DE642152C

DE642152C - Circuit for two tram DC motors

Info

Publication number: DE642152C
Application number: DESCH97068D
Authority: DE
Original assignee: MARCEL CREMER CHAPE DIPL ING; PETER SCHINGS DIPL ING
Current assignee: MARCEL CREMER CHAPE DIPL ING; PETER SCHINGS DIPL ING
Priority date: 1932-03-04
Filing date: 1932-03-04
Publication date: 1937-02-27

Description

Schaltung für zwei Straßenbahngleichstrommotoren Zum Zwecke der Nutzbremsung kann man auf Straßenbahnwagen statt der allgemein üblichen Hauptschlußmotoren Verbundmotoren verwenden; diese gestatten es, die Fahrstellungen der Fahrschalter ohne weiteres auch als Nutzbremsstellungen zu verwenden. Das an sich bekannte Verfahren bietet keine Schwierigkeiten, solange die beiden Verbundmotoren dauernd hintereinander oder dauernd parallel geschaltet bleiben. Wird aber eine Reihenparallelschaltung und beim Nutzbremsen umgekehrt eine Parallelreihenschaltung vorgenommen, so treten bei Verbundmotoren Begleitumstände ein, die bei der Reihenparallelschaltung von Hauptschlußmotoren nicht in Erscheinung treten.Circuit for two tram DC motors for regenerative braking can be used on trams instead of the commonly used main trailing motor compound motors use; these allow the driving positions of the driving switches to be changed easily can also be used as regenerative braking. The method known per se offers no problems as long as the two compound motors are continuously in succession or remain permanently connected in parallel. But it is a series parallel connection and when regenerative braking, conversely, a parallel series connection is made, so pedal In the case of compound motors, there are accompanying circumstances that occur when Main trailing motors do not appear.

Beim Reihenparallelübergang wird bei Schaltungen mit Hauptschlußmotoren zum Zwecke der Erhaltung der Zugkraft beim Überschalten in bekannter Weise zunächst unter gleichzeitigem. Vorschalten von. genügend Stufen des Anfahrwiderstandes einer der beiden Motoren kurzgeschlossen, dann dieser kurzgeschlossene Motor abgetrennt und zu dem anderen Motor parallel geschaltet.In the case of a series parallel transition in circuits with main circuit motors for the purpose of maintaining the tensile force when switching over in a known manner at the same time. Upstream of. enough levels of starting resistance one of the two motors short-circuited, then this short-circuited motor disconnected and connected in parallel to the other motor.

Der Hauptschlußmotor führt im Augenblick des Kurzschließens keinen erheblichen Strom; das Auftreten eines Stoßes ist ausgeschlossen; der Motor wird deshalb beim Kurzschließen niclit gefährdet. Wendete man dasselbe Verfahren bei Verbundmotoren an, so führte der kurzgeschlossene Verbundmotor im Augenblick des Kurzschlusses einen derart hohen Kurzschlußstrom, daß der Motor dadurch beschädigt oder sogar zerstört würde, außerdem träte dabei ein starker Stoß auf.The main circuit motor does not lead at the moment of short-circuiting considerable electricity; the occurrence of a shock is excluded; the engine will therefore not endangered when short-circuiting. The same procedure was followed Compound motors, the short-circuited compound motor performed at the moment of Short circuit has such a high short circuit current that it damages the motor or even destroyed, and a strong shock would occur.

Nun besteht aber die Möglichkeit, das bekannte Verfahren des Kurzschließens auch bei Verbundmotoren anzuwenden, wenn man zur Zeit des Reihenparallelschaltens den Nebenschlußstromkreis des Verbundmotors abschaltet und die Verbundmotoren dadurch wieder zu Hauptschlußmotoren macht, die das bekannte Schaltverfahren in diesem Zustand dann wieder gestatten. Jedoch hat dieses Verfahren bei Verbundmotoren den Nachteil, daß beim Übergang von Reihe nach Parallel durch den Ausfall des Nebenschlußfeldes die Zugkraft unnötigerweise geschwächt und beim Zurückdrehen der Fahrkurbel, also beim Nutzbremsen, der Bremsstrom unterbrochen wird, da Hauptschlußmotoren in dieser Schaltung keinen Bremsstrom liefern können, die Bremskraft also gänzlich verschwindet.However, there is now the option of using the well-known short-circuiting method also to be used with compound motors if one is at the time of series-parallel switching disconnects the compound motor's shunt circuit and thereby the compound motors back to main trailing motors that use the known switching method in this state then allow again. However, this method has the disadvantage of compound engines that at the transition from series to parallel due to the failure of the shunt field the traction unnecessarily weakened and when turning back the crank, so When regenerative braking, the braking current is interrupted, since main circuit motors in this The circuit cannot deliver a braking current, so the braking force disappears completely.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Schaltverfahren, welches die Zugkraft von Verbundmotoren beim Übergang von Reihe auf Parallel nicht durch Abschalten des Nebenschlußstromes schwächt. Ferner vermeidet es beim Zurückdrehen der Kurbel von Parallel auf Reihe ein Aussetzen des Bremsstromes und somit auch der Bremskraft.The present invention relates to a switching method which the pulling force of compound engines does not pass through the transition from series to parallel Switching off the shunt current weakens. It also avoids turning back the crank from parallel to series an interruption of the braking current and thus also the braking force.

Dieses neue Schaltverfahren bei Verbundmotoren hat gegenüber anderen den Vorteil, daß es beim. Übergang von Reihe auf Parallel und umgekehrt nur einen einzigen größeren Strom führenden Überbrückungswiderstand erfordert und auf jeden zusätzlichen Schaltapparat verzichtet. Es verlangt also keine Übergangswiderstände wie bei den bisher bekannten Schaltungen mit Verbundmotoren in Reihenparallelschaltung, die obendrein noch zusätzliche Apparate und verwickelte Schaltorgane nötig machen; es tritt also eine erhebliche Vereinfachung des Schaltverfahrens und der ganzen Ausrüstung ein.This new switching method in compound motors has over others the advantage that the. Transition from series to parallel and vice versa only one single larger Live bridging resistor required and dispenses with any additional switchgear. So it does not require any contact resistance as with the previously known circuits with compound motors in series parallel connection, which on top of that make additional devices and complex switching devices necessary; So there is a considerable simplification of the switching process and the whole Equipment one.

Außerdem besitzt die neue Schaltung in dem zu jedem Nebenschlußfeld parallel liegenden Ohmschen Widerstand einen Schutz gegen die zeitweilig hohen Induktionsüberspannungen, die infolge schneller Schwankungen des Nebenschlußstromes an den Verbundmotoren auftreten..In addition, the new circuit has in that to each shunt field ohmic resistance lying in parallel provides protection against the temporarily high induction overvoltages, the result of rapid fluctuations in the shunt current on the compound motors appear..

Die erwähnten Schwankungen des Nebenschlußstromes an sich sind unvermeidbar, denn auf der letzten Reihenstufe z. B. hat der Nebenschlußstrom einen kleineren Wert als auf der ersten Parallelstufe. Wird nun die Fahrkurbel von dieser Parallelstufe auf die rückliegende Reihenstufe gedreht, dann wird der Nebenschlußstrom entsprechend geändert. Die bei dieser Änderung auftretende Induktionsspannung -wird aber bei der vorliegenden Schaltung durch die Parallelwiderstände gedämpft und unschädlich gemacht, so daß die Motoren und Apparate vor Durch- oder Überschlägen geschützt sind. Solche gefährlichen Überspannungen treten außerdem noch auf beim Abspringen des Stromabnehmers von der Fahrleitung, beim Überfahren von Streckentrennern oder Isolierstücken oder bei sonstigen Umständen, die eine plötzliche Unterbrechung des Nebenschlußstromes zur Folge haben. Bei all diesen Zufälligkeiten bieten die Parallelwiderstände zu den Feldwicklungen einen wirksamen Schutz gegen Beschädigungen der elektrischen Ausrüstung durch induktive Überspannung.The mentioned fluctuations of the shunt current are inevitable, because on the last row level z. B. the shunt current has a smaller one Value than on the first parallel stage. Now the crank of this parallel step rotated to the row level behind, then the shunt current is accordingly changed. The induced voltage occurring with this change -but at of the present circuit damped and harmless by the parallel resistors made so that the motors and apparatus are protected from punctures or flashovers are. Such dangerous overvoltages also occur when jumping off of the pantograph from the contact line, when driving over section isolators or Pieces of insulation or any other circumstance that could cause a sudden interruption of the Have shunt current result. With all these coincidences, the parallel resistors offer effective protection against electrical damage to the field windings Equipment by inductive overvoltage.

In der Abbildung ist eine solche Schaltung für zwei Straßenbahnverbundmotoren dargestellt. Die Motoren M I und M II sind durch die Schalter o und i an die Oberleitung angeschlossen und liegen mit dem Anfahrwiderstand Ra, der durch die Schalter 2, 3, q. abstufbar ist, zunächst in Reihe. Zu den Nebenschlußfeldern, die von der Oberleitung her über den Feldregelwiderstand R,=, der durch die Schalters, 6, 7 abstufbar ist, gespeist werden, sind die Schutzwiderstände R1 und R2 dauernd parallel geschaltet.The figure shows such a circuit for two composite tram engines. The motors MI and M II are connected to the overhead line by the switches o and i and are connected to the starting resistance Ra, which is determined by the switches 2, 3, q. is gradable, initially in series. The protective resistors R1 and R2 are continuously connected in parallel to the shunt fields that are fed from the overhead line via the field control resistor R, =, which can be graded by the switches 6, 7.

Sollen nun die beiden Motoren aus der Reihenin die Parallelschaltung übergeführt werden, dann wird zunächst das Schaltelement 8 geschlossen; der Motor M II ist somit durch den Widerstand Rü überbrückt. - Der Strom über MotorI fließt dabei ungehindert weiter, und die Zugkraft setzt daher nicht aus; außerdem führt der Motor M II einen Kurzschlußstrom, der durch die Größe des Widerstandes Rü in bestimmter Höhe gehalten wird. Der Widerstand Rü erfüllt in diesem Augenblick seinen doppelten Zweck: er hält erstens den Strom im Motor M I und somit die Zug- oder Bremskraft aufrecht, und zweitens begrenzt er den Kurzschlußstrom im Motor M 1I soweit, daß dieser .nicht durch Überstrom gefährdet werden und keine Stoßwirkung ausüben kann. Als nächster _Schaltschritt wird Schalter 9 geöffnet und somit Motor M II abgetrennt; nach Schließen des Schalters io ist Motor M Il zu Motor M I parallel geschaltet, und es braucht nur noch der Widerstand Rü durch Schalter i i kurzgeschlossen zu werden. Somit ist die Reihenparallelschaltung durchgeführt, ohne daß die Zugkraft durch Unterbrechung des Hauptschlußstromes ausgesetzt hätte oder durch Abschalten des Nebenschlußstromes geschwächt worden wäre.If the two motors are now to be transferred from the series to the parallel connection, the switching element 8 is first closed; the motor M II is thus bridged by the resistance Rü. - The current through MotorI continues to flow unhindered and the pulling force is therefore not interrupted; In addition, the motor M II carries a short-circuit current which is kept at a certain level by the size of the resistor Rü. The resistor Rü fulfills its double purpose at this moment: firstly it maintains the current in the motor MI and thus the pulling or braking force, and secondly it limits the short-circuit current in the motor M 1I to such an extent that it is not endangered by overcurrent and none Can exert impact. As the next switching step, switch 9 is opened and thus motor M II is disconnected; after the switch io is closed, motor M II is connected in parallel to motor MI , and only the resistor Rü needs to be short-circuited by switch ii. The series-parallel connection is thus carried out without the tensile force having been interrupted by interrupting the main circuit current or being weakened by switching off the shunt current.

Das Zurückschalten von Parallel auf Reihe geschieht in der umgekehrten Reihenfolge mit dem gleichen Erfolge; der Nutzbremsstrom wird auch dabei nicht unterbrochen, und das Nebenschlußfeld braucht nicht abgeschaltet zu werden.Switching back from parallel to series is done in reverse Sequence with the same successes; the regenerative braking current is not interrupted, and the shunt field need not be turned off.

Mit einem einzigen Widerstand Rü wird also der Reihenparallel- und umgekehrt der Parallelreihenübergang hergestellt, ohne daß die Zug-oder Bremskraft aussetzt. Auch findet keine Abschaltung des Nebenschlußstromes statt. Der Übergang erfolgt ohne Gefährdung und ohne Stoßwirkung des kurzzuschließenden Motors. Gleichzeitig wird durch die ParalleIwiderstände R1 und R2 jede durch schnelle Änderung des Nebenschlußstromes entstehende Überspannung ungefährlich gemacht.With a single resistance Rü is the series parallel and conversely, the parallel row transition is made without the pulling or braking force suspends. There is also no shutdown of the shunt current. The transition takes place without endangering and without shock effects from the motor to be short-circuited. Simultaneously The parallel resistors R1 and R2 each change the shunt current quickly resulting overvoltage made harmless.

Claims

PATENT APPLICATION Circuit for two tram DC motors, in which the drive switch steps in one switching direction for driving and in the reverse switching direction are used for regenerative braking, the motors in series and connected in parallel and vice versa, and when changing from series to parallel first a motor is bridged by a resistor, which is switched off and then This bridged motor is short-circuited in parallel and vice versa, characterized by the use of this bridging circuit in compound motors, with each shunt field of these motors permanently an ohmic resistor in parallel is switched. ,