DE645403C - Schaltwerkssteuerung fuer Elektromotoren, insbesondere fuer elektrisch betriebene Fahrzeuge - Google Patents

Schaltwerkssteuerung fuer Elektromotoren, insbesondere fuer elektrisch betriebene Fahrzeuge

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DE645403C
DE645403C DEA67364D DEA0067364D DE645403C DE 645403 C DE645403 C DE 645403C DE A67364 D DEA67364 D DE A67364D DE A0067364 D DEA0067364 D DE A0067364D DE 645403 C DE645403 C DE 645403C
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DEA67364D
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Karl Hille
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AEG AG
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AEG AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Schaltwerkssteuerung für Elektromotoren, insbesondere für elektrisch betriebene Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine insbesondere für elektrische Triebfahrzeuge geeignete Schaltwerkssteuerung für Elektromotoren, deren Schaltvorgänge in Abhängigkeit von Vergleichswerten zweier Spannungen mit Hilfe von spannungsempfindlichen Geräten bewirkt werden und besteht darin, daß als derartige Geräte zwei-gittergesteuerte Gefäße verwendet sind, bei denen die vorhandene negative @"orspannung der Gitter aufgehoben oder ver-, g größert wird.
  • Man hat bisher die vom Fahrschalter eingestellte Spannungsdifferenz zur Steuerung von Relais verwendet, welche die Motorsteuerung beeinflußt haben. Die Verwendung von gittergesteuerten Entladungsgefäßen, auf welche die Steuerspannung wirkt, ist vorteilhafter als diese bekannten Anordnungen, da im allgemeinen die zu Steuerzwecken verwendete Spannungsdifferenz nicht während des ganzen Steuervorganges konstant ist. Das Spannungsrelais muß demnach besondere Bemessungen erhalten, da es bei der niedrigsten Steuerspannung bereits ansprechen muß, aber auch den größten Spannungen gewachsen sein soll. Bei der Verwendung einer Gittersteuerung dagegen kann man mit einer verhältnismäßig niedrigen Spannung einen erheblichen Einfluß ausüben, ohne andererseits für die höheren Gitterspannungen besondere Abmessungen zu benötigen.
  • Es sind auch schon Steuerungen für Elektromotoren bekanntgeworden. bei denen gittergesteuerte Entladungsgefäße den Steuerstrom für die Schaltvorgänge überwachen. Der grundlegendeL'nterschied zwischen ihnen und der vorliegenden Erfindung bestellt darin, daß die Änderung der Gitterspannung bei den bekannten Anordnungen eine ganz bestimmte Bedeutung und Wirkung hat, während es sich bei den Steuerungen. auf «-elche sich der Erfindungsgegenstand bezieht, um ungewollte und vielfach unerwünschte Spannungsänderungen handelt. Der Fachwelt benannt waren bisher ini wesentlichen nur gittergesteuerte Regelanordnungen, bei denen die Gitter der Röhre eine bestimmte Spannung erhalten und je nach der Hölle dieser Spannung eine ganz bestimmte Wirkung ausgelöst wird. Diese Reglerart könnte ohne Änderung des erzielten Effektes ebenso gut auch durch elektromagnetisch betätigte Elemente ersetzt werd; n.
  • Bei den Schaltungen, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht, handelt es sich im Gegensatz zu den vorerwähnten um Steuerungen, bei denen es oberhalb des Ansprechwertes nicht mehr auf die Höhe der Impuls gebenden Spannung ankommt. Die flöhe der Spannung bzw. die Veränderung dieser Größe darf sogar auf die «-irkuns;;` «eise keinen 1_influß ausüben. Andererseits muß aber mit derartigen Spannungsschwan-. kungen gerechnet werden, beispielsweise bei Bahnsteuertuigen, deren Steuerspannung von der Netzspannung abhängig ist und daher im Verhältnis i : i.5 schwanken kann. Für derartige Zwecke sind aber. wie bereits erwähnt wurde, elektromagnetisch betätigte Schalter ungünstig, und die Erfindung lx#stelit eben gerade darin, diese Schalter durch Röhren ersetzt zu haben, «-eiche bekanntlich ohne Schwierigkeiten und Verteuerung einen bedeutend höheren Betrag als die Ansprechspannung vertragen können.
  • Die von dein Schaltwerk eingestellte Spannung kann sowohl dein etwa vorhandenen Haupttransformator entnommen werden, was besonders bei Wechselstroinfahrzeugen zweckmäßig ist, sie kann aber auch durch besondere, von dein Schaltwerk angetriebene oder beeinflußte Hilfsvorrichtungen erzeugt oder geregelt werden. Letztere Anordnung hat den Vorteil, (laß die Steuerung bei Anordnung einer kleinen Wechselstromhilfsquelle bei Wechselstrom-als auch Gleichstromfahrzeugen verwendbar ist. Bei Anwendung in Wechselstroinfahrzeugen ergibt sich dann der weitere Vorteil, daß die Steuerung von etwaigen imßerlichen Spannungsbeeinflussungen des Haupttransformators unabhängig ist.
  • In den Schaltbildern ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Gemäß Abb. i wird für die Steuerung ein vorn Fahrschalter bedienter Hilfstransforinator und der Haupttransformator für die Fahrmotoren benutzt, deren Spannungsdifferenz für die Erzeugung der Steuervorgänge durch die Entladungsgefäße benutzt wird.
  • ach Abb.2 ist im Führerschalter ein I-)rehtransforinator vorgesehen, der durch Steuerleitungen finit weiteren von den einzelnen Schaltwerken bewegten Drehtransfiirinatoren verbunden ist.
  • I?s bedeuten i11 Abb. t i den Fahrschalter, 2 den handbedienten Richtungsschalter, 3 eine Steuerstronquelle, 4 den fernbedienten Vahrtwender, 5, !). 7 die durch den Zug führenden Steuerleitungen, 8 eine Tran:forniatoranordnung für die Gittersteuerung zweier Entladungsgefäße 9 und i o, ii und 12 das Pkis-und Minusschütz für die Schaltwerksstetierung, 13 den Hilfsmotor. 14 eine zwischen dem Hilfsmotor und <lein Schaltwerk angeordnete magnetische Kupplung, 15 eine Hilfswalze, 16 die Hauptwalze des durch "Zocken bedienten Schaltwerkes, f7 den Haupttransformator, 18 die Doppeldrosselspule, i9 ein Trennschütz, 2o einen Fahrmotor und 21 das Fortschaitrelais.
  • Dein Führerschalter i ist ein TransforxtOr 22 zugeordnet, dessen Anzapfungen 3i' s 37' über die Beläge 24, 25 und 26 mit den Enden einer Drosselspule 23 verbunden werden. Der Wicklung des Transformators 22 wird der Strom an einer Anzapfung zugeführt, deren Spannung derjenigen der Steuerstroinquelle 3 entspricht. Die höheren Spannungsstufen ergeben sich dadurch, daß durch die Gesamtwicklung des Transformators ein gemeinsamer Eisenkern durchgeführt ist. Die Anzapfungen 31' bis 37' entsprechen den Anzapfungen 31 bis 37 am Transformator 17 derart, daß entsprechend benannte Anzapfungen gleiche Spannung aufweisen. So haben beispielsweise gleiche Spannungen die Anzapfurigen 32 und 32', 35 und 35' usw. Die Drosselspule 23 ist mit der Steuerleitung 7 verbunden. Die gemeinsame Primärwicklung der Transformatoren 84 und 85 ist in jedem Fahrzeug einerseits an diese Steuerleitung 7 und andererseits an die Drosselspule 18 des Haupttransformators 17 angeschlossen. Wenn also an den blittelanzapfungen der beiden Spulen 18 und 23 die gleichen Spannungen herrschen, dann fließt durch die Primärwicklung der Transformatoren kein Strom. Dieser fließt erst, wenn ein Spannungsunterschied auftritt.
  • Das Aufwärtsschütz i i wird von dem Entladungsgefäß 9 gespeist, während zur Speisung des Abwärtsschützes 12 die Röhre io dient. Die beiden Schütze werden von dem Anodenstrom der betreftendenRöhre gespeist. Der Anodenstromkreis hat folgendenVerlauf: Von der Spannungsquelle 3 über den linken oder rechten Belag des Richtungsschalters 2, die Leitung 5 bzw. 6 (je nach der Stellung des Richtungsschalters 2), den jeweils geschlossenen Hilfskontakt des Fahrtwenders 4 zum Punkt 3', von wo aus der Anodenstrom je nach der Steuerung den Weg über die eine oder andere Röhre nimmt. Ist die Sperrung in der Röhre 9 aufgehoben, dann ist ein Stromkreis geschlossen vom Punkt 3' über die Kathode 9', die Anode 9", die Kontakte 46, 47, 48, die Spule des Schützes i i, den Sperrkontakt 43 des Schützes 12 zur Erde. Für die Röhre io verläuft der Anodenstrom unmittelbar vom Punkt 3' über die Kathode io', die Anode io" zur Spule 12 und von, da über den Sperrkontakt 42 am Schütz i i zur Erde.
  • Die Gittersteuerung ist so angeordnet, daß kein Anodenstrom durch die Röhren fließt, wenn die gemeinsame Primärwicklung der Transformatoren 84, 85 stromlos ist. Fließt dagegen in der einen Richtung ein Strom, dann wird die Röhre 9 leitend, fließt ein Strom in der anderen Richtung durch die Primärwicklung der Transformatoren 84. und 85, dann läßt die Röhre io einen Anodenstroin durch. Zur Sperrung der Röhre 9 und io wird der Transformator 86 verwendet, welcher an die Gitter eine konstante Vorspannung legt. Die Primärwicklung des Transformators 86 liegt zwischen dem spannungsführenden Punkt 3' und Erde, ist also während des Betriebes dauernd an Spannung. Die Sekundärwicklungen der Transformatoren 8.4, 85, 86 liegen in den Gitterkreisen derRöhren. An die Kathoden der Röhren ist der Punkt 86' der Sekundärwicklung des Transformators 86 angeschlossen, -während die Klemme 85' des Transformators 85 mit dem Gitter der Röhre 9 verbunden ist. Die Gitterspannung für die Röhre 9 -wird also aus den in den beiden Sekundärwicklungen der Transformatoren 86 _und 85 erzeugten Spannung gebildet. In ähnlicher Weise besteht die Gitterspannung für die Röhre io aus den in den Sekundärwicklungen der Transformatoren 86 und 8.4 herrschenden Spannungen, da die Klemme 8q.' an das Gitter der Röhre io Merangeführt ist.
  • Solange die gemeinsame Primärwicklung der Transformatoren 8:4, 85 stromlos ist, herrscht in den Gitterkreisen beider Röhren die durch den Transformator 86 sekundärseitig erzeugte Spannung. Die Transformatorkleinmen sind so an die Kathode bzw. an das Gitter angeschlossen, daß am Gitter gegenüber der Kathode dann ein negatives Potential herrscht, wenn dieAnode gegenüber der Kathode positive Spannung führt. Diese Art des Anschlusses läßt sich leicht herstellen, da es sich bei der Gitter- und der Anodenspannung um Wechselspannungen aus der gleichen Spannungsquelle handelt. Die vorstehend angedeutete Polarität der Spannungen sei durch die ausgezogen dargestellten Pfeile angedeutet.
  • Solange die Primärwicklung der Transformatoren 8q., 85 stromlos ist, kann durch die Röhre kein Anodenstrom fließen, da, wie gesagt, durch den Transformator 86 eine Sperrspannung an die Gitter gelegt wird. Sobald aber die Mittelanzapfung der Drosselspule 23 beispielsweise durch Bewegen des Fahrschalters im Aufwärtssinne an einer höheren Spannung liegt als die Anzapfung der Spule 18, fließt ein Strom durch die gemeinsame Primärwicklung der Transformatoren 8.4. 85. Dieser Strom induziert in den Sekundärwicklungen der Transformatoren 84 und 85 eine Spannung, welche im Sinne des gestrichelten Pfeiles verläuft. Diese Spannung überlagert sich der durch die ausgezogenen Pfeile angedeuteten Vorspannung, und zwar derart, daß die Vorspannung im Transformator 84, d. h. also die Gitterspannung an Röhre -o, verstärkt wird. Die Sperrung für die Röhre io -wird somit vergrößert. Dagegen wird im Transformator 85 die Sperrspannung aufgehoben, da, wie die Pfeile zeigen, die Richtung der beiden Spannungen einander entgegengesetzt ist; die Röhre 9 -wird daher leitend, so daß nunmehr auf dein bereits angegebenen Wege ein Anodenstrom von Erde über die Spule i i zum spannungsführenden Punkt 3' führt. Die Spule i i wird daher erregt und zieht an. Umgekehrt -wird die Spule 1 2 von der Röhre io gespeist, sobald die Drosselspule 18 ein höheres Potential führt als die Spule 23 und in der Sekundärwicklung der Transformatoren 8q., 85 eine Spannung entgegen dem gestrichelten Pfeil entsteht.
  • Die Hilfsnockenwalze 15 wird im Verhältnis zu der Hauptwalze16 rascher angetrieben, und zwar derart, daß sie je eine Umdrehung ausführt, -während die Hauptwalze um einen Schaltschritt bewegt wird. Erreicht -wird dies durch Anordnung eines entsprechend bemessenen Getriebes 3o zwischen den beiden Walzen. Die Nocken der Hilfswalze -wirken mit den darüber gezeichneten Kontakten 49, 50 und 51 zusammen, mit denen sie durch gestrichelte Linien verbunden sind. Das gleiche gilt von den benachbarten drei Nocken der Hauptwalze bzw. den Kontakten 52, 56, 46. Die übrigen Nocken der Hauptwalze wirken auf die in die Anzapfungsleitungen des Transformators 17 gelegten Schalter 31 bis 3;. Die Plus- und Minusschütze ii und 12 schließen mittels der Kontakte 38 oder 39 den Hilfsmotor 13, wie bereits angedeutet, entsprechend dem eingestellten Drehsinn an die Steuerstromqueile an und erregen gleichzeitig über die Kontakte q.o oder 41 die Magnetkupplung 1q.. Die dritten Hilfskontakte 42, 43 der Schütze i i und 12 dienen zur gegenseitigen elektrischen Verriegelung. Der Hilfsmotor 13 ist mit zwei Feldwicklungen .4.4 und 45 für Rechts- bzw. Linksdrehsinn, d. h. für Aufwärts- bzw. Abwärtsschalten, ausgerüstet, von denen je eine eingeschaltet wird, je nachdem, ob das Schütz i i oder 12 angesteuert -wurde. Die Bewegung des Schaltwerkes dauert jeweils so lange, wie die durch Drehen des Fahrschalters i erzeugte Spannungsdifferenz anhält bzw. das Schaltw=erk eine andere Schaltlage einnimmt als der Fahrschalter. Zwischen dem Entladungsgefäß 9 und dem zugehörigen Plusschütz i i sind die Kontakte des Fortschaltrelais 21 eingeschaltet, welches in bekannter Weise das Aufwärtsschalten in Abhängigkeit vom Fahrstrom der Motoren überwacht. Am fernbedienten Richtungswender 4. sind auf jeder Schaltseite Hilfskontakte vorgesehen, die Strom zu dem Transformator 8 und den mit Steuerstrom zu versorgenden Geräten erst dann leiten, wenn der Fahrtwender die gewollte Schaltstellung eingenommen hat. Die magnetische Kupplung ist zweckmäßig so ausgebildet, (laß sie nach ihrer Ansteuerung die treibende und getriebene `Felle für eine volle Unidrehung von 36o° kuppelt. Die Hilfswalze 15 führt hierbei eine volle Umdrehung aus, während die Hauptwalze um eine volle Schaltstellung weiterbewegt wird.
  • Die Steuerung wirkt in folgender Weise: Nach dein Einrücken des Richtililgssalialters 2 in eine seiner Schaltstellungen wird die eine oder die andere Spule des fernbedienten Richtungswenders 4 gespeist und der Fahrtwender umgestellt. Cber den jeweils geschlossenen Hilfskontakt des Richtungswenders .4 kann nun ein Strom von der Steuerstromquelle 3 den Kontakt 53 des nicht initdargestellten Cberstromrelais, den in der Nullstellung der Hauptwalze 16 geschlossenen Kontakt 52 und die Spule des Trennschützes i9 zur Erde fließen. Das Trennschütz i9 zieht an und schaltet sich durch den eigenen Hilfskontakt 54 auf Selbstspeisung um. Der Hilfskontakt 55, welcher zur Rückführung des Schaltwerkes in die Nullstellung dient, wird hierbei geöffnet.
  • Wird nun der Fahrschalter beispielsweise in die Schaltstellung i gebracht, so liegt dessen Drosselspule 23 an den ersten beiden Anzapfungen 31' und 32' des Transformators 22. Es ist daher eine positive Spannungsdifferenz gegenüber der Drosselspule i8 vorhanden, so daß dem Gitter des Entladungsgefäßes 9 durch den Transformator 85 eine positive Spannung aufgedrückt und das Entladungsgefäß 9 infolgedessen dazu veranlaßt wird, in der bereits beschriebenen Weise einen Strom durchzulassen. Das Plusschütz zieht infolgedessen an, öffnet seinen Hilfskontakt 42 und schließt seine Kontakte 38 und 4o. Durch den Kontakt 42 wird der Spulenstromkreis des Minusschützes 12 unterbrochen, und durch die Kontakte 38 und 40 wird der Hilfsmotor 13 im Aufwärtssinn eingeschaltet tind die Kupplung i4 im Sinne des Schließens erregt.
  • Der Hilfsmotor setzt nun <las Schaltwerk in Bewegung, wobei, wie erwähnt, die Hilfswalze 15 rascher bewegt wird als die Hauptwalze 16. Nach kurzer Zeit wird der Kontakt -17 durch Ablauf von dem Nocken 57 geöffnet. Gleichzeitig werden die Kontakte 49, 5o und 51 durch die Nocken 58, 59 und 6o geschlossen. Das Schließen des Kontaktes 51 hat keine Wirkung, da dieser Kontakt in dein an den Kontakten 42 des Hilfsschützes i i unterbrochenen Stromkreis der .Minusspule 12 liegt. Durch den Kontakt 5o wird die I3ebespule des Fortschaltrelais -,i erregt, wodurch das Fortschaltrelais angezogen und dessen Kontakt 48 geöffnet wird. Durch den Kontakt 49 wird die Spule des Plusschützes i i unter Umgehung der geöffneten Kontakte 47 und 48 weiter gespeist, so daß das Schaltwerk unabhängig von der Stellung des Fort- schaltrelais 21 und unabhängig von dem Entiadungsgefäß 9 bzw. von etwaigen Änderungen in der Stellung des Fahrschalters i bis in die volle nächste Schaltstellung gebracht wird. Nach kurzer Zeit öffnen die Nocken 58 bis 6o der Hilfswalze 15 die zugehörigen Kontakte, während durch den Nocken 57 der Kontakt 47 geschlossen wird. Hiermit ist die erste Stellung des Schaltwerkes erreicht, in der die Hauptkontakte 31 und 32 des Stufentransformators 17 geschlossen sind, so daß die Drosselspule 18 zwischen die beiden ersten Anzapfungen des Transformators geschaltet ist. Die Drosselspulen i8 und 23 führen nun die gleiche Spannung, so daß die von dem Entladungsgefäß 9 gespeiste Spule i i des Plusschützes stromlos wird und ein Abschalten des Hilfsmotors 13 und der Kupp- lung 14 herbeiführt.
  • Ist der Fahrschalter i gleich in eine höhere Stufe gebracht «-orden, so wird das Plusschütz ebenfalls aberregt gehalten, weil der die Starkstromspule des Fortschaltrelais 21 durchfließende Fahrstrom die Kontakte 48 offenhält. Ist der Fahrstrom auf den zu- lässigen Wert gesunken, so fällt das Fortschaltrelais 21 ab und veranlaßt einen weiteren Schaltschritt des Schaltwerkes im Aufwärtssinn. Das Schaltwerk wird in dieser Weise in Abhängigkeit vom Fahrstrom so lange weitergeschaltet, bis zwischen den Drosselspulen i8 und 23 keine Spannungsdifferenz mehr besteht, bis also die angesteuerte Schaltstellung erreicht ist.
  • Das Bewegen des Schaltwerkes im Ab- wärtssinn wird in der gleichen Weise beim Rückdrehen des Fahrschalters und Herbeiführen einer negativen Spannungsdifferenz zwischen den Drosselspulen 23 und 18 durch Ansteuern des Minusschützes 12 bewirkt. Beim Abwärtssteuern wird dem Gitter des Entladungsgefäßes io durch den Transformator 84 eine positive Spannung zugeführt, so (laß das Entladungsgefäß den erforderlichen Steuerstrom durchläßt. Das Minus- schütz 12 wird auch unabhängig von der Stellung des Fahrschalters i eingerückt, wenn das Trennschütz i 9 ausgeschaltet wird. Dies kann z. B. geschehen, wenn der Überstromschalter anspricht und den Kontakt 53 öffnet, über den der Spulenstrom des Trennschützes i 9 verläuft. Fällt (las Trennschütz ab, so schließt es den Kontakt 55, der über den Nockenkontakt 56 der Minusspule unter Umgehung des Entladungsgefäßes io Strom zuführt. Das :Minusschütz bleibt dann so lange eingeschaltet, als der Nockenkontakt 56 geschlossen ist, welcher erst in der Nullstellung des Schaltwerkes geöffnet wird. Das Überstromrelais wird zweckmäßig durch eine Klinke in der Ansprechstellung gehalten, damit ein erneutes Einschalten .des Schaltwerkes verhütet wird. Das Auslösen der Klinke erfolgt von Hand oder durch Fernschaltung, wenn ein erneutes Einschalten erwünscht ist oder der Fahrschalter in die Ausgangsstellung zurückgebracht worden ist.
  • Die Kontakte des Fahrschalters könnten auch unmittelbar mit den Anzapfungen des Haupttransformators verbunden werden, wobei dann der Steuerstrointransformator -22 entfallen könnte.
  • In Abb. 2 sind die bereits in Abb. i enthaltenen Schaltgeräte mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Für die Steuerung sind im ganzen sechs durch den lug geführte und nur Steuerströme führende Kuppelleitungen erforderlich, die mit i bis 6 bezeichnet sind. Es sind zwei Drehtransformatoren ; o und 7 1 vorgesehen, von denen der eine durch den Fahrschalter i und der andere von dem durch einen Hilfsmotor angetriebenen Schaltwerk über ein Getriebe 72 bewegt wird. Das Schaltwerk, welches in gleicher Weise wie gemäß Abb. i ausgebildet sein kann, ist einfachheitshalber fortgelassen. Der :@Totorstrom ist über zwei Trennschütze i9 und i9' geführt. Sie haben Hauptkontakte 78, über die der Fahrstrom geführt ist und Hilfskontakte ; 7 für den Nullschaltungszwang. Die Spulen dieser Schütze werden über den fernbedienten Fahrtwender 4 und in der Nullstellung des Fahrschalters geschlossene Kontakte 74 bzw. 75 gespeist. Der Stromkreis verläuft von der Steuerstromquelle 3 über den Richtungsschalter z und den Richtungswender 4., die Kontakte 74 und 7 5 und die Schützspulen zurErde. Nachdem die Schütze geschlossen sind, erhalten sie Steuerstrom über die Kontakte 76 vom Überstromrelais und die eigenen Hilfskontakte 77. Nach dem Auslösen der Schütze können sie nur wieder zum Anziehen gebracht werden, wenn der Fahrschalter in die Nullstellung zurückgebracht worden ist und die Kontakte 74 bzw.
  • 5 geschlossen worden sind. Der Strom für den Transformator 8 sowie den Hilfsmotor und die Magnetkupplung ist über ein weiteres Hilfsschütz 73 geleitet. Die in den einzelnen Fahrzeugen von den Steuerleitungen i bis 6 zu den Schaltgeräten geführten Leitungen gehen über die Kontakte eines Wagenabschalters 79, mittels dessen das Schaltwert: stillgelegt werden kann.
  • Das Steuern der Gitter von den Entladungsgefäßen erfolgt mittels der beiden Drehtransformatoren 70 und -i. Der drehbare Teil, z. B. der Anker 8o des Drehtransformators 70, wird von der Fahrschalterkurbel bewegt. Der feststehende Teil 8i wird mit einer konstanten Wechselspannung erregt, so daß in der beweglichen Wicklung 8o, die beispielsweise dreiphasig ausgebildet sein soll, eine Spannung induziert wird. Diese Spannung wird in die Steuerleitungen 4 bis 6 geschickt und kann in jedem Triebfahrzeug, in dem sich ein Schaltwerk finit Antrieb befindet, abgenommen werden. In den eipzelnen, mit Schaltwerken versehenen Fahizeugen sind Drehtransformatoren 7 1 vorgesehen. Die auf dem drehbaren 'feil 83 der Transforinatoren 7 1 angeordneten Dreiphasenwicklungen sind elektrisch an die Steuerleitungen 4 bis 6 angeschlossen. Die drehbaren Teile 83 sind mechanisch mit den Wellen des Schaltwerkes über Getriebe ;= verbunden und machen deren Bewegungen mit. Die einphasigen Wicklungen 82 sind mit den Transformatoren 8 verbunden und beeinflussen mittels dieser die Gitterspannungen der Entladungsgefäße 9 und i o.
  • Wenn der Drehtransformator 7o die gleiche Winkellage einnimmt wie die Transformatoren 71., so wird in den Ständern 8-2 der letzteren keine Spannung induziert. Die Gitter der Entladungsgefäße erhalten dann nur die ihnen aufgedrückte negative Spannung. In dieser Stellung, die stets vorhanden ist, wenn die Stufe des Fahrschalters i mit 'derjenigen der Schaltwerke übereinstimmt, ist der Stromdurchgang durch die Entladungsgefäße 9 und io gesperrt. Durch Verdrehen des Fahrschalters i und damit des Drehtransformators 7 o erhalten die Gitter der Entladungsgefäße 9 oder io eine positive Spannung, und die angeschlossenen Schaltwerke werden in der bereits beschriebenen Weise zum Ausführen eines oder mehrerer Schaltschritte veranlaßt. An Stelle der Drehtransformatoren können auch Spannungsteilerwiderstände oder andere geeignete Vorrichtungen benutzt «erden, mittels welcher die Gitterspannung gesteuert wird.
  • Das Heizen der Entladungsgefäße kann sowohl vorn Falirdralit als auch von einem Stromsammler aus erfolgen. Beim Heizen von der Fahrleitung aus ist 'es zweckmäßig, die Heizung durch ein Relais selbsttätig auf eine Stromsammlerbatterie umzuschalten, wenn die Fahrleitungsspannung ausbleibt. Die beschriebenen Steuerungen sind natürlich auch für andere Strom- und Betriebsarten geeignet.
  • Man kann die Kontakte 31' bis 37' auch an die entsprechenden Klemmen des Transformators 17 anschließen, so daß der Transformator 22 in Fortfall kommt.

Claims (1)

  1. PATG\TA V SPRL'CHR: i. Schaltwerkssteuerungfür Elektronio- toren, insbesondere für elektrisch betrie- bene Fahrzeuge, deren Schaltvorgänge in Abhängigkeit von Vergleichswerten zweier Spalin urigen finit Hilfe von spannungs- einpfincllichen Geräten bewirkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als derartige Geriete zwei gittergesteuerte Gefäße ver- wendet sind, bei denen die vorhandene negative Vorspannung zier Gitter aufge- hoben oder vergrößert wird. 2. Steuerung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, (laß die Änderung der Gitterspannung der Entladungsgefäße io) beint Einstellen der Fahrstufen durch den Fahrschalter (i) erfolgt. 3. Steuerung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, (laß für (las Auf- wärtsschalten und <las Aliwärtsschalten )r ein Entladungsgefäß (o, io) vorge- sehen ist. q. Steuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, (laß die Gitter- spannung beine Fi-reichen der ausgewiihl- ten Fahrstufe selbsttätig auf denAnfangs- wert eingestellt wird. 5. Steuerung nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter- steuerting von einer Transf(>rinator- anordnung (8) bewirkt wird, die von der Differenz der an dein Fahrschalter (i) und dein Schaltwerk (i6) eingestellten Spannungen beeinflußt wird und eine zu- nächst vorhandene negative Vorspaiinung (ler Gitter aufhebt oder vergrößert. 6. Steuerung nach Anspruch i bis 5. dadurch gekennzeichnet. (laß ein Fahr- schalter (i) ein Transformator (22) finit (`berschaltdrosselspule (23) vorgesehen ist, dessen Spannungsstufen denjenigen des Haupttransformators (1;) für den Motor oder die Motoren (2o) entsprechen und die Differenz der Spannungen an den Cberschaltdrosselii (18, 23) des Fahr- schalters (i ) und des Schaltwerkes (16) zur Gittersteuerung dient (Abb. i). ;. Steuerung nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Span- nung für die Cberschaltdrossel (23) des Fahrschalters (i ) den Stufen des Haupt- transformators (17) entnommen wird. B. Steuerung nach Anspruch 1 Eis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Git- tersteuerung Drehtransformatoren (70, 71) vorgesehen sind. deren Läufer von den Wellen des Fahrschalters (i) bzw. der Schaltwerke (16) angetrieben werden, und deren Ständer miteinander mittels durch den Zug führender Steuerleitungen bis 6). verbunden sind (Abb. 2).
    9. Steuerung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gittersteuerung Spannungsteilerwiderstände oder ähnliche Vorrichtungen angeordnet sind, deren Wanderkontakte von dem Fahrschalter (i) bzw. den Schaltwerken (16) angetrieben werden. io. Steuerung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsgefäße (9, io) in Reihe mit die Steuerung des Hilfsmotors oder der Hilfsniotoren (13) bewirkenden Hilfsschützen (t 1, 12) geschaltet sind. i i. Steuerung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschütze (i 1, 12) sowohl über die Entlädungsgefäße (9, io) als auch von einer anderen Spannungsduelle, z. B. der Steuerstroniquelle (3), gespeist werden können. 12. Steuerung nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Entladungsgefäßen (9, io) und den Hilfsschützen (ii, i2) Kontakte (46 bis 51, 56) von die selbsttätige Steuerurig . oder Fortschaltung bewirkenden Schaltgeräten (15, 16 bzw. 21) vorgesehen sind. 13. Steuerung nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaftwerk (15, i6)-Kontakte (5o) für die Speisung der Ilebespule des Fortschaltrelais (21) und Kontakte (49, 51) besitzt, über welche die von den Entladungsgefäßen (<9, io) angesteuerten Ailfsschütze (ii, 12) weitergespeist werden, bis die volle nächste Schaltstellung erreicht ist. 14. Steuerung nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (q.7, So) für selbsttätige Fortschaltung sowie die Kontakte (49, 51) für die von den Entladungsgefäßen und dem Fortsclialtreiais unabhängige Weiterspeisung der 1-lilfssclüitze ( t 1, 12) auf einer besonderen Steuerwalze (15) angeordnet sind, die während eines Schaltschrittes um 36o0 bewegt wird. 15. Steuerung nach Anspruch i bis 14, gekennzeichnet durch ein Trennschütz (i9), über das der Hauptstrom geführt ist und das in der Offenstellung Kontakte (55) für die selbsttätige Rückführung des Schaltwerkes (16) in die Nullstellung schließt. i(>. Steuerung nach Anspruch i bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der durch (las Trennschütz (i9) geschlossene Stromkreis für das Abwärtshilfsschütz (i2) über Kontakte (56) des Schaltwerkes (i6) geführt ist, die in allen Schaltstellungen geschlossen, in der Nullstellung dagegen offen sind. 17. Steuerung nach Anspruch i bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung bei gleichstrombetriebenen Fahrzeugen der für die gittergesteuerten Entladungsgefäße (9, io) benötigte Wechselstrom auf dem Fahrzeug erzeugt wird. 18. Steuerung nach Anspruch i bis i;, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsgefäße (9, io) beim Ausbleiben der Fahrdrahtspannung von einer selbsttätig zugeschalteten Stromsammlerbatterie aus gespeist werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1092953B (de) * 1955-03-29 1960-11-17 Licentia Gmbh Stromrichterlokomotive

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DE1092953B (de) * 1955-03-29 1960-11-17 Licentia Gmbh Stromrichterlokomotive

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