DE617708C - Schaltung fuer durch Hauptschlussmotoren angetriebene schlagwettergeschuetzte Grubenfahrzeuge - Google Patents

Description

• Schaltung für durch Hauptschlußniotoren angetriebene schlagwettergeschützte Grubenfahrzeuge Bekanntlich ist eine der größten Schwierigkeiten beim Bau von elektrisch betriebenen Grubenfahrzeugen darin begründet, daß die Funkenbi.ldiung Anlaß zu Schlagwetterexplosionen geben kann. Daher sind sämtliche elektrische Elemente, bei denen eine Funkenbildung stattfinden kann, wie Motoren und Schalter, schlagwettersich.er gekapselt. Besondere Schwierigkeiten bietet aber der Widerstand, welcher zum Anlassen des Fahrzeuges dient. Bei Versagen der Steuerung beispielsweise kann der Widerstand dauernd unter Strom bleiben, .ohne daß @er durchbrennt oder daß ein Sicherheitsschalter anspricht. In diesem Falle wird der Widerstand warm und begünstigt damit Explosionen. Dieser Übelstand kante. auch nicht durch entsprechende Vergrößerung des Widerstandes beseitigt werden, da in diesem Fall der Widerstand für die Praxis. unannehmbar hohe Abmessungen annehmen. müßte.
• Der Gedanke, MOtDren mit Hilfe von unterteilten Feldwicklungen unter Last anzulassen, ist nicht neu. Doch sind bei sämtli,cben bekannten Steuerungen dieser Art Anlaßwiderstände nicht vermieden. Bei normalen Antrieben liegt ja auch gar kein Grund vor, auf Anfahrwiderstände gänzlich zu verzichten und dafür komplizierte Schaltmanipulationen in der Feldwicklung vorzunehmen. Man hat z. B. eine Feldunterteilung angewandt, um Regelverluste zu vermeiden oder auch bei. der Kurzschlußbremsung eine Feldverstärkung und dadurch ein beschleunigtes Ansprechen der Kurzschlußbremsung zu ,erreichen. Ebenso ist es bekanntgeworden, zur Erhöhung der Regelfähigkeit von Verbundmotoren die Hauptstrom- und die Nebenschlußwicklung bei höheren Drehzahlen gegensinnig und bei kleineren Drehzahlen gleichsinnig zu schalten. Ferner ist eine Geschwindigkeitsregelung vorn Nebenschlußmotoren angegeben worden, wobei bei der Nebenschlußregelung Widerstände vermieden werden. Anlaßwiderstände sind jedoch in allen genammten Fällen erforderlich. Dies trifft auch zu für eine bekannte Schaltung, bei,der durch Feldunterteilungeine Erhöhung :der Zugkraft von Reihenschlußb:ahmmotoren im oberen Drehzahlbereich erreicht ist, wobei -der eine Teil vom Motorstrom. durchflossen wird, während der andere Teil Fremderregung .erhält.
• Bei der vorliegenden Erfindung ist die vollständige Vermeidung von Widerständen zum Anlassen und Regeln von Hauptschlußmotoren bei schlagwettergeschützten Grubenfahrzeugen durchgeführt und hierdurch eine neue Aufgabe, nämlich das Verhindern vorn Schlagwetterexplosionen, gelöst worden. Gemäß der Erfindung wird die Feldwicklung der schlagwettergeschützte _Grub,enfahrzeuge antreibenden Üauptschlußmotoren in ran sich bekannter Weise unterteilt und so bemessen, daß die Einzelteile für den Dauerbetrieb zueinander parallel geschaltet sind; beim Anlassen sind mindestens zwei der Antrieb is!-motoren in Reihe geschaltet, außerdem liegen die Feldwicklungsbeile gleichfalls zueinander in Reihe. Die so geschaltete Motoranordnung wird Unmittelbar, d. h,. unter Vermeidung von Anfahrwiderständen an das Netz angeschlossen. Dieser unmittelbare Anschluß an das Netz kann keine unzulässig hohen Ströme zur Folge haben, da die Feldwicklungen der Motoren einen ziemlich hohem. Ohmwert haben, welcher den Anfahrstrom auf das zulässige Maß herabsetzt. Für :den Dauerbetrieb sind dann die Feldwicklungsteile zueinander parallel geschaltet, so daß der Gesamtwiderstand des Motors den normalexweisa üblichen Wert aufweist.
• Die einzelnen Fahrstufen können auf verschiedene Art hergestellt werden. Eine Stufe wird, wie bereits angegeben wurde, dadurch erzielt, daß die anfangs in Reihenschaltung liegenden Feldwicklungstefe in die Parallellschaltung gelegt werden. Es ist selbstverständlich nicht unbedingt erforderlich, daß sämtliche in Reihe- geschalteten Feldwicklungsteile, beispielsweise oder, nunmehr zueinander parallel liegen. Man kann-vielmehr je zwei dieser Teile untereinander in Reihe schalten und diesen beiden in Reihe geschalteten Einheiten zueinander parallel legen. Weitere Stufen können durch Feldschwächung mittels Nebenschlußwiderstand (Shuntung) oder durch Abschalten von Windungen über Anzapfungen erzielt werden. Die Motoren können bei :einer weiteren Fahrstufe zueinander parallel geschaltet werden. Man kann auch Mehrfachkollektormotoren verwenden, deren Kollektoren untereinander in -die Reihenparallelschaltung zu legen sind. Alle diese Stufen. brauchen selbstverständlich nicht in der angegebenen Reihenfolge geschaltet zu werden. Es kann vielmehr zuerst mit Feldschwächung, dann mit Parallelschaltung und schließlich wieder mit Feldschwächung gearbeitet werden. Wird das Fahrzeug von einer Sammlerbatterie betrieben, dann karui man diese in Batterieteile zerlegen und die Steuerung durch Parallel- und Reihenschaltung :dieser Batterieteile vornehmen.
• Wie bereits eingangs ausgeführt wurde, ist es an sich bekannt, .die Feldwicklung vom. Fahrzeugmotoren aufzuteilen, um hierdurch beim Anfahren Widerstandsstufen zu sparen. Die vorliegende Ex-Endung erfüllt demgegenüber die Aufgabe, nicht nur einzelne Widerstandsstufen zu vermeiden, sondern die Steuerung überhaupt ohne jeden Hauptstromwider. stand auszuführen. Dies wird dadurch erreicht, daß außer der Reihenschaltung der Feldwicklungsteile auch die Motoren des Fahrzeuges untereinander in Reihe liegen. Man kann selbstverständlich bei Verwendung von Fahrzeugen mit vier Motoren auf der ersten Stufe auch sämtliche vier Motoren. miteinander in Reihe schalten.
• Die Erfindung ist besonders günstig für den Übergang von einer Reihenstellung zur Parallelstellung der Motoren. Liegen beispielsweise bei einem viermotorigen Fahrzeug zwei Gruppen von je zwei parallel ,geschalteten Motoren zueinander in Reihe, während die entsprechenden Feldwicklungsteile parallel geschaltet -sind, so entspricht dies der letzten Reihenstellung, auf welcher die Motoren die normale, für den Dauerbetrieb wesentliche Charakteristik aufweisen. Auf der zugehörigen Parallelstellung würden dann die beiden Motorengruppen zueinander parallel liegen, d. h. - sämtliche- vier Motoren sind parallel' geschaltet; die Feldwicklungsteile liegen gleichfalls in der endgültigen Parallelschaltung. Der Übergang von der vorstehend gekennzeichneten Reihenstellung zu der gleichfalls angegebenen Parallelstellung bedeutet aber, daß die Klemmenspannung der Motoren um 5o % der vollen Spannung erhöht wird. Auch dies kann gemäß der Erfindung dadurch vermieden werden, daß man eine Zwischenstellung anordnet, auf welcher zwar die Motoren bereits parallel geschaltet sind, die Feldwicklungs.teile dagegen noch in Reihe liegen. Die durch die Reihenschaltung der Feldwicklungen bedingte Erhöhung des Gesamtwiderstandes im Motorkreis bewirkt eine erhebliche Herabsetzung des Stromes gegenüber der direkten Umschaltung auf den Parallelbetrieb.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung für durch Hauptschlußmotoren angetriebene schlagwettergeschützte Grubenfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß hierbei besondere Anfahr- und Regelwiderstände vermieden werden und die Feldwicklungen der Motoren in. an sich bekannter Weise unterteilt und so bemessen sind, daß die Einzelteile für den Dauerbetrieb zueinander parallel geschaltet sind und beim Anlassen mindestens zwei Motoren in Reihe unter Reihenschaltung der Feldwicldungsteil:e unmittelbar an die Fahrspannung angeschlossen sind. z. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, :daß die weiteren Stufen außer,durch die R:eilienschaltung der Feldwicklungsteile :durch Parallelschaltung der Motoren hergestellt werden. 3. Schaltung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß auf weiteren Feldschwächungsstellungen eine Geschwindigkeitserhähung durch Shuntung oder durch Schalten von Feldanzapfungen hergestellt wird. a. Schaltung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb Mehrfachkollektormotoren dienen, deren Kollektoren beim Anfahren in Reihe und auf höheren Fahrstufen parallel zueinander liegen. 5. Schaltung nach Anspruch i bis ¢, dadurch gekennzeichnet, daß bei Speicherfahrzeugen die Batteriegruppen in Parallel- und Reihenschaltung mit den Motoren verbunden sind. 6. Schaltung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stellung für Reihenschaltung zweier Motoren Moder Motorgruppen unter ParallleIschaltung der Feldwicklungsteile und der Stellung für Parallelschaltung dieser Motoren bzw. Motorgruppen unter Parallelschaltung der Feldwicklungsteile eine oder mehrere weitere Stellungen angeordnet sind, auf welchen die Motoren bzw. Motorgruppen zueinander parallel liegen, die Feldwicklungsteile dagegen in Reihe geschaltet sind.