DE558381C

DE558381C - Automatic protection device for the internal combustion engine of an internal combustion engine, especially diesel-electric vehicle

Info

Publication number: DE558381C
Application number: DEA58659D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1929-08-04
Filing date: 1929-08-04
Publication date: 1932-09-12

Description

Selbsttätige Schutzeinrichtung für den Verbrennungsmotor eines verbrennungsmotor-, besonders dieselelektrischen Fahrzeuges Es ist.. bekannt, Fahrzeuge mit dieselelektrischer bertragung zu bauen, bei denen der Dieselmotor einen Gleichstromgenerator antreibt, der durch eine ebenfalls vom Hauptdieselmotor angetriebene Erregermaschine erregt wird. Diese Anordnung hat erstens den Vorteil, daß man die Spannung der Erregermaschine konstant halten und zur Speisung der Hilfsbetriebe benutzen kann, wobei man die Erregung im Erregerkreis des Generators regelt, und zweitens, daß der Generator ohne Rücksicht auf das Linie der Magnetisierungskurve beliebig tief heraberregt werden kann.Automatic protective device for the internal combustion engine of an internal combustion engine, especially diesel-electric vehicle It is .. known vehicles with diesel-electric to build transmission in which the diesel engine drives a direct current generator, which is excited by an exciter, which is also driven by the main diesel engine will. This arrangement has the advantage, first of all, that the voltage of the exciter machine keep constant and can be used to feed the auxiliary services, whereby one can use the Excitation in the excitation circuit of the generator regulates, and secondly, that the generator Excited to any depth regardless of the line of the magnetization curve can be.

Man hat auch schor den Dieselmotor mit veränderlicher Drehzahl laufen lassen. Die Normalleistung des Dieselmotors, die er bei normalem mittlerem indiziertem Druck und bei bester Verbrennung hergeben kann, ist ungefähr, wenigstens von ',; 3 bis 1/2 seiner normalen Drehzahl an, nach oben verhältnisgleich der Drehzahl. Da nun im Bahnbetrieb sehr stark wechselnde Belastungen vorkommen, so ist es während eines großen Teiles der Betriebszeit möglich, den Dieselmotor mit verminderter Drehzahl laufen zu lassen. Es werden dadurch das Geräusch, die Abnutzung und gegebenenfalls die Verluste verkleinert. Die Drehzahl des Dieselmotors wird vom Führerstand aus durch Fernsteuerung geregelt, wobei der Regler bei einer bestimmten Stellung die Drehzahl konstant hält. Es ist auch bekannt, beim Betrieb mit veränderlicher Drehzahl des Dieselmotors die Spannung der Erregermaschine konstant zu halten, sei es dadurch, daß bei Verstellung der Drehzahl auch der Erregerwiderstand der Erregermaschine entsprechend verändert wird, sei es durch einen selbsttätigen Spannungsregler oder durch beide Mittel. Dies hat nicht nur den Vorteil, daß eine gleichbleibende Spannung für die Ladung der Batterie und die Speisung der Hilfsbetrieb erhalten, sondern auch daß die Regelung erleichtert wird. Denkt man sich nämlich den Generatorstrom und damit das Drehmoment der Triebmotoren, welche ja meistens Reihenschlußmotoren sind, konstant, so steigt bei gleichbleibender Erregung die Spannung des Generators und damit auch die vom Generator abgegebene Leistung verhältnisgleich mit der Drehzahl. Wie oben erwähnt, entspricht dies der Charakteristik des Dieselmotors, dessen Normalleistung ebenfalls ungefähr verhältnisgleich mit der Drehzahl steigt.The diesel engine was also sheared to run at a variable speed permit. The normal power of the diesel engine that it has indexed at normal average Pressure and with the best combustion is about, at least from ',; 3 to 1/2 of its normal speed, upwards in proportion to the speed. Since there are very strongly changing loads in rail operations, it is during a large part of the operating time possible, the diesel engine with reduced speed to run. It will reduce the noise, the wear and tear and possibly the losses diminished. The speed of the diesel engine is controlled from the driver's cab regulated by remote control, with the controller in a certain position the Keeps speed constant. It is also known to operate at variable speed of the diesel engine to keep the voltage of the exciter constant, be it by that when the speed is adjusted, the excitation resistance of the excitation machine is changed accordingly, be it by an automatic voltage regulator or by both means. This not only has the advantage that a constant tension for charging the battery and powering the auxiliary system, rather also that the regulation is facilitated. If you think of the generator current and thus the torque of the traction motors, which are mostly series motors are constant, the voltage of the generator increases with constant excitation and thus also the power delivered by the generator in proportion to the speed. As mentioned above, this corresponds to the characteristics of the diesel engine, its normal output also increases roughly in proportion to the speed.

Es ist weiterhin bekannt, daß neben der Beeinflussung der Dieselmotordrehzahl auch noch die Erregung des Generators im Haupterregerkreis geregelt werden muß, nicht nur deshalb, weil die Anzahl der Betriebsdrehzahlen des Dieselmotors nur beschränkt ist und daher die Regelung zu wenig fein wäre, sondern auch deshalb, weil die richtige Belastung des Dieselmotors einstellbar sein muß. Besonders müssen Uberlastungen des Dieselmotors, welche für ihn schädlich sind und seinen Wirkungsgrad verschlechtern, vermieden werden. Während eine gleichbleibende Erregung am Platze ist, solange der Generatorstrom und das Motordrehmoment gleichbleiben, wird eine Änderung der Erregung notwendig, sobald der Generatorstrom sich ändert. In der Tat würde ja, gleichbleibende Drehzahl des Dieselmotors vorausgesetzt, jede Zunahme des Generatorstromes eine Überlastung des Dieselmotors bedeuten. Durch eine Steuerwalze gibt man nun dem Führer die Möglichkeit, die Erregung des Generators durch Ändern von Widerständen im Haupterregerkreis noch für sich zu regeln.It is also known that in addition to influencing the diesel engine speed the excitation of the generator in the main excitation circuit also has to be regulated, not only because the number of operating speeds of the diesel engine is only limited is and therefore the regulation would not be fine enough, but also because the correct one Load of the diesel engine must be adjustable. Especially need overloads of Diesel engine, which are harmful to him and worsen his efficiency, be avoided. While a constant excitement is in place, as long as the Generator current and motor torque remain the same, there will be a change in excitation necessary as soon as the generator current changes. In fact, yes, would be constant Assuming speed of the diesel engine, every increase in the generator current is a Mean overloading the diesel engine. A control roller now gives the guide the possibility of the excitation of the generator by changing resistances in the main excitation circuit still to be settled for yourself.

Die Möglichkeit, die Drehzahl des Dieselmotors unabhängig von der Erregung des Generators beeinflussen zu können, bringt bekanntlich die Gefahr der Überlastung des Dieselmotors mit sich. Auch ist es möglich, den Dieselmotor unnötig schnell laufen zu lassen. Die Überlastung tritt dann ein, wenn der Dieselmotor bereits voll belastet ist und der Führer nun, um die Geschwindigkeit zu erhöhen oder um sie bei Zunahme der Steigung aufrechtzuerhalten, die Erregung verstärkt, anstatt den Dieselmotor auf eine höhere Drehzahl zu bringen, damit die Zunahme der Generatorspannung, die sich in beiden Fällen ergibt, auch von einer Erhöhung der Dieselmotorleistung begleitet ist. Umgekehrt wird eine Unterlastung, d. h. eine unnötig hohe Drehzahl, des Dieselmotors eintreten, wenn der Dieselmotor bereits voll belastet war und der Führer nun zwecks Verlangsamung der Geschwindigkeit die Erregung vermindert, ohne die Drehzahl des Dieselmotors zu verringern.The possibility of the speed of the diesel engine regardless of the It is well known that being able to influence the excitation of the generator brings with it the danger of Overloading the diesel engine with itself. It is also possible to use the diesel engine unnecessarily run fast. The overload occurs when the diesel engine is already is fully loaded and the guide now to increase the speed or to maintaining it as the incline increases, instead of increasing arousal bring the diesel engine to a higher speed so that the generator voltage increases, which results in both cases, also from an increase in the diesel engine output is accompanied. Conversely, an underload, i.e. H. an unnecessarily high speed, of the diesel engine occur when the diesel engine was already fully loaded and the Guide now reduces the excitement in order to slow down the speed, without reduce the speed of the diesel engine.

Man hat auch bereits eine Regeleinrichtung für Umformerlokomotiven in Vorschlag gebracht, bei denen der Feldregler des Generators von einem Schaltmotor angetrieben wird, dessen Drehrichtung vom Führerschalter aus bestimmt und dessen Abschaltung von einem Stromwächter oder mehreren solchen Wächtern überwacht wird, die ihrerseits selbsttätig in Abhängigkeit von der Stromaufnahme der vom Umformer gespeisten Arbeitsmotoren arbeiten. Hier handelt es sich im wesentlichen um die selbsttätige Veränderung der Erregung des Generators lediglich in Abhängigkeit von seinem Ankerstrom, der konstant . gehalten werden soll.One already has a control device for converter locomotives Brought into proposal in which the field regulator of the generator is operated by a switching motor is driven, whose direction of rotation is determined by the driver's switch and whose Disconnection is monitored by one or more current monitors, which in turn automatically depends on the power consumption of the converter powered work motors work. This is essentially the automatic change in the excitation of the generator only as a function of its armature current, which is constant. should be held.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Schutzeinrichtung für den Verbrennungsmotor eines verbrennungsmotor-, besonders dieselelektrischen Fahrzeuges mit vom Dieselmotor angetriebenem, die Fahrzeugantriebsmotoren speisendem Hauptgenerator und mit auf gleichbleibende Eigenspannung geregeltem Erreger. Sie besteht darin, daß zur Begrenzung der Erregung des Hauptgenerators zusätzliche Organe vorgesehen sind, die durch selbständiges Schalten von Widerständen des Erregerkreises dafür sorgen, daß das Generatordrehmoment bei beliebigen betriebsmäßig möglichen Generatorströmen vorausbestimmte, vom Generatorstrom unabhängige Werte nicht übersteigt oder unterschreitet, so daß der Dieselmotor stets mit vollem Drehmoment arbeitet. Da das Generatordrehmoment gleich dem Produkt aus dem Ankerstrom und dem Feld ist, werden die Regelorgane nicht nur durch den Ankerstrom, der je nach den Betriebsbedürfnissen verschieden ist, sondern auch durch das Generatorfeld (d. h. durch die Generatorerregung) beeinflußt.The present invention relates to an automatic protective device for the internal combustion engine of an internal combustion engine, especially diesel-electric Vehicle with the diesel engine driven, the vehicle drive motors feed Main generator and with an exciter regulated to a constant residual voltage. she consists in the fact that additional organs are used to limit the excitation of the main generator are provided by the independent switching of resistors of the excitation circuit ensure that the generator torque at any operationally possible Generator currents does not exceed predetermined values that are independent of the generator current or falls below, so that the diesel engine always works with full torque. Since the generator torque is equal to the product of the armature current and the field, are the regulating organs not only by the armature current, which depends on the operating needs is different, but also by the generator field (i.e. by the generator excitation) influenced.

In den Abb. z und a der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Soweit die einzelnen Teile beider Ausführungen einander gleich sind, haben sie dieselben Bezugszeichen.In the Fig. Z and a of the drawing are two embodiments of the Subject of the invention illustrated. So much for the individual parts of both versions are the same, they have the same reference numerals.

Bei der Ausführung nach Abb. z bezeichnen a den Dieselmotor, b seinen Drehzahlregler, c den Hauptgenerator, d dessen Erregerwicklung. fdie Erregermaschine, g ihre selbsterregte Erregerwicklung mit Regelwiderstand 1a, der ebenso wie der Drehzahlregler b über die Getriebeteile i mittels Handrad k verstellt werden kann. Sowohl der Hauptgenerator c als auch der Erreger f werden vom Dieselmotor a durch die Welle m angetrieben. Der Generator c liefert Strom für die hier in Parallelschaltung betriebenen Fahrzeugantriebsmotoren n und ihre Feldwicklungen o sowie die hintereinanderliegenden Relais pi P4. Letztere überwachen die Stromkreise der Schützen q, -q" die zum stufenweisen Kurzschließen der Vorschaltwiderständev des Erregerkreises des Hauptgenerators c dienen und durch eine Steuerwalze s nacheinander an die Klemmen des Erregers f angeschlossen werden.In the version according to Fig. Z, a denotes the diesel engine, b its speed controller, c the main generator, d its field winding. fthe excitation machine, g its self-excited excitation winding with variable resistor 1a, which, like the speed controller b, can be adjusted via the gear parts i using the handwheel k. Both the main generator c and the exciter f are driven by the diesel engine a through the shaft m. The generator c supplies power for the vehicle drive motors n, which are operated in parallel here, and their field windings o as well as the relays pi P4 lying one behind the other. The latter monitor the circuits of the contactors q, -q "which are used to gradually short-circuit the ballast resistors of the exciter circuit of the main generator c and are connected to the terminals of the exciter f one after the other by a control roller s.

Es sei zunächst angenommen, daß die Erregerwiderstände r durch stufenweises Schließen der Schützen q teilweise kurzgeschlossen und dadurch geregelt werden. Gleichgültig ob die Schützen elektromagnetisch oder elektropneumatisch betrieben sind, werden sie durch Steuerströme, die von der Steuerwalze s ein- und ausgeschaltet werden, betätigt. Jedem Schütz q ist ein Blockierrelais p zugeordnet, über dessen Kontakte der betreffende Steuerstrom geleitet wird. Das Blockierrelais ist vom Generatorstrom oder einem ihm proportionalen Strom erregt und spricht bei einem bestimmten Grenzstrom, welcher von Relais zu Relais verschieden ist, an, wobei es die Schwerkraft, eine Federkraft oder irgendeine andere Gegenkraft überwindet. Beim Ansprechen wird der Steuerstromkreis betätigt, beispielsweise geöffnet. Es kann also jedem Schütz ein Grenzstrom zugeordnet werden, nach dessen Überschreitung jenes nicht mehr geschlossen werden kann, weil der Steuerstrom durch das zugehörige Blockierrelais geöffnet ist. Der Führer wird also beispielsweise beim Anfahren die Steuerwalze s nach vorwärts drehen und dabei stufenweise die Erregerschütze q schließen. Alle bereits geschlossenen Schütze q können natürlich geschlossen bleiben, da sie an der kurzgeschlossenen Seite des Widerstandes -r liegen. Bei Erreichung der dem vorhandenen Generatorstrom entsprechenden Grenzstellung der Steuerwalze s schließt sich trotz dem erhaltenen Kommando das zuletzt betroffene Schütz q nicht mehr, auch wenn die Steuerwalze s weitergedreht wird. Letztere kann ohne weiteres in dieser «eitergedrehten Stellung verbleiben. Sobald der Generatorstrom zurückgeht, wird die Blockierung entsprechender Schütze q aufgehoben; diese schließen sich von selbst, wodurch die Erregung an jene obere Grenze geht, die ihr entweder durch die Stellung der Steuerwalze s oder durch die Größe des Generatorstroines vorgeschrieben ist. Damit ist ein selbsttätiger Schutz vor Überlastungen des Dieselmotors a erreicht.It is initially assumed that the excitation resistances r by stepwise Closing the contactors q are partially short-circuited and thus regulated. Regardless of whether the contactors are operated electromagnetically or electropneumatically are, they are switched on and off by control currents from the control roller s are operated. A blocking relay p is assigned to each contactor q Contacts the relevant control current is conducted. The blocking relay is from the generator power or a current proportional to it and speaks at a certain limit current, which differs from relay to relay, whereby it is the force of gravity, a Overcomes spring force or any other opposing force. When spoken to, the Control circuit actuated, for example open. So every contactor can do it Limit current are assigned, after which it is no longer closed can be because the control current through the associated blocking relay is open. The driver becomes the control drum, for example, when starting up Turn s forward and gradually close the excitation contactors q. All already closed contactors q can of course remain closed since they are connected on the short-circuited side of the resistor -r. When reaching the existing Generator current corresponding limit position of the control roller s closes despite the last affected contactor q no longer responds to the command received, even if the Control drum s is rotated further. The latter can easily be twisted into this Remain in position. As soon as the generator current decreases, the blockage will be corresponding shooter q canceled; these close by themselves, whereby the Excitement goes to that upper limit, which you either by the position of the control drum s or by the size of the generator routine. This is an automatic Protection against overloading of the diesel engine a achieved.

Es mag ferner der Wunsch bestehen, auch Unterlastungen des Dieselmotors ca wenigstens anzuzeigen, wenn deren Möglichkeit auch nicht verhindert werden soll. Hierfür kann in Verbindung mit der vorbeschriebenen Einrichtung folgende, in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtung dienen.There may also be a desire to also underload the diesel engine ca at least indicate if their possibility should not be prevented. For this purpose, the following can be used in conjunction with the device described above, in the Drawing not shown device are used.

Die Blockierrelais P werden mit einem zweiten Kontaktpaar versehen, welches beispielsweise beim Ansprechen des Blockierrelais ß geschlossen «erden möge. Der Stromkreis einer auf dem Führerstand befindlichen Signallampe wird in parallelen Zweigen über diese letztgenannten Kontakte geführt und außerdem je über zugehörige Kontakte der Steuenvalze s. Es kann nun die Anordnung so getroffen werden, daß in jeder Stellung der Steuerwalze s der Lampenkreis dann geschlossen wird, wenn das Blockierrelais p der nächsthöheren Erregerstufe y angezogen ist. Solange also beim Aufschalten das Blockierrelais P der nächstfolgenden, noch nicht erreichten Stufe r noch nicht angesprochen hat, brennt .die Lampe nicht, sie brennt vielmehr nur, wenn man der ersten gesperrten Stufe r unmittelbar benachbart ist. Wird die Steuerwalze s trotzdem weitergedreht, so brennt die Lampe weiter, weil ja die den folgenden Stufen r größerer Erregung zugeordneten Blockierrelais auch angesprochen haben.The blocking relays P are provided with a second pair of contacts, which, for example, should be grounded when the blocking relay ß closed «. The circuit of a signal lamp located in the driver's cab is in parallel Branches are managed via these last-mentioned contacts and also via related ones Contacts of the control roller s. The arrangement can now be made so that in every position of the control drum s the lamp circuit is then closed when the Blocking relay p of the next higher excitation level y is activated. So long for the Switching on the blocking relay P of the next following, not yet reached level r has not yet responded, the lamp does not burn, it just burns if one is immediately adjacent to the first blocked stage r. Will the control drum If you continue to turn the lamp, the lamp will continue to burn, because yes the following The blocking relays assigned to stages r greater excitation have also responded.

Es ergibt sich also, daß das Brennen der Lampe volle Belastung des Dieselmotors ca anzeigt, das Nichtbrennen hingegen Unterlastung. Um den Dieselmotor a wieder voll zu belasten, würde der Führer dessen Drehzahl vermindern. Dadurch sinkt die Fahrgeschwindigkeit, und um sie wieder in die Höhe zu bringen, wird er nun die Erregung d verstärken bis an die Grenze, die ihm bei dem vorliegenden Generatorstrom durch die selbsttätige Einrichtung gezogen ist; bei dieser Grenze brennt dann die Lampe wieder.So it turns out that the burning of the lamp full load of the Diesel engine indicates approx, the non-burning, however, underload. About the diesel engine a fully loaded again, the driver would reduce its speed. Through this if the driving speed drops, and to bring it up again, he will now amplify the excitation d up to the limit which it can get with the generator current present pulled through the automatic device; at this limit the burns Lamp again.

`'Will man dem Führer die Möglichkeit geben, über die durch die Lampe angezeigte Vollbelastungsstellung noch einige Erregerstufen hinauszugehen, so kann dies ohne weiteres durch geeignete Zuordnung der Blockierrelais zu den Stellungen der Steuerwalze s hinsichtlich der Führung des Lampenstromkreises geschehen. Es würde beispielsweise dann die Lampe zu brennen beginnen, nicht wenn man sich mit der Steuerwalze s der durch den Generatorstrom vorgeschriebenen Grenzstellung bis zur unmittelbaren Nachbarschaft genähert hat, sondern wenn noch eine, zwei oder beliebig viele Stufen dazwischenliegen.'' One wants to give the leader the possibility of going through the lamp displayed full load position to go a few more pathogen levels, so can This can be done easily by appropriately assigning the blocking relays to the positions the control drum s done with regard to the management of the lamp circuit. It For example, the lamp would then start to burn, not when you were using of the control roller s the limit position prescribed by the generator current up to has approached the immediate neighborhood, but if another, two or there are any number of levels in between.

Es muß aber bemerkt werden, daß es eigentlich gar nicht erwünscht ist, dem Führer die Möglichkeit zu geben, den Dieselmotor zu überlasten, solange der Dieselmotor nicht mit höchster Drehzahl arbeitet. Dann allerdings sollte eine Überlastungsmöglichkeit vorliegen. Zu diesem Zweck könnte man im Führerstand einen besonderen Schalter, etwa einen Druckknopfschalter, vorsehen, der beim Drücken die Erregung der Blockierrelais p unterbricht, so daß diese nicht mehr zur `'Wirkung kommen. Dieser Schalter könnte durch eine Leitung, die über eienen Kontakt am Drehzahlverstellhebel des Dieselmotors a geht, überbrückt werden. Der Kontakt wäre auf allen Drehzahlstellungen, mit Ausnahme der höchsten, geschlossen, so daß der Druckknopfschalter, welcher die Aufhebung der Blockierung bewirkt, nur bei der höchsten Drehzahl des Dieselmotors wirksam ist. Bei kleineren Drehzahlen soll der Führer zunächst die Drehzahl des Dieselmotors erhöhen, bevor er ihn mit einem höheren Drehmoment belastet.It must be noted, however, that it is actually not wanted at all is to give the guide the opportunity to overload the diesel engine for as long the diesel engine does not run at maximum speed. But then one should There is a possibility of overload. One could do this in the driver's cab Provide special switches, such as a push-button switch, which when pressed the Excitation of the blocking relay p interrupts, so that this no longer has an effect come. This switch could be through a line that has a contact on the speed control lever of the diesel engine a is going to be bridged. The contact would be at all speed positions, except for the highest, closed so that the push-button switch which the The blockage is released only at the highest speed of the diesel engine is effective. At lower speeds, the driver should first set the speed of the Increase the diesel engine before loading it with a higher torque.

Die Ausführung nach Abb. 2 ist der nach Abb. i ähnlich. Sie unterscheidet sich von der ersten Ausführung vor allem dadurch, daß die Erregung des Hauptgenerators c statt durch Schütze q (Abb. i) mittels einer Schaltwalze s geregelt wird, die die Vorschaltwiderstände y schaltet und von einer bekannten elektropneumatischen Vorrichtung u durch die Welle v angetrieben wird. Auf der gleichen Welle v sitzt ferner eine zweite Steuerwalze w zum stufenweisen Einschalten von Einstellwiderständen x1 -x.. Auch auf der von Hand gesteuerten `'Welle i sitzt außer der Steuerwalze t zum Schalten der Vorschaltwiderständeyl des Erregerkreises des Hauptgenerators c eine zweite Steuerwalze y zum Schalten der Regelwiderstände da des Erregerkreises der Erregermaschine f.The design according to Fig. 2 is similar to that of Fig. I. It differs from the first embodiment mainly in that the excitation of the main generator c is controlled by means of a switching drum s instead of contactors q (Fig. I), which switches the series resistors y and is driven by a known electropneumatic device u through the shaft v will. On the same shaft v there is also a second control roller w for gradually switching on setting resistors x1 -x .. In addition to the control roller t for switching the switching resistors of the excitation circuit of the main generator c, there is also a second control roller y for switching on the manually controlled '' shaft i Switching the control resistors da the excitation circuit of the exciter f.

Der Dieselmotor ca kann durch Verstellen des entsprechenden, im Führerstande vorgesehenen Handrades k auf verschiedene Drehzahlen geregelt werden. Bei der gezeichneten Ausführungsform sind der Einfachheit wegen nur vier Drehzahlen vorgesehen. Eine andere Regelmöglichkeit besteht für den Führer nicht, und es wird angenommen, daß diese vier Drehzahlstufen genügen, um alle im Arbeitsbereich des Fahrzeuges liegenden Zugkräfte und Geschwindigkeiten einzustellen.The diesel engine can be adjusted in the driver's cab by adjusting the corresponding provided Handwheel k can be regulated to different speeds. In the illustrated embodiment, for the sake of simplicity, there are only four speeds intended. There is no other control option for the Führer, and it will assumed that these four speed levels are sufficient to operate all of the Set tractive forces and speeds of the vehicle lying down.

Der Generator c ist durch die selbsterregte Erregermaschine f fremderregt, welche mittelbar oder unmittelbar vom Dieselmotor angetrieben sein kann. Beim Verdrehen der Welle i der Drehzahlverstellvorrichtung b wird auch die Steuerwalze y der Erregermaschine f mitverdreht, und zwar derart, daß auch hier wiederum die Spannung der Erregermaschine f bei allen Drehzahlen soweit wie möglich konstant gehalten wird. Die Antriebsvorrichtung u, die die Steuerwalze s zur Erregung des Generators c antreibt, ist derart gebaut, daß sie bei Erregung ihres Auf- und Abschaltventils i bzw. 2 vorwärts läuft, bei Entregung des Aufschaltventils i ihre Vorwärtsbewegung einstellt und bei Entregung beider Ventile i und 2 rückwärts läuft. Die Erregung der beiden Ventilspulen i, 2 ist über je ein Kontaktrelais 3, q. geführt, das einerseits vom Generatorankerstrom und andererseits von einem für jede Steuerwalzenstellung eigens durch entsprechende Einstellung der Widerstände x1 bis x3 abgestimmten Hilfsstrom erregt wird. Die Steuerung des Hilfsstromes erfolgt durch die Steuerwalze w, die auf derselben Welle v wie die Steuerwalze s der Generatorerregung und die Antriebsvorrichtung u sitzt und sich mit diesen dreht.The generator c is externally excited by the self-excited exciter f, which can be driven directly or indirectly by the diesel engine. When twisting the shaft i of the speed adjustment device b is also the control roller y of the exciter f also rotated, in such a way that here again the voltage of the exciter f is kept as constant as possible at all speeds. The drive device u, which drives the control roller s to excite the generator c, is constructed in such a way that that it runs forward when its on and off valve i or 2 is excited, at De-excitation of the connection valve i stops its forward movement and upon de-excitation of both valves i and 2 runs backwards. The excitation of the two valve coils i, 2 is via a contact relay 3, q. out, on the one hand from the generator armature current and on the other hand by one for each control roller position by corresponding ones Setting the resistors x1 to x3 matched auxiliary current is excited. The control of the auxiliary current is carried out by the control roller w, which is on the same shaft as v the control roller s of the generator excitation and the drive device u sits and rotates with these.

Die Kontaktrelais 3, q. für die beiden Ventilspulen i, 2 der Antriebsvorrichtung at sind grundsätzlich gleich, nur ist die Amperewindungszahl des Ansprechens für das Abschaltrelais q. etwas größer, z. B. 15 °/o, als für das Aufschaltrelais 3. Der Unterschied der beiden Amperewindungszahlen soll möglichst klein sein, muß aber immerhin so groß gehalten werden, daß die Relais im nachstehend beschriebenen Sinne richtig arbeiten können. Durch die Abstimmung des Hilfsstromes für jede Steuerwalzenstellung wird erreicht, daß die beiden Kontaktrelais 3, q. bei Generatorströmen ansprechen, die jeweils eine Funktion der Stellung der Steuerwalze s der Generatorerregung sind, und zwar wird diese Funktion eben so gewählt, daß das Ansprechen immer beim Vollastdrehmoment des Dieselmotors a stattfindet. Sobald bei irgendeiner Stellung der Generatorsteuerwalze s der zugehörige Grenzstrom überschritten ,ist, spricht zunächst das Leistungsbegrenzungsrelais 3 für Aufschalten der Antriebsvorrichtung u an und entregt das zugehörige Ventil 1. Dadurch wird in bekannter Weise die Antriebsvorrichtung zum Stillstand gebracht und eine weitere Steigerung des Generatordrehmomentes zunächst vermieden. Nimmt jedoch die Steigung der Fahrstrecke oder der Fahrwiderstand zu, so erhöht sich trotz der gleichbleibenden Erregung der Generatorstrom wegen der Seriencharakteristik der Triebmotoren n. Sofern der Generatorstrom genügend (nämlich um die vorher genannten 15 °/o) steigt, so spricht auch das Abschaltrelais q. an und bringt die Antriebsvorrichtung u zum Rücklauf, bis die beiden Kontaktrelais 3, q. wieder abgefallen sind. Es wird also die Erregung des Generators c selbsttätig auf bestimmte Werte eingeregelt, welche für jede Steuerwalzenstellung eine vorausbestimmte Funktion des Generatorstromes sind, und zwar ist diese Funktion derart bestimmt, daß der Dieselmotor stets mit vollem Drehmoment arbeitet. .The contact relays 3, q. for the two valve coils i, 2 of the drive device at are basically the same, only the number of ampere turns of the response is for the cut-off relay q. slightly larger, e.g. B. 15 ° / o, than for the connection relay 3. The difference between the two number of ampere-turns should be as small as possible, but it must at least be kept so large that the relay in the sense described below can work properly. By coordinating the auxiliary current for each control roller position it is achieved that the two contact relays 3, q. respond to generator currents, which are each a function of the position of the control roller s of the generator excitation, this function is chosen so that the response always at full load torque of the diesel engine a takes place. As soon as at any position of the generator control roller s the associated limit current is exceeded, the power limitation relay speaks first 3 for switching on the drive device u and de-energizes the associated valve 1. As a result, the drive device is brought to a standstill in a known manner and a further increase in the generator torque is initially avoided. Takes however, the gradient of the route or the driving resistance increases, in spite of this the constant excitation of the generator current due to the series characteristic of the traction motors n. If the generator current is sufficient (namely to the aforementioned 15 ° / o) increases, the cut-off relay q also speaks. and brings the drive device u to return until the two contact relays 3, q. have fallen off again. It will i.e. the excitation of the generator c is automatically adjusted to certain values, which a predetermined function of the generator current for each control roller position are, and this function is determined in such a way that the diesel engine is always with full torque works. .

Es möge nun nur noch der Anlaßvorgang des Fahrzeuges etwas näher betrachtet werden. Der Dieselmotor a wird zunächst auf die kleinstmögliche Drehzahl angelassen. Die Generatorerregung d ist noch unterbrochen. Mit der Welle i der Drehzahlverstellvorrichtung b ist die Einschaltsteuerwalze t mit beispielsweise zwei Stellungen verbunden, und es werden bei Drehung des Führerstandshandrades k zunächst diese zwei Stellungen durchfahren, bevor die Drehzahl des Dieselmotors a weiter erhöht wird. Auf der ersten dieser zwei Stellungen wird die Generatorerregung der Erregermaschine f über einen Vorschaltwiderstand y1 eingeschaltet. Auf der zweiten Stufe ist dieser Widerstand kurzgeschlossen. Es ergibt sich also auf der ersten Drehzahlstufe eine Regelung der Erregung von Hand, wie sie für das Rangieren mit der leeren Lokomotive angenehm ist. Erst auf der letzten dieser zwei Stufen, werden die Erregerstromkreise der beiden Ventile i, 2 der Antriebsvorrichtung u eingeschaltet, und erst dann beginnt also die selbsttätige Wirkungsweise der Generatorsteuerwalze t. Vorher stand die Antriebsvorrichtung u wegen der Entregung beider Ventile i, z in der Nullstellung, und es war deshalb an der Generatorsteuerwalze t der größte Widerstand r, d. h. die kleinste Erregung, eingestellt. Auf der zweiten Stufe der Walze t beginnt, wie gesagt, die selbsttätige Wirkungsweise insofern, als die Generatorerregung nun von selbst gesteigert wird, sofern der Generatorstrom dies erlaubt. Dies findet statt auf allen weiteren Drehzahlstufen, auf denen die Ein-. schaltsteuerwalze t stets die Erregung der Ventile i, 2 gestattet und den zusätzlichen Erregerwiderstand y1 für den Rangierbetrieb kurzschließt.Let us now only consider the starting process of the vehicle a little more closely. The diesel engine a is first started at the lowest possible speed. The generator excitation d is still interrupted. With the shaft i of the speed adjustment device b , the switch-on control roller t is connected, for example, to two positions, and when the driver's cab handwheel k is rotated, these two positions are first passed through before the speed of the diesel engine a is increased further. In the first of these two positions, the generator excitation of the exciter f is switched on via a series resistor y1. On the second stage, this resistor is short-circuited. So there is a manual control of the excitation at the first speed level, as it is comfortable for shunting with the empty locomotive. It is only at the last of these two stages that the excitation circuits of the two valves i, 2 of the drive device u are switched on, and only then does the automatic mode of operation of the generator control roller t begin. Before, the drive device u was in the zero position because of the de-excitation of both valves i, z, and the greatest resistance r, ie the smallest excitation, was therefore set on the generator control roller t. As already mentioned, the automatic mode of action begins on the second stage of the roller t in that the generator excitation is now increased by itself, provided that the generator current allows this. This takes place at all other speed levels on which the on. Shift control drum t always allows the excitation of the valves i, 2 and short-circuits the additional exciter resistance y1 for the maneuvering operation.

Genügen die Drehzahlstufen des Dieselmotors nicht, um einen einwandfreien Fahrbetrieb, besonders eine genaue Einhaltung der im Fahrplan vorgeschriebenen Fahrzeiten, zu gewährleisten, so kann man zwischen den Drehzahlstufen zusätzliche Widerstandsstufen im Erregerkreis des Hauptgenerators ähnlich den für den Rangierbetrieb erforderlichen Widerstandsstufen r1 (Abb. 2) vorsehen, die beim Bedienen des Handrades 1a geschaltet werden. Hierbei empfiehlt es sich, jene Stellungen, bei denen kein zusätzlicher Erregerwiderstand vorgeschaltet ist, irgendwie als Hauptstellungen zu kennzeichnen. Auf diese Weise sieht der Führer zugleich, ob er mit einer Haupt- oder einer Nebenstellung fährt. Letztere darf er nur dann benutzen, wenn die Einschaltung der vom Fahrplan vorgeschriebenen Fahrzeit oder eine Geschwindigkeitsvorschrift der Strecke es unbedingt erfordern, da ja auf diesen Nebenstellungen der Dieselmotor nicht vollbelastet, also unwirtschaftlich, arbeitet. Im vorliegenden Falle ist ferner angenommen, daß auch beim Fahren mit den Nebenstellungen die selbsttätig wirkende Einrichtung wirksam ist. Es werden deshalb keine Pendelungen entstehen, da die selbsttätige Einrichtung nicht auf bestimmteErregungen, sondern auf bestimmte Stellungen der Generatorschaltwalze s reagiert.If the speed levels of the diesel engine are not sufficient for a perfect Driving operations, especially strict adherence to the driving times prescribed in the timetable, to ensure that you can switch between the speed levels additional Resistance levels in the excitation circuit of the main generator similar to those for shunting operations Provide necessary resistance levels r1 (Fig. 2) when operating the handwheel 1a can be switched. It is advisable to use those positions where no additional excitation resistance is connected upstream, somehow as main positions to be marked. In this way the leader can see at the same time whether he is dealing with a main or an extension runs. He may only use the latter if the activation the travel time prescribed by the timetable or a speed regulation the route absolutely require it, since the diesel engine is on these extensions not fully loaded, i.e. uneconomical, works. In the present case is also assumed that also when driving with the auxiliary positions the automatically acting Establishment is effective. There will therefore be no oscillations, since the automatic Set up not on certain excitations, but on certain positions of the Generator shift drum s reacts.

Für gewisse Fälle ist es außerdem noch erwünscht, wenn die zur Begrenzung der Erregung des Hauptgenerators dienenden Organe nicht nur abhängig von seinem Ankerstrom, sondern auch abhängig von der Dieselmotordrehzahl arbeiten. Man erreicht dies beispielsweise bei der Anordnung nach Abb. 2 dadurch, daß man im Hilfsstromkreis der Kontaktrelais 3, 4 Vorschaltwiderstände zusätzlich vorsieht, die, abhängig von der Drehung der Welle i geschaltet, z. B. bei niederen Drehzahlen des Dieselmotors a allmählich kurzgeschlossen werden.In certain cases it is also desirable if the limit the excitation of the main generator serving organs not only dependent on his Armature current, but also work depending on the diesel engine speed. One achieves this, for example, in the arrangement according to Fig. 2 in that one in the auxiliary circuit the contact relay 3, 4 additionally provides series resistors which, depending on the rotation of the shaft i switched, e.g. B. at low speeds of the diesel engine a gradually short-circuited.

Claims

PATE: TANSPRLC1-1 E: i. Automatic protective device for the internal combustion engine of an internal combustion engine, especially diesel-electric vehicle with the main generator driven by the diesel engine, feeding the vehicle drive engines and with an exciter regulated to a constant internal voltage, characterized in that additional organs (e.g. p , q, s in Fig. i) are provided which, by automatically switching resistors (y) of the excitation circuit, ensure that the generator torque does not exceed or fall below predetermined values that are independent of the generator current, so that the diesel engine ( a) always works with full torque.

2. Device according to claim i, characterized in that that individual organs (relays P in ebb. i or relay 3, 4 in Fig. 2) depending on the armature current of the generator work.

3. Device according to claim 2, characterized in that the organs (e.g. the contact relay 3, q. in Fig. 2) also dependent on the diesel engine speed work, for example with the help of in the auxiliary circuit of the contact relay provided series resistors that depend on the rotation of the speed controller (b) of the diesel engine influencing shaft (i) can be switched. q ..

Facility according to claim 2, characterized in that the main generator is provided by a driver's cab control roller (s in Fig. i) is excited to the certain limit values, and that when increasing of the armature current of the generator its excitation by those organs (p) automatically is reduced, even if the control drum is not turned back.

5. Establishment according to claim q., in which the main generator is controlled by switching devices which are influenced by control currents is regulated, characterized in that each adjustable excitation level (y) or a group of such stages is assigned a contact relay (p) via its contacts the control current required for the excitation of the stage in question is conducted and which is excited by the generator current or a proportional current in such a way that it responds when the generator current has reached that value, above which the relevant excitation level may no longer be adjustable and drops when that Value is not reached, so that even if the generator current changes, the associated Maximum excitation is never exceeded, no matter in which position the excitation control roller (s is.

6. Device according to claim i and 2 with one for exciting the main generator serving shift drum, which is driven by a device, which in turn for switching on and off is controlled by one circuit each, characterized in that that the two control currents via the contacts each of a contact relay (3 or q.) are performed, on the one hand by the generator armature and on the other hand by an auxiliary current is excited, the size of which has such a function of the position of the exciter roller (s) and the drive device (7s) is that the contact relay assigned to the switching control current (3) responds to initiate the switching movement when the generator current has risen to such a level that in the associated position of the Errege_rschaltwalze (s) the permissible generator torque has been reached, and that also the cut-off control current assigned Relay (q.) To initiate the switch-off movement then responds if the generator armature current takes into account the inaccuracy of the contact relays has reached a somewhat higher value corresponding to this inaccuracy.

7. Establishment according to claim r, characterized in that the optical or acoustic load condition Signaling devices indicating the diesel engine on the driver's cab of the vehicle are provided.