DE595197C - Verfahren zum Betrieb von Bahnfahrzeugen - Google Patents

Description

Beim Anfahren von Fahrzeugen mit Reihenschlußmotoren, insbesondere solchen für Wechselstrom, tritt häufig starkes Feuern an den Kollektorbürsten auf. 'Dieses Feuern entsteht durch die in den kurzgeschlossenen Ankerwicklungspulen transformatorisch induzierten Spannungen, die beim Anlauf nicht kompensiert sind. Das Feuern der Bürsten läßt sich nur durch Einhaltung geringer In·- duktionen verringern, die wieder eine Vergrößerung der Motordimensionen bedingt. Gegenstand der Erfindung sind Einrichtuns gen', mit Hilfe deren eine Beseitigung dieser Übelstände gelingt, so daß die Motoren ein großes Drehmoment bei guter Kommutierung und trotz günstigster Dimensionierung hergeben können.

Es ist bereits bekannt, Reihenschlußmotoren für Fahrzeuge während der Anfahrt sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom zu speisen und die Gleichspannung nach erfolgtem Anlauf abzuschalten. Die Erfindung benutzt eine bekannte Schaltung, bei der die Motoren in parallelen Zweigen an der Wechselspannung liegen, und bei der die Gleichspannung an die Äquipotentialpunkte der Wechselstromverzweigungen gelegt ist. Erfindungsgemäß werden in dieser Schaltung die Punkte halben Potentials bei der Gleichspannungsquelle und Wechselspannungsquelle miteinander verbunden. Man erreicht dadurch den Vorteil, daß für jeden Motor und die ihn speisenden Wechselspannungen und Gleichspannungen auch bei Mehrmotorenschaltungen unabhängige Stromkreise hergestellt werden.

Die Schaffung unabhängiger Stromkreise für Wechselstromerregung und Gleichstromerregung bedeutet, daß bei gleichmäßiger Stromverteilung durch die als Wechselspannungsquelle dienende Transformatorwicklung kein Gleichstrom, durch die als Gleichspannungsquelle dienenden Generatoren kein Wechselstrom fließt.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Reihenschlußkommutatormotoren 60, 61, 62 und 63 besitzen Reihenschlußerregerwicklungen 70, 71, , 72 und 73 und Wendepol wicklungen 80, 81, 82 und 83. Als Wechselstromquelle dient ein Transformator, dessen Primärwicklung 1 zwischen Fahrdraht 5 und Erde 3 liegt. Die Sekundärwicklung 2 ist an die Motoren unter Zuhilfenahme der Schütze 21 und des sie steuernden Führerschalters 17 angeschlossen.

Als Gleichstromquelle dienen Reihenschlußgeneratoren 90 und 91, die ebenfalls über Schützen und Führerschalter mit den Moto-

ren verbunden sind. Die Generatoren 90 und 91 werden durch einen Wechselstrommotor 11 angetrieben.

In Fig. 2 ist die Schaltung der Motoren und der sie speisenden Stromquelle besonders herausgezeichnet. Die Motoren 60 und 62 liegen in bezug auf die Transformatoranschlüsse 29 und 30 parallel zu den Motoren 61 und 63. In bezug auf die Reihenschlußgeneratoren 90 und 91 liegen jedoch die Motoren 60 und 61 einerseits und 62 und 63 andererseits einander parallel. Die Punkte 29 und 30 stellen daher in bezug auf die Generatoren 90 und 91, die Schaltpunkte 27 und 28 in bezug auf den Transformator Äquipotentialpunkte dar.

Durch Drücken des Knopfes 16 erhält der Reihenschlußkommutatormotor 15 Spannung, der den Nebenschlußgleichstromgenerator 14 antreibt. Dieser liefert die Hilfsspannung. zur Steuerung.

Vor dem Anfahren wird zunächst der Fahrtwender 18 in die Stellung für Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrt gebracht. Durch die Kontaktsegmente 181 bzw. 182 werden dabei die Schützen 171, 172, 173 und 174 bzw. 175, 176, 177 und 178 an die Hilfsspannung gelegt. Zum Anfahren selbst wird der Fahrschalter 17 benutzt. Dieser legt in der Stellung» die Schützen 19 und 20 sowie die Anfahrschützen 21 an Spannung. In den darauffolgenden Stellungen b, c und d werden entsprechend die weiteren Anlaufschützen gesteuert.

Die vom Transformator an die Motoren 60 bis 63 abgegebene Spannung wird hierbei gesteigert, gleichzeitig steigt aber auch die Spannung am Motor ii, so daß dessen Drehzahl und die Spannung der Generatoren 90 und 91 zunimmt. Dies bewirkt einen schnellen Anlauf der Motoren und gleichzeitig auch, wie Versuche zeigten, die Verhinderung von Bürstenfeuer.

Die Einführung der Wechselströme ruft mit steigender Spannung eine Sättigung der Motorenfelder hervor, die hingegen das Drehmoment der Motoren eher vermehrt, da sie die Stromaufnahme der Motoren aus den Generatoren 90 und 91 vergrößert, denn infolge der Sättigung der Felder muß der Erregerstrom der Arbeitsmotoren stärker ansteigen, damit die der aufgedrückten Klemmenspannung entsprechende innere EMK erzeugt wird.

Während des Anfahrens ist der Wechselstrom zunächst gering. Das Feuern der Motoren ist daher wesentlich geringer, als wenn man das Anfahren mit Wechselstrom allein erzwingen würde. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Felder durch Gleichstrom erregt und die durch die Wechselstromerregung in der Ankerwicklung induzierten Spannungen daher geringer sind.

Beim Zunehmen der Wechselspannung und Gleichspannung beschleunigen sich die Motoren. Bei einer bestimmten hochliegenden Drehzahl arbeiten sie als reine Wechselstrommotoren, da die durch die Gleichstromerregung entstehende Gegen-EMK einen nennenswerten Gleichstrom in den Motoren verhindert. Der Fahrschalter wird nun in die Stellunge bewegt, in der die Schützen 19 und 20 spannungslos gemacht werden. Der Motor 11 wird dadurch abgeschaltet; gleichzeitig wird der Stromkreis der Gleichstromgeneratoren unterbrochen. Die weitere Beschleunigung erfolgt nunmehr nur noch durch die Anlaufschützen am Transformator, also durch Steigerung der Wechselspannung.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Betrieb von Bahnfahrzeugen, insbesondere Fahrzeugen mit Reihenschlußmotoren, die während der Anfahrt gleichzeitig mit Wechselspannung und Gleichspannung gespeist werden und zu diesem Zweck in parallelen Zweigen an der Wechselspannung liegen, während an die Äquipotentialpunkte der Zweige die Gleichspannung geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Punkte halben Potentials der Gleichspannungsquelle und Wechselspannungsquelle miteinander verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen