DE563878C

DE563878C - Circuit for low-voltage batteries for remote control of signals and switches

Info

Publication number: DE563878C
Application number: DEH117726D
Authority: DE
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1928-08-11
Filing date: 1928-08-11
Publication date: 1932-11-10

Description

Um Signale mittels Schwachstrombatterien vom Stellwerk aus stellen zu können, sind Umformer bekannt, die zur Erhöhung der Spannung zur Überwindung der Leitungswiderstände der Batterie vorgeschaltet werden. Dabei ist zur Schonung der Batterie der Umformer nur während der Umstellung des Signals einzuschalten. Das ist einfach zu erreichen, indem der Umformer etwa durch die Handfalle am Signalhebel eingeschaltet und nach beendeter Fahrstellung durch Loslassen der Handfalle wieder abgeschaltet wird. Da der elektrische Signalantrieb mit Schwachstrombatterie aber insbesondere fürIn order to be able to set signals from the interlocking using low-voltage batteries, converters are known to increase the voltage to overcome the line resistances upstream of the battery. In order to save the battery, the converter is only on during the changeover of the signal. That is easy to achieve by putting the converter around the hand latch on the signal lever is switched on and after the end of the driving position by releasing it the hand trap is switched off again. Since the electric signal drive with a low-voltage battery is especially useful for

t5 Vorsignale angewendet werden soll, die ohne besonderen Bedienungshebel abhängig von der Stellung des mechanisch gestellten Hauptsignals zu schalten sind, so muß das Ein- und Ausschalten des Umformers ganz selbsttätig, auch ohne Handfallenkontakte, möglich sein.t5 distant signals should be used without special operating lever depending on the position of the mechanically set main signal are to be switched, the converter must be switched on and off automatically, even without palm-tree contacts, be possible.

Am einfachsten ist das bei AnwendungThe easiest way to do this is to use it

eines elektromagnetischen Polwechslers zu erreichen, der den Gleichstrom aus der Schwachstrombatterie in pulsierenden Gleichstrom verwandelt und zur Speisung eines Transformators geeignet macht. Wird der Stellstromkreis für den elektrischen Vorsignalantrieb durch Umlegen des Bedienungshebels oder in Fahrstellung des Hauptsignals geschlossen, so daß durch die in dem Stellstromkreis befindliche Sekundärwicklung des Transformators Strom fließen kann, so ist auch entsprechender Stromfluß im primären Stromkreis möglich,- und der Polwechsler setzt selbsttätig ein. Bei unterbrochenem Stellstromkreis aber drosselt die Sekundärwicklung den primären Stromkreis, so daß der Polwechsler wieder stillsteht und nur noch ganz wenig Strom aus der Batterie fließt.to achieve an electromagnetic pole changer, which draws the direct current from the Low-voltage battery converted into pulsating direct current and used to power a Transformer makes it suitable. Is the control circuit for the electrical distant signal drive by turning the operating lever or in the driving position of the main signal closed, so that by the in the control circuit If the secondary winding of the transformer is located, current can flow, so is the corresponding current flow in the primary Circuit possible - and the pole changer starts automatically. With interrupted Control circuit but throttles the secondary winding the primary circuit, so that the pole changer stops again and very little current flows from the battery.

Die Verwendung von Polwechslern in Verbindung mit Transformatoren zur Verwandlung eines Batteriestromes in einen pulsierenden Strom höherer Spannung ist im Eisenbahnsicherungswesen zwar bekannt. Die Erfindung besteht jedoch in der Anwendung auf die Steuerung von Vor- und Hauptsignalen.The use of pole changers in conjunction with transformers for transformation a battery current into a pulsating current of higher voltage is used in railway safety known. However, the invention is applied to the control of pre- and main signals.

Die Schaltung des Polwechslers ergibt sich aus Abb. 1. Derselbe besteht aus einem Kern P mit einer Erregerwicklung E und einem Anker α, der in angezogenem Zustand 5" die Kontakte c und in abgefallenem Zustand den Kontakte schließt. Bei Schließen des Stellstromkreises durch Schalter^¹ genügt der durch den Stellstromkreis über die Erregerwicklung E fließende Batteriestrom zur Erregung des Polwechslers, wodurch der Anker α angezogen und die Kontakte c geschlossen werden. Dabei entsteht in der Primärwicklung ZV₁ des Transformators T eine Spannung, die in der Sekundärwicklung W₃ eine entsprechende höhere Spannung bewirkt. Da nun die Erregerwicklung E wieder stromlos ist, wird der Anker α losgelassen, so daß durch Öffnen der Kontakte c der Transformator T primärseitig stromlos wird. Das Spiel wiederholt sich entsprechend der Schwin-The circuit of the pole changer is shown in Fig. 1. It consists of a core P with an excitation winding E and an armature α, which closes contacts c when 5 "is attracted and the contacts when it is released. When the control circuit is closed by switch ^ ¹ satisfies the current flowing through the adjusting circuit via the excitation winding e battery current to energize the Polwechslers, whereby the armature attracted α and the contacts c to be closed. in this case, in the primary winding ZV ₁ of the transformer is produced T a voltage that W ₃ is an appropriate in the secondary winding Since the excitation winding E is now de-energized again, the armature α is released so that the transformer T is de-energized on the primary side by opening the contacts c.

gungszahl des Ankers a, so daß in der Sekundärwicklung W₂ eine zur Inbetriebsetzung des Signalantriebs geeignete Wechselspannung induziert wird.
Der Kondensator K verhindert bei abgefallenem Anker α ein Durchfließen des Batterieerregerstroms über den Polwechsler, gestattet jedoch dem durchgehenden höher gespannten Wechselstrom des Transformators T to den Durchgang. Der Weg über die Gegenwicklung des Polwechslers P ist infolge ihrer hohen Selbstinduktion für den Betriebswechselstrom gesperrt.supply number of the armature a, so that an alternating voltage suitable for starting up the signal drive is induced in the secondary winding W _2.
When the armature α has dropped, the capacitor K prevents the battery excitation current from flowing through the pole changer, but allows the continuous, higher-voltage alternating current of the transformer T to to pass. The path via the reverse winding of the pole changer P is blocked for the alternating current operating current due to its high self-induction.

Auf diese Weise wird erreicht, daß bei >5 stillstehendem Signalantrieb kein Batteriestrom fließt, da der Schalter S geöffnet ist, dagegen bei Schließen des Schalters 6* die Batterie zur Energieabgabe herangezogen wird.In this way it is achieved that when the signal drive is at a standstill> 5, no battery current flows because switch S is open, whereas when switch 6 * is closed, the battery is used to deliver energy.

Trotz der einfachen Schaltung ist aber die Anwendung eines rotierenden Umformers dem Polwechsler wegen der größeren Betriebssicherheit vorzuziehen. Allerdings muß dann der im Stellstromicreis des Signals belindliche Stromerzeuger höherer Spannung durch einen Motor angetrieben werden, der durch Magnete, abhängig von der Stellung des Schalters in der Bedienungsstelle oder des Hauptsignals, an die Schwachstrombatterie angeschlossen wird.Despite the simple circuit, a rotating converter is used To be preferred to the pole changer because of the greater operational reliability. However, must then the higher voltage power generator in the control circuit of the signal driven by a motor driven by magnets, depending on the position the switch in the control unit or the main signal to the low-voltage battery is connected.

In den Stromlaufübersichten nach den Abb. 2 bis 5 ist ein Signalantrieb mit den Antriebskontakten 2 und 3, Feldwicklungen für Halt- und Fahrstellen fx und f₂ sowie dem Ankern dargestellt. Der bei 10 angedeutete Magnet dient zum Festhalten des Signalflügels in der Fahrstellung, der Antrieb ist mit fünf Leitungen Z₁ bis Z₃ über die Bedienungsstelle mit dem Schalter 1 an die Stromanlage angeschlossen.In the circuit overviews according to Figs. 2 to 5, a signal drive with drive contacts 2 and 3, field windings for stops and driving stations fx and f ₂ as well as the armature is shown. The magnet indicated at 10 is used to hold the signal wing in the driving position, the drive is connected to the power system with five lines Z ₁ to Z ₃ via the control point with switch 1.

Der Antrieb kann auch für Vorsignale verwendet werden, die abhängig von der Stellung eines mechanisch gestellten Hauptsignals in die Frei- und Warnstellung zu bewegen sind. Der Schalter 1 ist dann als Signalflügelkontakt anzusprechen.The drive can also be used for distant signals, which depend on the position a mechanically set main signal to move into the free and warning position are. Switch 1 is then to be addressed as a signal wing contact.

Die Stromanlage besteht aus der.Schwachstrombatterie 11, die aus Akkumulatoren oder Primärelementen zusammengesetzt und so klein sein kann, daß sie bei höchstens 16 Volt Spannung etwa 8 Ampere kurzweilig abgibt. Der rotierende Umformer ist als Einankerumformer mit dem Anker 7 und 8 für Nieder- und Oberspannung angenommen; die Feldwicklung 9 liegt parallel zum Niederspannungsanker 7 des Motors.The power system consists of der.Schwachstrombatterie 11, which consists of accumulators or Primary elements composed and so small that they are at most 16 volts Voltage about 8 amperes briefly emits. The rotating converter is a single armature converter with anchor 7 and 8 assumed for low and high voltage; the Field winding 9 is parallel to the low-voltage armature 7 of the motor.

Die beiden Magnetes und 4 überwachenMonitor the two magnets and 4

die Halt- und Fahrstellung des Signals und erhalten in der jeweiligen Endlage des Signals (Abb. 2 und 4) abwechselnd Strom bei abgeschaltetem Signalantrieb. Da ihre hintereinander geschalteten Kontakte 6 und 16 bei angezogenem Anker den Motorstrom des Umformers unterbrochen halten, so ist in der Ruhelage der Umformer stillgesetzt.the stop and drive position of the signal and received in the respective end position of the Signals (Fig. 2 and 4) alternate current when the signal drive is switched off. Because your contacts 6 and 16 connected in series, the motor current when the armature is tightened keep the converter interrupted, the converter is stopped in the rest position.

In der Grundstellung (Abb. 2) fließt bei Haltstellung des Signalflügels und Grundstellung des Schalters 1 in der Bedienungsstelle Überwachungsstrom im stark gezeichneten Stromkreise von der Batterie 11 über den Kontakt 1, Antriebskontakt 2, durch den Uberwachungsmagneten 5 und Oberspannungsanker 8 zurück zur Batterie. Der Magnet 5 zeigt mit angezogenem Anker die Haltlage des Signals durch Farbscheibe an und hält durch den Kontakt 6 den Stromkreis des Umformers unterbrochen.In the basic position (Fig. 2) flows when the signal wing is in the stop position and in the basic position of switch 1 in the control point monitoring current in the strongly drawn Circuits from the battery 11 via contact 1, drive contact 2, through the Monitoring magnet 5 and high voltage armature 8 back to the battery. Of the With the armature tightened, magnet 5 shows the stop position of the signal by means of a colored disk and keeps the circuit of the converter interrupted by the contact 6.

Wird nun am Kontakt 1 der Überwachungsstromkreis in .der Leitung^ unterbrochen und Leitung Z₂ an die Batterie 11 zum Fahr- So stellen des Signals geschlossen, so schließt sich bei abfallendem Anker des stromlosen Uberwachungsmagneten 5 der Kontakt 6, und der Umformer wird eingeschaltet (Abb. 3). Der Motorstrom fließt von der Batterie 11 als Schwachstrom über die Kontakte 16 und 6 und durch Anker 7 und Feld 9 zurück zur Batterie, mittels des Ankers 8 eine höhere Spannung erzeugend. Sie ist, da Anker 8 und Batterie 11 in Reihe geschaltet sind, zusätzlich der Batteriespannung, im Stromkreise Batterien, Kontakt 1, Leitung L, Antriebskontakt 3, Feldwicklung f₂, Anker n, Rückleitung Z₄, Oberspannungsanker 8 und Batterie vorhanden. Der Signalmotor wird vom Stellstrom höherer Spannung zum Stellen des Signals durchflossen.If the monitoring circuit is now interrupted in the line ^ at contact 1 and line Z ₂ to the battery 11 to drive the signal is closed, when the armature of the de-energized monitoring magnet 5 drops, contact 6 closes and the converter is switched on ( Fig. 3). The motor current flows from the battery 11 as a weak current via the contacts 16 and 6 and through armature 7 and field 9 back to the battery, generating a higher voltage by means of armature 8. Since armature 8 and battery 11 are connected in series, it is in addition to the battery voltage, in the circuit batteries, contact 1, line L, drive contact 3, field winding f ₂ , armature n, return line Z ₄ , high-voltage armature 8 and battery. The signal motor is traversed by the actuating current of higher voltage for setting the signal.

Bei Beginn der Umstellung wird im Antrieb an Kontakt 2 die Leitung Z₁ von der Überwachungsleitung Z₃ ab- und an die Feldwicklung Z₁ angeschaltet, so daß beim Haltstellen des Signals über den Kontakt 1 Strom durch die Leitung Z₁ zum Antriebsmotor für die Haltstellung fließen kann.At the beginning of the changeover in the drive at contact 2, line Z _{1 is} disconnected from monitoring line Z ₃ and connected to field winding Z ₁ , so that when the signal is stopped via contact 1, current through line Z ₁ to the drive motor for the stop position can flow.

Wenn das Signal in Fahrstellung gebracht ist (Abb. 4) wird der Stellstrom im Antrieb bei 3 abgeschaltet und Leitung Z₂ an den Fahrhaltemagneten 10 angeschlossen, mit dem der zweite Überwachungsmagnet 4 der Stromanlage in Reihe geschaltet ist. Der Magnet 4 zeigt die Fahrlage an und unterbricht den Motorstromkreis des Umformers bei 16. Der Umformer kommt zum Stillstand, und es fließt nur schwacher Ruhestrom aus der Batterie im stark gezeichneten Stromkreise.When the signal is brought into the driving position (Fig. 4), the control current in the drive is switched off at 3 and line Z _{2 is connected} to the driving stop magnet 10, with which the second monitoring magnet 4 of the power system is connected in series. The magnet 4 shows the driving position and interrupts the motor circuit of the converter at 16. The converter comes to a standstill, and only a weak quiescent current flows from the battery in the strongly drawn circuits.

Wird der Kontakt 1 in die Grundstellung zurückgelegt und der Überwachungsstromkreis für Fahrstellung unterbrochen, so daß der abfallende Anker des Magneten 4 den Motor des Umformers bei 16 einschaltet, so fließt Haltstellstrom (Abb. 5) von der BatterieIf contact 1 is returned to the basic position and the monitoring circuit interrupted for driving position, so that the falling armature of the magnet 4 switches on the motor of the converter at 16, so holding current (Fig. 5) flows from the battery

Claims

Ii through contact ι, through line I1, through contact 2, through field winding fv armature n, through line Z4 and through the high-voltage armature 8 back to the battery. After the changeover, the basic position occurs again (Fig. 2), and the weak quiescent current flows from the battery as a monitoring current for the hold position. The dependency on the signal drive does not only consist in the shutdown of the battery converter after the changeover according to Fig. 2 or 4, after the changeover has been initiated by turning switch 1 in Fig. 3 or 5, the converter is also switched on in the event of irregular movement of the signal drive from the end position without moving the switch 1.If, for example, in the basic position according to Fig. 2, the signal drive ao is moved from the stop position by irregular influences and the quiescent current is interrupted at drive contact 2, the falling armature of the de-energized magnet 5 the motor 7/9 switched on. Current with the higher voltage then flows to the signal motor, as shown in Fig. 5, which holds the drive in the stop position. It also happens when the holding magnet 10 and magnet 4 are de-energized in the driving position. But especially the securing of the stop position by automatically switching on the converter for higher voltage is essential for the operational safety of the system. If mains power is available and the battery is only to be used as a replacement in the event of a mains power failure, a switch is required to switch from mains to battery, which can be operated manually or automatically. P Λ Ϊ E N T A N SPARTS:

1. Circuit for low-voltage batteries for remote setting of signals and Switches by means of a converter to increase the voltage, characterized in that that the battery current is converted into pulsating current by an electromagnetic pole changer, flowing through a transformer to increase its voltage and after it has ended Switching of the signal or the switch due to a secondary interruption of the primary control circuit is throttled.

2. A circuit as in claim 1, wherein the in the control circuit of the signal drive located power generators of higher voltage by a motor in the battery circuit is driven, which is switched on by means of a magnetic switch depending on the position of the control lever, thereby characterized that with mechanical adjustment of the signal or switch drive from the end position without Flip the lever of the motor generator through that of the relevant end position associated magnetic switch is automatically switched on and the return of the signal or the switch in the starting position causes.

1 sheet of drawings