DE591351C - Gleichstromantrieb mittels Hauptschlussmotoren, insbesondere fuer elektrisch betriebene Fahrzeuge in Gruppenfahrt - Google Patents

Description

• Gleichstromantrieb mittels Hauptschlußmotoren, insbesondere für elektrisch betriebene Fahrzeuge in Gruppenfahrt Man ist bestrebt, die Schaltung für die Kurzschlußbremsung so auszuführen, daß beim Übergang vom Fahren zum Bremsbetrieb nicht allzuviel Anschlüsse geändert werden müssen. Eine Herabsetzung der zu ändernden Anschlüsse ist besonders bei solchen elektrischen Triebwagen erwünscht, welche durch einen Starkstromschalter gruppenweise gesteuert werden, da sämtliche Schaltungen, wie Reihen-, Parallel- und Bremsschaltung, von dem Fahrschalter- des führenden Wagens aus vorgenommen werden und daher die Zahl der beim Übergang vom Fahren zum Bremsbetrieb zu ändernden Anschlüsse ein Maß für die Zahl der erforderlichen Starkstromkuppelleitungen zwischen beiden Wagen ist.
• Es sind Schaltungen für Gruppenfahrt bekanntgeworden, die eine Verminderung der Leiterzahl beispielsweise durch Verzicht auf Anwendung der elektrischen Bremse herbeiführen. Bei anderen bekannten Steuerungen ist wohl die elektrische Bremsung des geführten Wagens möglich, dafür sind aber in den beiden Triebwagen verschiedene Schaltungen vorhanden, so daß die Wagen nicht ohne weiteres gegeneinander austauschbar sind. Die Anforderungen des Straßenbahnbetriebes lassen sich demnach in folgenden Punkten zusammenfassen: r. Herstellung der Fahr- und Bremsschaltung allein vom Fahrschalter des führenden Wagens aus und Austauschbarkeit der Wagen gegeneinander.
• 2. Vermeidung ferngesteuerter Schaltelemente zur Herstellung der Kurzschlußbremsschaltung und mit in Kreuzschaltungen liegenden Motoren eines jeden Wagens.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung, die diese Forderungen in einfachster Weise erfüllt. Sie ist nicht lediglich auf Zweiwagenzüge beschränkt und kann vorteilhaft auch bei. Einzeltriebwagen Verwendung finden oder wenn in der Zusammensetzung: Triebwagen-Beiwagen-Triebwagen gefahren werden soll. Die Erfindung besteht darin, daß auf den Fahrstellungen die Bremsschaltung vorbereitet ist und daß in den nur für die Bremsung dienenden Verbindungsleitungen stromrichtungsabhängige Sperrzellen liegen, welche das Fließen eines durch die Fahrspannung verursachten Stromes hindern. Hierdurch ist also die Zahl der beim Übergang vom Fahrbetrieb zum Bremsbetrieb abzuändernden Anschlüsse und damit in zwei Triebwagenzügen die Zahl der Starkstromkuppelleitungen auf ein Mindestmaß lierabgesetzt. Es ist durch die Erfindung möglich, eine vollkommen stabile Kurzschlußbremsschaltung in allen wesentlichen Einzelheiten bereits auf den Fahrstellungen herzustellen, da das Fließen beim Fahren unerwünschter Ströme durch die Sperrzellen gehindert ist. Zum Übergang auf die Bremsschaltung wird es, wie das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt, im allgemeinen lediglich erforderlich sein, die Motoren von der Fahrstellung abzuschalten und durch Schließen eines einzigen Kontaktes den Bremskreis herzustellen.
• In der Zeichnung sind die Anker der beiden Motoren des führenden Wagens mit t11 bzw. A2 bezeichnet. Die Motorfelder F, bzw. F2 in Brückenschaltung mit stromrichtungsabhängigen Sperrzellen sind über die unabschaltbaren Widerstände R, und R2 fest mit den zugehörigen Ankern verbunden. Die beiden Motoren jeder Gruppe oder eines Wagens arbeiten dauernd in Parallelschaltung (die Bezugszeichen für den geführten Wagen bestehen aus den gleichen Buchstaben unter Verdopplung der Kennziffer). a1, f1 bzw. a11, f1, sind die Kontakte von Ordnungsschaltern, welche vor Fahrtbeginn in die in der Zeichnung dargestellte Lage bewegt werden, so daß die Ordnungskontakte a, und f, geöffnet und die Ordnungskontakte all und f1, geschlossen werden. Weiterhin müssen noch die Fahrtrichtungswalzen mit ihren Kontaktgruppen bl- e, und bi,-ell so umgelegt werden, daß die Fahrtrichtung beider Wagen bei gleicher Stromrichtung miteinander übereinstimmt. Mit Izi -z@l bzw. lzli z{.,1 sind die Sperrzellen bezeichnet.
• Der Zweiwagenzug wird inReihenschaltung vom führenden Wagen aus angefahren. Zu diesem Zweck wird der Fahrschalter in die Stellung »Fahren R« gebracht. Der Anschlußpunkt T, ist daher mit der Oberleitung verbunden. Hierauf werden in bekannter Weise die Vorschaltwiderstände TV:, allmählich kurzgeschlossen oder abgeschaltet. Der Stromverlauf ist dann entsprechend den ausgezogenen Pfeilen folgender: T1, W1, A,, R1, 11, F1, m1, ki, all, in", Fili Llh Rill Alle f11, Erde bzw. Tir LV" A2, R2, s1, F2, r1, hl, all, s11, F22, r11, R22, A22; fllr Erde.
• Der Anker eines jeden Motors ist mit der Feldwicklung fest durch Leitungen verbunden. Das Motorfeld liegt mit den stromrichtungsabhängigen Sperrzellen, beispielsweise Trockengleichrichtern, in Brückenschaltung. Es wird hierdurch erreicht, daß unabhängig von der Stromrichtung der magnetische Fluß derHauptpole stets in seinerRichtung erhalten bleibt. Für den im Bahnbetrieb fast alleinig verwendeten Hauptstrommotor ergibt sich somit, daß durch Vertauschen der Zu- und Ableitung die Drehrichtung umgekehrt wird, weil ja die Erregerwicklung durch die Brükkenschaltung der Sperrzellen im selben Sinne, der Anker hingegen im verkehrten Sinne durchflossen wird.
• Die elektrische Bremsschaltung kann nun dadurch hergestellt werden, daß der Motor von der Spannung abgeschaltet wird, um über einen Widerstand kurzgeschlossen zu werden, ohne daß dabei nötig ist, den Anker gegenüber der Feldwicklung umzupolen. Eine sogenannte Selbstmordschaltung kann dabei nicht entstehen, da die Brückenschaltung der Sperrzelle unabhängig von der Stromrichtung das magnetische Feld aufrechterhält und bei Einsetzen der Erregung im selben Sinne aufbaut. Es ergibt sich dann im übrigen Kreis ein Bremsstrom entgegen der Richtung des Triebstromes (gestrichelte Pfeile). Bei Reihenschlußmotoren mit der Feldwicklung in Brückenschaltung mit stromrichtungsabhängigen Sperrzellen läßt sich also Drehrichtungsumkehr und elektrische Bremsung allein durch die Schaltung der Zuleitungen erreichen, und es erübrigt sich das bisher nötige und umständliche Umpolen der Anker gegen die Felder.
• Nach der Erfindung ist aber .nicht bloß eine Prinzipschaltung bereits auf den Fahrstellungen hergestellt, sondern alle wesentlichen für die Kurzschlußbremsung erforderlichen Anschlüsse müssen bereits auf den Fahrstellungen vorhanden sein, d. h. also auch jene Anschlüsse, welche einen stabilen Bremsbetrieb gewährleisten. Zu diesem Zwecke werden zwischen Anker und Feld eines jeden Motors unabschaltbare Ausgleichswiderstände geschaltet, deren Endpunkte kreuzweise miteinander verbunden werden. In diesen Querverbindungen liegen stromrichtungsabhängige Sperrzellen, die für den Fahrstrom eine Unterbrechung, für den Bremsstrom jedoch wegen seiner anderen Richtung eine Verbindung darstellen. Die so entstehende Bremsfigur ist dann eine symmetrische Kreuzschaltung mit Ausgleichswiderständen. Da durch Umpolen der Zuleitungen Drehrichtungswechsel bewirkt wird, sind die Ouerverbindungen mit ihren Sperrzellen über die Kontakte einer Fahrtrichtungswalze geführt. Für eine Motorgruppe, bestehend aus zwei parallel arbeitenden Motoren, wie sie bei Zweiwagenzügen oder viermotorigen Triebfahrzeugen Verwendung finden, ergibt sich durch eine derartige Schaltung ein stabiler Betrieb, d. h. ein Betrieb, bei welchem ein Aussetzen der Bremsung durch gegenseitige Feldbeeinflussung ausgeschlossen ist. Bei der Fahrschaltung führen die Ouerverbindungen des Vorderwagens: Al, b1, Sperrzelle u1, b1, F2 und A2, dl, Sperrzelle t1, dl, F1 wegen der Sperrzellen keinen Strom, und in gleicher Weise sind auch diejenigen des geführten Wagens unwirksam: , F11, e11, Sperrzelle t11, e11, A22; F22, C11, Sperrzelle 1i11, c11, All. Nachdem auf der Reihenstellung der gesamte Vorschaltwiderstand abgeschaltet ist, wird dadurch auf die Parallelfahrt übergegangen, daß der Fahrschalter in die Stellung »Fahren P« bewegt wird. Hierdurch wird der Anschluß T2 an die Oberleitung und der Anschluß NI an Erde gelegt. Der Netzanschluß wird durch den Belag g, der Anschluß an Erde durch den Belag bt bewirkt. Der Motorkreis des führenden Wagens ist aber nicht über den Widerstand W2 geschlossen, da ja die Sperrzelle k1 einen Bremsstrom, der naturgemäß entgegen dem Fahrstrom fließen müßte, nicht zuläßt. Auf die volle Fahrt wird dadurch übergegangen, daß man in an sich bekannter Weise die beiden Widerstandsgruppen W1 und W2 stufenweise abschaltet.
• Zur-Einleitung der Bremsung wird der Fahrschalter in die Stellung »Bremsen« bewegt. Hierdurch werden sowohl T1 als auch T.., von der Oberleitung abgetrennt und gemeinsam mit dem Anschluß N1 durch den Kontakt i mit Erde verbunden. Der Fahrschalter ist nur durch Darstellung der Hauptkontakte gekennzeichnet, welche jeweils die Grundschaltung herstellt. Diese Hauptbeläge g, h, i können selbstverständlich teilweise auf einer Fahrtbremswendewalze angeordnet sein, während auf dem eigentlichen Fahrschalter im wesentlichen nur die Stufenbeläge angebracht sind. Diese Einzelheiten, welche für die Grundlage und das Verständnis der neuen Schaltung belanglos sind, sind der Einfachheit halber fortgelassen.
• DerBremsstromverlauf (gestricheltePfeile) ist für den Vorderwagen folgender: A1, W1, TI, Z, Ni, 71, F2, L'1, b1, Sperrzelle aal, b1, Al; A2, ff,', T1, i, !V1, 1t1, F1, o1, dl, Sperrzelle t1, dl, A2 und für den Hinterwagen: All, C11, Sperrzelle 1i11, C11, p11, r'22, q11, a11, W2, T2, i, N, Erde, f l, All; A22, e11, Sperrzelle t11, e11, 1t11, F11, oii a11, W2, T2, i, N1, Erde, f11, A22-Die Widerstände R1 und R2 sowie Rll und R22 dienen als Ausgleichswiderstände bei der Kreuzschaltung. Die Regelung der Bremse geschieht mit Hilfe der beiden Widerstandsgruppen W1 und W2.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gleichstromantrieb mittels Hauptschlußmotoren, welche zur Stillsetzung des Antriebes in die Kurzschlußbremsschaltung gelegt werden, insbesondere für elektrisch betriebene Fahrzeuge in Gruppenfahrt, bei denen je zwei Motoren eines Fahrzeuges während des Fahrbetriebes dauernd parallel zueinander geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Fahrstellungen die Bremsschaltung vorbereitet ist und daß in den nur für die Bremsung dienenden Verbindungsleitungen stromrichtungsabhängige Sperrzellen liegen, welche das Fließen eines durch die Fahrspannung verursachten Stromes hindern.
2. 2. Gleichstromantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anker (Al, A2) und Feld (F1, F2) eines jeden Motors Ausgleichswiderstände (R1, R2) eingeschaltet sind, deren Endpunkte durch mit stromrichtungsabhängigen Sperrzellen (u1, il) versehene Kreuzleitungen verbunden sind.
3. 3. Gleichstromantrieb nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreuzleitungen mit den stromrichtungsabhängigen Sperrzellen (1i1, t1) über die Beläge (b,-e,) eines Fahrtrichtungsschalters geführt und daß die Sperrzellen (zil, t1) dieser Leitungen mit beiden Klemmen an dessen umzuschaltende Kontaktfinger angeschlossen sind.
4. 4.. Gleichstromantrieb nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Felder (F1, F2) eines jeden Motors mit stroinrichtungsabhängigen Sperrzellen in Brückenschaltung liegen.
5. 5. Gleichstromantrieb nach Anspruch i bis 4 in Verwendung für elektrische Triebwagen, welche in Zweiwagensteuerung fahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen-, Parallel- und Kreuzbremsschaltung zweier Wagen über nur eine Starkstromkuppelleitung vom führenden, Wagen aus hergestellt wird.
6. 6. Gleichstromantrieb nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im führenden Wagen zwischen dem- Motorkreis und der Starkstromkupplung eine Sperrzelle (hl) in die Kuppelleitung eingeschaltet ist, welche den Strom nur vom führenden in den geführten Wagen durchläßt, und daß zwischen diesem Ventil und der Kupplung der Regelwiderstand (W,) für den geführten Wagen an die Kuppelleitung angeschlossen ist.
7. 7. Gleichstromantrieb nach Anspruch .i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Kuppelleitung beider Wagen gelegten Sperrzellen (k1, k") durch Überbrückung mittels der Beläge (a1) der Ordnungsschalter gesteuert werden. B. Gleichstromantrieb nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet," daß Reihen-, Parallel- und Kreuzbremsschaltung beider Wagen vom Fahrschalter des führenden Wagens aus hergestellt werden. g. Gleichstromantrieb nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Reihen-, Parallelschaltung von zwei aus je zwei Motoren bestehenden Motorgruppen diese Motorgruppen Schalteinheiten bilden, welche bei der Reihenschaltung durch eine Sperrzelle (k1) verbunden sind, und daß die spannungsseitige Motorgruppe bei Parallelbetrieb vor der Sperrzelle mit Erde verbunden wird (Kontakte Ni, 1a), während die andere Motorgruppe hinter der Sperrzelle mit einem an Spannung liegenden Widerstand' (W@) verbunden ist (Kontakte T=, g). i o. Gleichstromantrieb nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die stromrichtungsabhängigen Sperrzellen als Trockengleichrichter bekannter Bauart, Flüssigkeitsableiter oder Elektronenröhren ausgebildet sind.