DE658155C

DE658155C - Control for diesel-electric vehicles

Info

Publication number: DE658155C
Application number: DES107622D
Authority: DE
Inventors: Bruno Roennebeck
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-12-23
Filing date: 1932-12-23
Publication date: 1938-03-23

Description

Steuerung für dieselelektrische Fahrzeuge Es sind Steuerungen -für dieselelektrische Fahrzeuge bekannt, bei denen die Regelung des Fahrzeugs durch Regelung der Dieselmotordrehzahl vorgenommen wird. Die vom Dieselmotor über den Generator an die Fahrmotoren abgegebene Leistung wird dann durch besondereRegeleinrichtungen oder auch durch geeignete Bemessung des elektrischen Teiles, insbesondere Verwendung von selbsterregten Generatoren oder von Verbundwicklungen, unverändert auf einem Wert gehalten, der jeweils einer bestimmten Drehzahl des Dieselmotors zugeordnet ist.Control for diesel-electric vehicles There are controls for diesel-electric vehicles known in which the control of the vehicle by Regulation of the diesel engine speed is made. From the diesel engine to the The generator output to the traction motors is then controlled by special control devices or by suitable dimensioning of the electrical part, in particular use from self-excited generators or from compound windings, unchanged on one Maintained value, each assigned to a specific speed of the diesel engine is.

Bei' der Ausrüstung von dieselelektrischen Fahrzeugen mit dieser Regelungsart mit Fernsteuerungen für den Drehzahlregler, durch die vom Führerstand aus die Drehzahl des Dieselmotors und dadurch die im Fahrzeug verbrauchte Leistung eingestellt wird, zeigte nun der Versuch, daß die Einstellung der Dieselmotorleistung einen nicht uribeträchtlichen Totgang aufweist. Dieser Totgang ist weniger ein mechanischer, durch die Einstellübertragung bedingter, als vielmehr ein elektrischer Totgang durch die Hysteresis im Generator. Er hat zur Folge, daß der Führer, wenn er den Verstellhebel für den Drehzahlregler im Sinne steigender Drehzahl verstellte, bei einer bestimmten Einstellung tatsächlich eine andere Dieselmotorleistung herbeiführt, als wenn er die Reglerverstellung im Sinne sinkender Drehzahl betätigte. Es können sich hierbei besonders im Bereich geringer Generatorsättigung nicht unbeträchtliche Leistungsunterschiede ergeben, die den Nutzen einer für sparsamen Brennstoffverbrauch wertvollen feinstufigen Reglerverstellung zu einem gewissen Teil wieder aufheben.When equipping diesel-electric vehicles with this type of control with remote controls for the speed controller, through which the speed from the driver's cab of the diesel engine and thereby the power consumed in the vehicle is set, Now the experiment showed that adjusting the diesel engine power is not one has considerable lost motion. This lost motion is less of a mechanical one, due to the transfer of settings, rather than electrical backlash the hysteresis in the generator. It has the consequence that the leader when he presses the lever adjusted for the speed controller in the sense of increasing speed, at a certain Setting actually produces a different diesel engine performance than when it does actuated the controller adjustment in the sense of decreasing speed. It can be here Not inconsiderable differences in performance, especially in the area of low generator saturation result that the benefits of a valuable fine-grained for economical fuel consumption Cancel controller adjustment again to a certain extent.

Bei Regelungen, die die einer bestimmten Drehzahl des Dieselmotors zugeordnete Leistung nur in bestimmten Grenzen (z. B. des Stromes) unveränderlich halten, kann der Totgang der Leistungseinstellung gleichzeitig eine Änderung der Drehzahl zur Folge haben (Einfluß der sogenannten Drückung). Bei Dieselmotoren mit betriebsmäßig veränderlicher Drehzahl legt man meist bestimmte Drehzahlwerte für den Betrieb fest, die so gewählt sind, daß sie von den vorhandenen kritischen Drehzahlen möglichst weit entfernt liegen. Werden nun die Drehzahlwerte nicht genau eingehalten, so besteht die Gefahr, daß die Dieselmotordrehzahl bei einzelnen Regelwerten den kritischenDrehzahlen nahekommt.With regulations that require a certain speed of the diesel engine assigned power can only be changed within certain limits (e.g. current) hold, the backlash of the power setting can simultaneously change the Speed result (influence of the so-called pressure). With diesel engines with operationally variable speed one sets mostly certain speed values for the operation, which are selected in such a way that they depend on the existing critical speeds be as far away as possible. If the speed values are not adhered to exactly, so there is a risk that the diesel engine speed with individual control values comes close to critical speeds.

Erfindungsgemäß werden die geschilderten C'belstände dadurch vermieden, daß bei der Reglerverstellung besondere Einrichtungen vorgesehen werden, die den Einstellwert der Leistung abhängig v om Regelsinn beeinflussen.According to the invention, the described deposits are avoided by that in the controller adjustment special facilities are provided that the Influence the power setting depending on the control direction.

Zur Fernverstellung des Drehzahlreglers benutzt man häufig elektrische Verstellmotoren, die über Schaltwalzen mit Rückmeldekontakten an eine Befehlsschaltwalze angeschlossen sind. Die Rückmeldeschaltwalzen hat man bisher so ausgeführt, daß der Verstellmotor jeweils bei Erreichen von Stellungen zwischen bestimmten Kontaktbelegen zum Stillstand kam. Die Belege der Rück -meldeschaltwalzen wurden also bereits etwas vor den Zwischenstellungen unterbrochen, falls der Verstellmotor auslaufen konnte und nicht in den Zwischenstellungen besonders abgebremst wurde.Electric ones are often used to adjust the speed controller remotely Adjusting motors that have feedback contacts via shift drums at a command switch drum are connected. The feedback switch rollers have been used so far designed so that the adjusting motor when reaching positions between certain contact records came to a standstill. The receipts of the feedback switching rollers were therefore already interrupted a little before the intermediate positions, if the adjusting motor could run out and was not particularly slowed down in the intermediate positions.

Den Ausgleich eines Reglertotganges kann man bei der beschriebenen Verstellmotorsteuerung nun dadurch erreichen, daß man die Unterbrechungen der Kontaktbelege an der Rückmeldeschaltwalze verringert, so daß bei beiden Regeleinrichtungen der Verstellmotor etwas über die Normalstellung hinausläuft und dadurch sich der Totgang selbsttätig ausgleicht. Es werden also je nach dem Regelsinn verschiedene Drehzahlen eingestellt.You can compensate for a controller backlash with the described Adjustment motor control can now be achieved by eliminating the interruptions in the contact documents reduced at the feedback switch drum, so that the two control devices Adjustment motor runs slightly beyond the normal position and thereby the backlash automatically balances. So there are different speeds depending on the control sense set.

Bekanntgeworden ist eine Einrichtung mit zwei Relais, durch die die Leistung des Dieselmotors bei gleicher Bewegung des Steuerorgans bei steigendem Regelsinn auf einen anderen Wert eingestellt wird als bei sinkendem Regelsinn. Die bekannte Einrichtung verhindert eine Über- oder Unterbelastung derAntriebsmaschine, sie ist jedoch nicht dafür geeignet, den sogenannten elektrischen Totgang, also die Folgen der Hysteresis, auszugleichen.A device with two relays, through which the Power of the diesel engine with the same movement of the control element with increasing Control direction is set to a different value than with a decreasing control direction. the known device prevents over- or under-loading of the drive machine, however, it is not suitable for the so-called electrical backlash, that is to compensate for the consequences of hysteresis.

Es wurde auch schon eine Anordnung vorgeschlagen, bei der eine in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Dieselmotors beeinfiußte und eine zusätzliche Regeleinrichtung vorgesehen ist, die den stromabhängig geregelten Cxenerat(o@r steuert. Hierbei werden zwar auch Widerstände in Abhängigkeit von der Bewegung des Reglers in den Erregerkreis des Stromerzeugers eingeschaltet, jedoch erfolgt hier die zeitweise Einschaltung der Widerstände abweichend vom Erfindungsgegenstand bei einer ganz bestimmten gleichzuhaltenden Drehzahl. Diese Einrichtung kann daher nur als Überlastschutz Verwendung finden, jedoch kann mit ihr nicht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst werden.An arrangement has also been proposed in which one in Depending on the speed of the diesel engine and an additional one Control device is provided that controls the current-dependent regulated Cxenerat (o @ r. In this case, resistances are also determined as a function of the movement of the controller switched into the excitation circuit of the power generator, but here it takes place temporarily Switching on the resistors deviating from the subject of the invention with a completely certain speed to be kept the same. This facility can therefore only be used as overload protection Find use, but can not be the underlying of the invention with it Task to be solved.

Die beschriebene Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man durch den Schalthebel für die Reglerverstellung mittels eines Schleppschalters einen zusätzlichen Widerstand in den Erregerstromkreis des vom Dieselmotor angetriebenen Generators einschaltet, und zwar beim Rückdrehen des Schalthebels.The object described is now achieved according to the invention in that that you can use the switch lever for the regulator adjustment by means of a drag switch an additional resistor in the excitation circuit of the diesel engine powered The generator switches on when the shift lever is turned back.

Bei den bisher üblichen Einrichtungen hat ein Rückdrehen des Schalthebels zur Folge, daß der Dieselmotor infolge des Reglertotganges und der Hysteresis nicht in vollem Umfange dem neuen Drehzahl- und Leistungsbefehl folgt. Wird nun durch den Schleppschalter beim Zurückdrehen des Schalthebels ..für den Drehzahlregler die Generatorerregung durch Einschalten eines Widerstandes geschwächt, so tritt von selbst eine Verringerung der vom Generator und auch vom Dieselmotor abgegebenen Leistung und damit eine Anpassung an den Leistungswert für Aufwärtsregelung ein.With the devices that have been customary up to now, the shift lever has to be turned back As a result, the diesel engine will not work due to the controller backlash and the hysteresis fully follows the new speed and power command. Will now through the drag switch when turning the lever back ... for the speed controller the generator excitation is weakened by switching on a resistor, so occurs by itself a reduction in the output from the generator and also from the diesel engine Power and thus an adjustment to the power value for upward regulation.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Generator i wird von dem Dieselmotor 2 angetrieben. Der Generator, der die Nebenschlußerregung 3 und die Gegenverbunderregung 4 hat, speist die Fahrmotoren 5. Die Drehzahl des Dieselmotors 2 wird durch den Drehzahlregler 6 unveränderlich gehalten, der auf das Brennstoff -zufuhrorgan 7 des Dieselmotors einwirkt. Die Einstellung der Nenndrehzahl des Drehzahlreglers 6 erfolgt durch Änderung der Gegenkraft der Reglerfeder ä, und zwar über den Verstellmotor 9.The figure shows an embodiment of the invention. The generator i is driven by the diesel engine 2. The generator that does the shunt excitation 3 and the counter-group excitation 4 has, feeds the traction motors 5. The speed of the Diesel engine 2 is held invariably by the speed controller 6, which is on the fuel -zufuhrorgan 7 of the diesel engine acts. The setting of the nominal speed of the speed controller 6 takes place by changing the counterforce of the controller spring ä, and via the adjusting motor 9.

Für die Fernsteuerung des Verstellmotors 9 ist in bekannter Weise eine handbetätigte Schaltwalze io vorgesehen, die mit dem Verstellmotor 9 bzw. der mit dessen Anker gekuppelten Rückmeldewalze i i durch Leitungen i2 verbunden ist: Durch entsprechende Zuordnung der Befehlskontakte auf der Schaltwalze io und der kü.ckmeldekontakte auf der Rückmeldewalze i i ist jeder Stellung der Schaltwalze io eine bestimmte Stellung des Verstellmotorankers und damit eine bestimmte Nenndrehzahl des Dieselmotors zugeordnet.For the remote control of the adjusting motor 9 is in a known manner a hand-operated shift drum io provided, which is connected to the adjusting motor 9 or the with its armature coupled feedback roller i i is connected by lines i2: By corresponding assignment of the command contacts on the shift drum io and the kü.ckmeldekontakte on the feedback roller i i is every position of the switching roller io a certain position of the adjusting motor armature and thus a certain nominal speed assigned to the diesel engine.

Erfindungsgemäß wird durch die Handkurbel 13, die zur Verstellung der Schaltwalze io dient, gleichzeitig ein Schleppschalter 14 betätigt. War die Handkurbel zuletzt im Sinne einer Erhöhung der Dieselmotordrehzahl verstellt worden, so ist der Schleppschalter geschlossen. Dadurch ist ein Teil des Widerstandes 15 im Stromkreis der Nebenschlußerregung 3 des Generators i überbrückt. Beim Zurückdrehen der Kurbel 13 wird der. Schleppschalter 14 geöffnet und dadurch dr Widerstand 15 voll eingeschaltet. Der Einffuß der Generatorhysteresis auf den Betrieb des dieselelektrischen Fahrzeugs wird durch diese Maßnahme praktisch vollkommen ausgeglichen. Bei der in der Abbildung dargestellten Steuerung erfolgt die Leistungseinstellung lediglich durch das Drehzahlv erstellorgan. Die Einwirkung des Schleppschalters 14 bedeutet zugleich eine Änderung der eingestellten Dieselmotorleistung.According to the invention, a drag switch 14 is actuated at the same time by the hand crank 13, which is used to adjust the shift drum io. If the hand crank was last adjusted to increase the diesel engine speed, the drag switch is closed. As a result, part of the resistor 15 in the circuit of the shunt excitation 3 of the generator i is bridged. When turning back the crank 13 is the. Drag switch 14 opened and thereby dr resistor 15 fully switched on. The influence of the generator hysteresis on the operation of the diesel-electric vehicle is practically completely compensated for by this measure. In the case of the control system shown in the figure, the power is only set by means of the speed regulator. The action of the drag switch 14 also means a change in the set diesel engine output.

Claims

PATrNTAN SPRUCH Control for diesel-electric vehicles with speed lock @ er and automatic equalization of the power by means of an adjusting device that sets a higher speed with increasing control direction than with decreasing control direction, characterized by a drag switch (i4) influenced by the shift lever (z3) for the control adjustment , which when turning back the shift lever, i.e. only when selecting a lower speed, switches on an additional resistor (r5) in the circuit of the bypass excitation (3) of the diesel generator (z) in order to compensate for the consequences of the hysteresis, the so-called electrical backlash :