DE635190C

DE635190C - Electric locomotive

Info

Publication number: DE635190C
Application number: DEA69212D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Konrad Lamprecht
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-04-12
Filing date: 1933-04-12
Publication date: 1936-09-11

Description

Elektrisches Triebfahrzeug Die Fernsteuerung elektrischer Fahrzeuge ist überall da erwünscht, wo die Betriebsbedingungen und damit die von den Fahrzeugen auszuführenden Bewegungen sich dauernd verändern und der Führer auf ihm übermittelte Signale einer leitenden Stelle hin das Fahrzeug zu steuern hat. Solche Betriebsbedingungen liegen vor z. B. beim Verschiebedienst am Ablaufberg, wo der Lokomotivführer, der sich mit seiner Lokomotive am Ende eines Zuges befindet, nicht übersehen kann, wie der Ablauf der Wagen fortschreitet. Der überwachende Rangierleiter muß dem Lokomotivführer die notwendigen Befehle übermitteln. Diese Befehlsübermittlung erfordert eine gewisse Zeit, die für den Betrieb verloren ist. Es besteht außerdem die Gefahr, daß die Befehle nicht richtig verstanden und dann falsch ausgeführt werden.Electric traction vehicle The remote control of electric vehicles is desirable wherever the operating conditions and thus those of the vehicles The movements to be carried out are constantly changing and the guide transmitted on it Signals from a leading body to control the vehicle. Such operating conditions lie before z. B. at the shift service on the run-off mountain, where the engine driver, the is at the end of a train with his locomotive, cannot overlook how the expiration of the car advances. The supervising shunting manager must be the engine driver transmit the necessary commands. This command transmission requires a certain Time wasted on operation. There is also the risk that the Commands are not understood correctly and then carried out incorrectly.

Man hat daher vorgeschlagen, die Steuerung der Lokomotive unmittelbar der Befehlsstelle zu übertragen. Die hierfür vorgeschlagenen Bauarten haben sich aber bisher, vermutlich wegen der großen Kosten, nicht einführen können. Die meisten derartiger Vorschläge bedingen die Verlegung mehrerer Steuerleitungen oder Verwendung elektromagnetischer Wellen.It has therefore been proposed to control the locomotive directly to the command post. The types proposed for this have become but so far, probably because of the high costs, have not been able to introduce them. Most Such proposals require the laying of several control lines or use electromagnetic waves.

Es ist zwar auch schon die Fernsteuerung einer elektrischen Lokomotive bekanntgeworden. bei welcher die Steuerung. über eine Steuerleitung und die Fahrschiene erfolgt. Doch wird durch diese Fernbetätigung nur der als fremderregter Motor ausgebildete Hilfsmotor zum Antrieb des Schaltwerkes gesteuert, welches die Geschwindigkeit der fremderregten Fahrmotoren regelt. Die Drehrichtung der Fahrmotoren dagegen muß von Hand eingestellt werden.It is also the remote control of an electric locomotive known. at which the control. via a control line and the rail he follows. However, this remote control only activates the separately excited motor Auxiliary motor to drive the rear derailleur controlled, which controls the speed of the separately excited drive motors. The direction of rotation of the traction motors, however, must be of Hand adjusted.

Weiterhin ist auch vorgeschlagen worden, eine mit fremderregten Fahrmotoren ausgerüstete Gleichstromlokomotive über den Fahrdraht fernzusteuern. Die Erregerleistung wird dabei einer Batterie entnommen, die von der Lokomotive mitgeführt lvird. Die den Ankern der 1-Iotoren zugeführte elektrische Leistung wird von einem Leonard-Generator geliefert, dessen Spannung in ihrer Richtung und Höhe geregelt werden kann. Ein polarisierter Umschalter dient dabei zur Änderung der Drehrichtung für den Hilfsmotor des Schaltwerkes, vermag jedoch nicht, die Drehrichtung der Fahrmotoren zu ändern. Die beschriebene Anordnung hat sich jedoch nicht einbürgern können, nicht zuletzt deswegen, weil der fremderregte Triebmotor bisher im Bahnbetrieb nur für ganz besonders gestaltete Aufgaben zu verwenden ist, z. B. dort, wo genaue Einhaltung der Geschwindigkeit oder Nutzbremsung verlangt wird. Im Verschiebedienst ist fast durchweg der Hauptstrornmotor verwendet wörden, @ der gegen Leistungs- und Spannungsstöße viel weniger empfindlich ist als der fremderregte Motor. Die vorliegende Erfindung löst die gabe, auch eine mit Hauptstrommotoren a s @= gerüstete elektrische Lokomotive über einen gleichzeitig der Leistungszuführung dienenden Fahrdraht von einer besonderen Steuerstelle fernzusteuern. Dies geschieht dadurch, daß auf dem Fahrzeug ein Fahrtwender angeordnet ist, der über die Fahrleitung durch Änderung der Polarität der Fahrdrahtspännung derart gesteuert wird, daß er bereits bei einem Bruchteil der vollen Fahrdrahtspannung anspricht. Die Abbildung zeigt die grundsätzliche Schaltung einer solchen Lokomotive mit der Steuerstelle.Furthermore, it has also been proposed to remotely control a DC locomotive equipped with separately excited traction motors via the contact wire. The excitation power is taken from a battery that is carried by the locomotive. The electrical power supplied to the armatures of the 1-Iotoren is supplied by a Leonard generator, the direction and level of which can be regulated. A polarized switch is used to change the direction of rotation for the auxiliary motor of the switching mechanism, but cannot change the direction of rotation of the traction motors. However, the arrangement described has not become naturalized, not least because the separately excited drive motor has so far only been used in railway operations for very specially designed tasks, e.g. B. where exact compliance with speed or regenerative braking is required. In the shifting service, the main current motor was used almost throughout, @ which is much less sensitive to power and voltage surges than the separately excited motor. The present invention solves that gift, also one with main current motors as @ = remotely control the equipped electric locomotive from a special control station via a contact wire that is also used to supply power. This is done in that a reverser is arranged on the vehicle, which is controlled via the contact line by changing the polarity of the contact wire tension in such a way that it responds at a fraction of the full contact wire voltage. The illustration shows the basic circuit of such a locomotive with the control unit.

Der Fahrdraht l wird von dem Leonard-Generator g gespeist, dessen Feldwicklung c über den Steuerschalters von der Erregermaschine d gespeist wird. Die Spannung dieses Generators g kann von Null auf volle positive und, nach Umlegen des Steuerschalters s, von Null auf volle negative Spannung feinstufig geregelt werden.The contact wire l is fed by the Leonard generator g, whose Field winding c is fed via the control switch from the exciter d. The voltage of this generator g can go from zero to full positive and, after switching of the control switch s, finely regulated from zero to full negative voltage will.

Die Lokomotive ist über den Stromabnehmer e mit der Fahrleitung l verbunden. Der vön dem Generator g erzeugte Ström fließt im Betriebe über die Fahrleitung 1, den Stromabnehmer e, den Fahrtwender ie, die Feldwicklung f des Motors, es ist der Einfachheit wegen nur ein Motor gezeichnet, den Anker la und über die Schiene zurück zum Generator g. Es ist nun möglich, durch Änderung der Spannung des Generators g die Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive beliebig. zu regeln.The locomotive is connected to the catenary l via the pantograph e tied together. The current generated by the generator g flows over the contact line during operation 1, the pantograph e, the reverser ie, the field winding f of the motor, it is for the sake of simplicity, only one motor is drawn, the armature la and over the rail back to generator g. It is now possible by changing the voltage of the generator g any speed of travel of the locomotive. to regulate.

Die Fahrtrichtung der Lokomotive ist durch die Stellung des die Feldwicklung schaltenden Fahrtwenders w bestimmt. Die gewünschte Einstellung des Fahrtwenders wird dadurch erzielt, daß der Fahrleitung entweder positive oder negative Spannung zugeführt wird. In der Nullstellung des Steuerschalterss ist die Fahrleitung spannungslos; in der Lokomotive ist dann die mechanische Bremse durch Erregung der Bremsauslösespulei über die Kontakte k1, k2 und k3 der Spannungsrelais p1 bzw. p2, p3 über die Hilfsbatterie b in der Bremsstellung. Der Fahrt"vender w wird durch ein Fahrtrichtungsrelais r gesteuert. Dieses Relais weist zwei Spulen r, und r2 auf, denen Gleichrichterzellen v1 und v= vorgeschaltet sind. Ist die Leitungsspannung positiv, dann kann ein Strom nur durch die Gleichrichterzelle v1 fließen, so daß lediglich die Spule r1 erregt wird. Umgekehrt wird bei negativer Leitungsspannung nur die Spule r2 über die Gleichrichterzelle v2 erregt. Je nach dem, ob die eine oder andere Spule erregt ist, wird der Anker im einen oder anderen Sinne bewegt und hierdurch die Fahrtwenderspule Tol oder die Fahrtwenderspule w.- an Spannung gelegt.The direction of travel of the locomotive is determined by the position of the reverser w that switches the field winding. The desired setting of the reverser is achieved by applying either positive or negative voltage to the contact line. When the control switch is in the zero position, the contact line is dead; in the locomotive, the mechanical brake is then in the braking position by energizing the brake release coil via the contacts k1, k2 and k3 of the voltage relays p1 and p2, p3 via the auxiliary battery b. The travel "vender w is controlled by a travel direction relay r. This relay has two coils r, and r2, which rectifier cells v1 and v = are connected upstream. If the line voltage is positive, then a current can only flow through the rectifier cell v1, so that only the coil r1 is excited. Conversely, with a negative line voltage, only the coil r2 is excited via the rectifier cell v2 the reversing coil w.- is connected to voltage.

;@ Wird: der Steuerschalter s aus seiner Null-.wllung 4 herausgedreht, so wird der Anker Air's Leonard-Generators g zwischen Fahr-Lcitung L und Schiene eingeschaltet und das Feld des Generators erregt. Je nach der Richtung, in der der Steuerschalter gedreht wird, erhält die Fahrleitung positive oder negative Spannung. Die Spannung des Generators soll auf der ersten Stellung des Steuerschalters nur sehr klein, etwa z bis 5 °/o der vollen Spannung, sein. Diese Spannung treibt einen Strom über die Fahrleitung 1, den Stromabnehmer e, die Kontakte r722 und .tra3 der Spannungsrelais p2 und p3, einerseits durch die Spule des Spannungsrelais p1 und durch- die Schienen zurück und andererseits entsprechend der Spannungsrichtung über eine der beiden Gleichrichterzellen, z. B. Trokkengleichrichter, v1 oder v. durch die entsprechende Spule r1 bzw. y@ des Fahrtrichtungsrelais r und durch die Schienen zurück. Das erregte Spannungsrelais p1 öffnet die Kontakte k1, lüftet durch die Abschaltung der Bremsauslösespulei die mechanische Bremse der Lokomotive und hebt die überbrückung der Fahrtwenderspulen über die Haltekontakte a1 und a, auf. Die vom Strome durchflossene Spule des Fahrtrichtungsrelais, z. B: r1, legt durch Einschalten des Relaisankers nach rechts die von ihr abhängige Fahrtwenderspule a, an die Batterie b und bewirkt die Einschaltung der Feldwicklung des Motors im gewünschten Fahrtrichtungssinn. Damit erhält der Motor Spannung und beginnt, sich zu drehen. Es ist möglich, die Steuerung des Fahrtwenders auch durch die bekannten magnetisch polarisierten Relais ausführen zu lassen. Die polarisierten Relais würden dann an die Stelle der Gleichrichterzellen und des Fahrtrichtungsrelais treten. Die Spule zk!1 legt sich selbst über den Haltekontakt a1 und die Bremsauslösespule i, die aber nicht anspricht, da sie nur halbe Batteriespannung erhält, an die Klemmen der Batterie, so daß der Fahrtwender in der gewählten Stellung bleibt.; @ If: the control switch s is turned out of its zero .wllung 4 , the anchor Air's Leonard generator g is switched on between the drive line L and the rail and the field of the generator is excited. Depending on the direction in which the control switch is turned, the contact line receives positive or negative voltage. The voltage of the generator should only be very low in the first position of the control switch, about z to 5% of the full voltage. This voltage drives a current via the contact line 1, the pantograph e, the contacts r722 and .tra3 of the voltage relays p2 and p3, on the one hand through the coil of the voltage relay p1 and back through the rails and on the other hand according to the voltage direction via one of the two rectifier cells, z. B. dry rectifier, v1 or v. through the corresponding coil r1 or y @ of the travel direction relay r and back through the rails. The energized voltage relay p1 opens the contacts k1, releases the mechanical brake of the locomotive by switching off the brake release coil and removes the bridging of the turnaround coils via the holding contacts a1 and a. The coil of the direction relay through which the current flows, e.g. B: r1, by switching on the relay armature to the right, puts the reversing coil a, dependent on it, to the battery b and causes the field winding of the motor to be switched on in the desired direction of travel. This gives the motor voltage and starts to turn. It is possible to use the known magnetically polarized relay to control the reverser. The polarized relays would then take the place of the rectifier cells and the direction relay. The coil zk! 1 applies itself to the terminals of the battery via the holding contact a1 and the brake release coil i, which does not respond because it only receives half the battery voltage, so that the reverser remains in the selected position.

Wird nun .die Spannung über 5 °1o des Höchstwertes gesteigert, so öffnet zunächst das Spannungsrelais p3 seinen Kontakt k3 und schützt somit die für geringe Spannung ausgelegten Spulen r1 und r2 vor unzulässiger Erwärmung. Steigt die Spannung über rund 2o °/o des Höchstwertes, so öffnet das Spannungsrelais p2 seinen Kontakt k2 und schützt dadurch auch die- Spule des Relais p3.If the voltage is now increased above 5 ° 10 of the maximum value, then first the voltage relay p3 opens its contact k3 and thus protects the for low voltage designed coils r1 and r2 against impermissible heating. Increases If the voltage exceeds around 20% of the maximum value, the voltage relay p2 opens its contact k2 and thereby also protects the coil of the relay p3.

Die Lokomotive wird dadurch stillgesetzt, daß der Steuerschalter s in seine Nullstellung gedreht wird. Dann ist der Fahrdraht spannungslos, die Fahrtwenderspule w1 wird durch die Kontakte k1, 1z2 und k3 kurzgeschlossen, der Fahrtwender zt, geht in seine Nullstellung, die Bremsauslösespule i wird an die volle Batteriespannung gelegt und so die Lokomotive mechanisch gebremst.The locomotive is stopped by turning the control switch s is turned to its zero position. Then the contact wire is dead, the The reversing coil w1 is short-circuited by the contacts k1, 1z2 and k3, the Reisewender zt, goes into its zero position, the brake release coil i is on the full battery voltage is applied and the locomotive is mechanically braked.

Will man elektrische Bremsung, z. B. bei Fahrt im Gefälle, erreichen, so wird der Steuerschalter s in .die erste Stellüng gebracht, die der entgegengesetzten Fahrtrichtung bei Lastfahrt entsprechen würde. Dadurch wird die Bremse gelöst, das Feld f in dem für Bremsung geeigneten Sinne geschaltet und leicht erregt. Wächst nun .die Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive, so kann man durch Veränderung der Stellung des Steuerschalters s jede gewünschte elektrische Bremskraft einstellen.Do you want electric braking, e.g. B. when driving downhill, achieve, so the control switch s is brought into the first position, the opposite one Direction of travel would correspond to load travel. This releases the brake, the Field f switched in the sense suitable for braking and slightly excited. Grows Now .the speed of the locomotive, you can change the position using the control switch s set any desired electrical braking force.

Die soeben erläuterte Schaltung ist aber nicht nur für eine mit Gleichstrom betriebene Lokomotive geeignet, sondern sie kann auch für Fernsteuerung einer mit Eiliphasen-Reihenschlul3motoren ausgerüsteten Lokomotive verwendet werden. Es ist hierzu nur erforderlich, die Spannungsrelais p, und p2 so zu bauen, daß sie auch bei Wechselspannungen ansprechen und halten. Dann wäre die Fahrtrichtung durch eine kleine Gleichspannung einzustellen, die so groß ist, daß das Schütz p3 bereits anzieht, und dann über einen Einpliasen-Stufentransformator die Fahrleitung mit veränderlicher Wechselspannung zu speisen.The circuit just explained is not only for one with direct current powered locomotive, but it can also be used for remote control of one with A locomotive equipped with an Eiliphase in-line schul3motor can be used. It is this only required to build the voltage relays p and p2 so that they too respond and hold in the case of alternating voltages. Then the direction of travel would be through one set a small DC voltage that is so high that the contactor p3 already picks up, and then the catenary with a variable via a single-phase step transformer To feed alternating voltage.

Es wird sich bei praktischer Ausführung einer solchen ferngesteuerten Lokomotive empfehlen, die Lokomotive neben der Fernsteuerungseinrichtung noch mit einem Fahrschalter auszurüsten, der die Steuerung der Lokomotive durch einen Lokomotivführer ermöglicht, wenn Strecken befahren werden sollen, auf denen Fernsteuerung unzweckmäßig ist. Falls auch Strecken befahren werden sollen, auf denen keine Fahrleitung verlegt worden ist, kann die Maschine an Stelle der kleinen Hilfsbatterie mit einer leistungsfähigeren Batterie ausgerüstet werden, die in der Lage ist, nach entsprechender Umschaltung auch die Motoren zu speisen.It will turn out to be remote-controlled with practical execution Locomotive recommend using the locomotive in addition to the remote control device to equip a driving switch that controls the locomotive by a locomotive driver allows when routes are to be traveled on which remote control is impractical is. If you also want to drive on routes on which no catenary is laid the machine can replace the small auxiliary battery with a more powerful one Battery can be equipped, which is able to switch over also to feed the engines.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Electric traction vehicles, in particular remote-controlled Shunting locomotive, powered by main current motors, characterized by a Trip reverser, over the contact line by changing the polarity of the contact wire voltage is controlled so that it is already at a fraction of the full contact wire tension appeals to. . a. Electric locomotive according to claim i, characterized in that that the reverser determining the direction of travel has a zero position, in which the motor circuit is interrupted and in which the reverser then lies when the contact line is dead. 3. Electric traction vehicle after Claims i and a, characterized in that the reverser is controlled by a travel direction relay is controlled, its polarization either by pre-magnetization or by pre-switching is achieved by rectifier cells. 4 .. Electric traction vehicle according to claim i to 3, characterized in that the travel direction relay has two coils (r1, r2) contains which via rectifier cells (v1 or v2) in the sense of the contact line are connected so that each polarity of the latter excites a different coil is. 5. Electric traction vehicle according to claim i to 4, characterized in that that the direction relay (r) controlling the reverser (to) is controlled by one or more Voltage relays (P2, p3) staggered in series connection are switched off when the contact wire voltage increases significantly higher than the tripping voltage of the travel direction relay, and .that the reverser coils (w1, w2), of the reverser (ul) holding contacts (a1, a2) control that the reverser (w) remains in the direction of travel relay (r) secure certain position, whereby the excitation of the turnaround coils (w1, zu2) depends on the presence of the line voltage. 6. Electric traction vehicle according to claims i to 5, characterized in that when the turnaround coils are fed (to "w2) of the reverser by an auxiliary battery (b) _ these coils short-circuited when the contact line is dead. 7. Electric traction vehicle after Claims i to 6, characterized in that the pulp of the vehicle to respond is brought when the contact line is dead and is released again when the contact line receives voltage.