremderregung der Regelmaschinen unterbrochen und eine etwaige Entregung der Erregermaschinen verhindert. Dadurch kehrt sich die Spannung der Regelmaschinen um, der Strom in den Motoren nimmt ab, und die Verluste in der Gesamtheit der Maschinen werden so gering, daß das Unterbrechen des Stromes an den Motoren sich erübrigt.'' If the facility is used for rapid transit vehicles, so on short journeys braking is effected by applying the motor current weakens as soon as the vehicles have reached their full speed. In this In this case, the external excitation of the rule machines is interrupted and any de-excitation the exciter prevented. This reverses the tension of the rule machines around, the current in the motors decreases, and the losses in the All of the machines are so small that the interruption of the current to the Motors are unnecessary.

Für das Bremsen genügt es, ganz gleich, wie weit der Anlaßvorgang vorgeschritten ist, die unabhängige Erregerwicklung i1, i2 der Regelmaschinen mittels einer zunehmenden Spannung zu speisen, deren Richtung der das Entregen bestimmenden Richtung entgegengesetzt ist, und so den Strom in den unabhängigen Erregerwicklungen der Regelmaschinen umzukehren. Dadurch wird in den =Motoren ein Strom in entgegengesetzter Richtung erzeugt, und es erfolgt das Bremsen unter Energierückgewinnung.It is sufficient for braking, no matter how far the starting process is is advanced, the independent excitation winding i1, i2 of the regulating machines by means of to feed an increasing voltage, the direction of which determines the de-energization Direction is opposite, and so the current in the independent excitation windings to reverse the rule machines. This creates a current in the opposite direction in the = motors Direction generated, and braking takes place with energy recovery.

Während des Bremsens geschieht der Übergang von der Parallelschaltung zur Reihenschaltung genau im umgekehrten Sinne und in der umgekehrten Reihenfolge wie beim t'bergang von der Reihenschaltung in die Parallelschaltung. Auch hier gewährleisten wieder die vorher beschriebenen Relais und Zwischenverbindungen den selbsttätigen Ablauf; hiervon kann man sich an Hand des Schaltbildes der Abb. 1 leicht überzeugen.The transition from parallel connection occurs during braking for series connection exactly in the reverse direction and in the reverse order as with the transition from series connection to parallel connection. Guarantee here too Again the relays and interconnections described above are the automatic ones Sequence; You can easily convince yourself of this with the aid of the circuit diagram in Fig. 1.

Man kann irgendeine andere als die schematisch veranschaulichte Vereinigung von Schaltern und insbesondere an Stelle einer Regelung von Hand eine selbsttätige Regelung mittels einer etwa von einem Servomotor angetriebenen Nockenwelle vorsehen, die durch das Bewegen verschiedener Nockenhebel die Schaltschritte in der gewünschten Reihenfolge ausführt.Any union other than the one shown schematically can be used of switches and, in particular, an automatic control instead of a manual control Provide control by means of a camshaft driven by a servomotor, for example, the switching steps in the desired by moving different cam levers Order executes.

Ferner kann man eine andere wirkungsgleiche Art der Erregung der Regelmaschinen vorsehen und die Anordnung beispielsweise so treffen, daß eine Reihenerregerwicklung jeder Regelmaschine wie oben durch den Strom des oder der zugeordneten Motoren erregt wird, während eine zweite Erregerwicklung beim Anlassen parallel zu den Klemmen des oder der zugeordneten Motoren, beim Bremsen hingegen an einer Klemme der Regelmaschine und an einer Klemme des oder der zugeordneten Motoren liegt und die so zwischen diesen beiden Klemmen gebildete Brücke die Regelmaschine und mindestens einen der zu regelnden Motoren enthält. Es ist immer möglich, mit Hilfe passend geschalteter Widerstände Spannungen herzustellen, die sich in gewollten Beträgen ändern und mit ihnen die Nebenschlußwicklungen zu speisen.Furthermore, one can use another type of excitation of the rule machines with the same effect provide and make the arrangement, for example, so that a series excitation winding each rule machine excited as above by the current of the associated motor or motors while a second excitation winding is parallel to the terminals when starting of the assigned motor or motors, while braking at a terminal of the rule machine and is on a terminal of the associated motor or motors and the so between these two terminals formed bridge the rule engine and at least one of the Contains motors to be controlled. It is always possible with the help of appropriately switched Resistances create tensions that change in desired amounts and with to feed them the shunt windings.

Schließlich kann man die beiden Erregermaschinen e1 und e2 zu einer einzigen Maschine zusammenfassen, doch ist es statt dessen vorteilhafter, die beiden unterteilten Regelmaschinen R1 und R2 zu einer einzigen Maschine mit einem gemeinsamen magnetischen Kreis, jedoch zwei gesonderten Ankern und Kollektoren zu vereinigen; in diesem Falle müssen die Erregermaschinen getrennt ausgeführt werden, um eine gute Stromverteilung auf beide Motoren zu erhalten.Finally, the two excitation machines e1 and e2 can be combined into one combine the single machine, but it is more advantageous to use the two subdivided rule engines R1 and R2 into a single machine with a common magnetic circuit, however, to unite two separate armatures and collectors; in this case, the excitation machines must be run separately to a to get good power distribution on both motors.

Die Motoren 1v11 und JVI2 können auch anders, als zeichnerisch dargestellt, erregt werden. Man erkennt unschwer, daß die Erfindung auch noch in dem Fall anwendbar ist, in dem die Motoren Ml und 1V12 durch mehrere Motoren ersetzt sind; auch durch Benutzung anderer Schaltungsarten wird der Rahmen der Erfindung nicht verlassen.The motors 1v11 and JVI2 can also be used differently than shown in the drawing, get excited. It is easy to see that the invention can also be used in this case is in which the engines Ml and 1V12 are replaced by several engines; also through The use of other types of circuit does not go beyond the scope of the invention.

So kann man beispielsweise vier Motoren durch eine in zwei Maschinen aufgeteilte Regelmaschine mit zwei Wicklungen in jeder dieser Maschinen und mittels zweier Erregermaschinen anlassen; jede Regelmaschine wirkt auf zwei Motoren, die mit zwei nicht den gleichen magnetischen Kreis besitzenden Regelelementen vereinigt sind. Diese Regelelemente werden alsdann für je ein Viertel der Leitungsspannung bemessen.For example, you can turn four motors into two machines split rule machine with two windings in each of these machines and by means of start two exciter machines; every rule machine acts on two motors that combined with two control elements that do not have the same magnetic circuit are. These control elements are then each for a quarter of the line voltage measured.

Das Schaltschema der Abb.2 veranschaulicht eine aus vierzehn Schaltern bestehende Gesamtheit, die es ermöglicht, nacheinander die Reihenschaltung, die Reihenparallelschaltung und die Parallelschaltung herzustellen.The circuit diagram of Figure 2 illustrates one of fourteen switches existing assembly that makes it possible to successively connect the series that Series-parallel connection and the parallel connection to be established.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb.2 werden die Motoren auf eine Wirkspannung gebracht, die gleich fünf Vierteln der Leitungsspannung ist. M1, M2, M3 und M4 sind die vier Bahnmotoren. Die den gleichen magnetischen Kreis aufweisenden beiden Regelelemente sind mit R1 und R'1 bezeichnet. S1 ist die diesen beiden Elementen gemeinsame Reihenerregerwicklung. Mit R2, R'2 und S2 sind die anderen beiden Elemente bzw. deren gemeinsame Reihenerregerwicklung bezeichnet. e13 ist die den Motoren 11/I1 und AI3 gemeinsame Erregermaschine; e24 ist die den Motoren 1172 und 1V14 gemeinsame Erregermaschine.In the exemplary embodiment according to Fig. 2, the motors are set to an active voltage brought, which is equal to five quarters of the line voltage. M1, M2, M3 and M4 are the four rail engines. The two control elements that have the same magnetic circuit are denoted by R1 and R'1. S1 is the series excitation winding common to these two elements. With R2, R'2 and S2 are the other two elements or their common series excitation winding designated. e13 is the excitation machine common to motors 11 / I1 and AI3; e24 is the exciter common to motors 1172 and 1V14.

Der Übergang von der Reihenschaltung zur Reihenparallelschaltung erfolgt bei voller Spannung der Regelmaschinen nach folgendem Schema: C2 wird geschlossen, C1 geöffnet, C3 und C4 bei passendem Ablauf der Erregungen geschlossen; hierbei ist anzumerken, daß zwei Motoren 11/I= und l173 in einem gegebenen Zeitpunkt abgeschaltet werden, aber erregt bleiben. Der Übergang von der Reihenparallelschaltung zur Parallelschaltung erfolgt dadurch, daß C5 und Q auf Übergangswiderstände r1 und r2 geschaltet, die unabhängigen Erregungen der Regelmaschinen vermindert, C, und Ca geöffnet (jetzt arbeiten die Motoren 31. und 14T3 nicht mehr, bleiben jedoch erregt), C11, C12, C9 und Clo geschlossen, wieder unabhängige Erregungen hergestellt und schließlich C5 und Q geöffnet werden. Beim umgekehrten Übergang während des Bremsens werden die Übergangswiderstände r3 und r4 durch C13 und C14 eingeschaltet- Es ist nicht nötig, sich noch weiter über diese Möglichkeiten auszulassen, für die alles Grundsätzliche, mit Ausnahme der Verwendung eines Cbergangswiderstandes, schon aus dem Ausführungsbeispiel der Abb. i zu entnehmen ist.The transition from the series connection to the series parallel connection takes place with full voltage of the regulating machines according to the following scheme: C2 is closed, C1 opened, C3 and C4 closed when the excitations run appropriately; It should be noted here that two motors 11 / I = and 1173 are switched off at a given point in time, but remain energized. The transition from the series-parallel connection to the parallel connection takes place in that C5 and Q are switched to transition resistors r1 and r2, the independent excitations of the regulating machines are reduced, C, and Ca open (now the motors 31 and 14T3 no longer work, but remain energized), C11, C12, C9 and Clo are closed, independent excitations are restored and finally C5 and Q are opened. In the reverse transition during braking, the transition resistances r3 and r4 are switched on by C13 and C14 - it is not necessary to go beyond these possibilities, for which everything fundamental, with the exception of the use of a transition resistor, has already been taken from the exemplary embodiment in Fig. i can be found.

Die einzelnen Schaltungstakte sind aus dem Schema der Abb. 3 zu entnehmen, in dem dargestellt ist, welche Schalter bei den einzelnen Schaltschritten offen oder geschlossen sind. An Hand dieses Schemas lassen sich die Stromläufe für jeden Schaltschritt leicht entwickeln.The individual switching cycles can be taken from the scheme in Fig. 3, which shows which switches are open for the individual switching steps or are closed. Using this scheme, the circuits for everyone can be determined Easily develop switching step.

Man kann sich leicht davon überzeugen, daß bei der beschriebenen Einrichtung nach der Erfindung im Falle des Vorhandenseins zweier Motoren die von der Gesamtheit der Regelmaschinen zu fordernde Höchstleistung gleich einem Drittel der Gesamtleistung der zu regelnden Motoren ist. Sind vier :Motoren vorhanden, dann ist jene Leistung gleich einem Fünftel der Gesamtleistung der Motoren. Hieraus erkennt man die große Bedeutung der erfindungsgemäßen Einrichtung.One can easily convince oneself that with the described device according to the invention, in the case of two motors, that of the whole The maximum performance to be demanded of the rule machines is equal to one third of the total performance of the motors to be controlled. If there are four: engines, then that is the power equal to one fifth of the total output of the engines. From this you can see the big one Significance of the device according to the invention.

Auch bei zwei weiteren Motoren kann man da, beim Vorhandensein von vier Motoren erzielte Ergebnis durch die Verwendung einer Regelmaschine erreichen, die in zwei für je ein Viertel der Leitungsspannung bemessene Teile aufgeteilt ist. Während des ersten Teiles des Anlaßvorganges speisen alsdann diese Halbregelmaschinen je unmittelbar und unabhängig einen Motor, und sobald: deren Spannung auf ein Viertel der Leitungsspannung gestiegen ist, schaltet man mit Übergangswiderständen die Motoren und die Halbregellnaschinen in Reihe zwischen die Speiseleitung und Erde; in gleicher Weise kann man schließlich durch übergangswiderstände die Parallelschaltung bewirken.You can also use two other motors if there is a four motors achieve result achieved by using a rule engine, which is divided into two parts each rated for a quarter of the line voltage. These semi-regulating machines then feed during the first part of the starting process each immediately and independently a motor, and as soon as: its voltage to a quarter the line voltage has risen, the motors are switched with transition resistors and the semi-regulating machines in series between the feed line and ground; in the same Way you can finally bring about the parallel connection through contact resistances.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit for starting and regenerative braking of DC railway motors using auxiliary dynamos with three windings, one shunt winding, a main current winding and a separately excited winding, which are against each other are matched so that the terminal voltage of the auxiliary dynamos from which it flows Current is independent, which in turn with constant external excitation of Dynamos does not change, characterized in that one auxiliary dynamo and one rail motor are connected in series to form a group and that these groups at the beginning of the First connected in series and then in parallel, while during regenerative braking, the shifts are carried out in reverse order.

2. A circuit according to claim i, characterized in that the terminal voltage of the auxiliary dynamos depends on the value the mains voltage V can be changed in such a way that the motors are operated with a voltage of 1.5 V when they are connected in parallel.

3. Circuit according to claim i and 2, characterized characterized in that the transition from series to parallel connection and vice versa takes place automatically by zero-voltage or zero-current relays of normal design, which respond as soon as the voltage of the auxiliary dynamos or the potential difference between Auxiliary dynamos and mains is zero or as soon as the current in the auxiliary dynamos decreases.