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Fahrzeugbremsschaltung zur Sicherung der Bremsfähigkeit bei kurzzeitig
ungenügendem Reibungswert Bekanntlich haben Schaltanordnungen für elektrische Widerstandsbremsung
mit Fremderregung den Nachteil daß der Motor einer ins Schleudern gekommenen Achse
nach Überfahren einer Stelle mit ungenügendem Reibungswert nicht mehr oder nur unvollkommen
an der Bremsung teilnimmt. Der Führer des Fahrzeugs versucht dann das Schleudern
des Wagens meist dadurch zu verhindern, daß er die Fahrkurbel kurzzeitig in die
Nullstellung des Fahrschalters bewegt. Im übrigen kann auch bei solchen Anordnungen
ein Rückwärtslaufen des Motors der schlüpfenden Achse eintreten.
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Die Schaltanordnung gemäß der Erfindung vermeidet die vorbeschriebenen
Nachteile. Durch sie wird die Bremsfähigkeit des Fahrzeugs nach Überfahren einer
Stelle mit ungenügendem Reibungswert selbsttätig wiederhergestellt.
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Zu dem Zweck wird erfindungsgemäß bei Bremsschaltungen mit Erregung
der Feldwicklungen der Motoren durch Stromsammler ein Schaltorgan vorgesehen, .
das zweckmäßigerweise zwischen einem in der Mitte des in zwei gleiche Teile unterteilten
Stromsammlers vorgesehenen Erregerwiderstand und einem dem geschlossenen Bremsstromkreis
parallel geschalteten Spannungsvergleichswiderstand angeordnet ist. In Abb. i ist
eine Schaltanordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Mit i und 2 sind die Anker
von beispielsweise zwei Triebmotoren bezeichnet, deren zugehörige Feldwicklungen
3 und 4. an einen in zwei gleiche Teile 5, 6 unterteilten Stromsammler angeschlossen
sind. Zwischen den beiden Teilen 5,6
des Stromsammlers liegt der Erregerwiderstand
7. Der Erregerstromkreis ist über den Widerstand 8 geschlossen. Dieser ist zu den
Feldwicklungen 3, q., den Stromsammlerteilen 5, 6 und dem Erregerwiderstand 7, welche
miteinander in Reihe geschaltet sind, parallel geschaltet. Die Motoren des Fahrzeugs
arbeiten, wie aus der Schaltung ersichtlich, in Widerstandsbremsung auf den Bremswiderstand
9. Parallel zu dem in sich geschlossenen Bremsstromkreis ist ein Spannungsvergleichswiderstand
io angeordnet. Als Spannungsvergleichswiderstand wird zweckmäßig . ein Hochohmwiderstand
verwendet, weil, an ihm die Spannung beider Motoren liegt und die Verluste in diesem
Kreis möglichst gering gehalten werden sollen. Zwischen dem Erregerwiderstand 7
und dem Spannungsvergleichswiderstand io liegt ein besonderes Schaltorgan i i. Der
Erregerwiderstand 7 kann durch das Schaltorgan i i über die Leitungen 12,
13 überbrückt werden.
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Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung
ist folgende:
Sinkt infolge Drehzahlabfalls bei mangelndem Reibungswert die Spannung eines Motors
unter einen bestimmten Wert, dann wird durch die Erregerwicklung 14 de's-7 Schaltorgans
i i ein Strom fließen, weil @ü'l das Potential des an dem Erregerwiderstand': -'
vorhandenen Anschlußpunktes für die Wick-:: 111119 14. des Schaltapparates i i gegenüber
dem Potential des Anschlußpunktes der Wicklung 14 am Spannungsvergleichswiderstand
io verschoben hat. Bei normalem Bremszustand dagegen, bei dem die Spannung der beiden
Anker beider Motoren gleich ist, bleibt der Strompfad, in dem das Schaltorgan i
i liegt, stromlos, weil dieErregerwicklung desSchaltorgans an potentialgleichen
Punkten liegt. Bei normalem Bremsbetrieb, wenn also das Schaltorgan i i unerregt
ist, wird durch dessen Kontakte der Erregerwiderstand 7 kurzgeschlossen. Beim Ansprechen
des Schaltorgans i i werden dessen Kontakte unterbrochen und dadurch der Erregerwiderstand
7 in dem Feldstromkreis der Motoren wirksam gemacht. Der Erregerwiderstand 7 ist
derart bemessen, daß bei Aufhebung der f_Tberbrückung, d. h. seiner Einschaltung
in den Feldstromkreis der Erregerstrom so weit verkleinert wird, daß das Bremsmoment
beider Motoren unter die Schlupfgrenze absinkt.
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Nimmt alsdann die Achse des schlüpfenden Motors wieder mit derselben
Winkelgeschwindigkeit an der Drehbewegung teil wie die andere Achse, so wird der
elektrische Gleichgewichtszustand wiederhergestellt und die Erregerwicklung 14.
des Schaltorgans i i wiederum stromlos, so daß letzteres zurückschaltet und den
Erregerwiderstand 7 erneut überbrückt und damit die ursprüngliche Bremsschaltung
herstellt. Inzwischen wird das Fahrzeug die Stelle mit ungenügendem Reibungswert
überfahren haben, so daß nunmehr beide Motoren wieder gleichmäßig an der Bremsung
beteiligt sind. Die vorgeschlagene Schaltung bietet den Vorteil, daß sie auf allen
Bremsstufen wirksam ist, während bei den bekannten Einrichtungen mit Rücksicht auf
die in den Fahrschaltern zur Verfügung stehen-- den Kontakte besondere Schutzvorrichtungen
im allgemeinen wegen Raummangels nur für die letztet- Bremsstufen vorgesehen werden
können.
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Um die durch die Anfahrbeschleunigung bzw. Bremsverzögerung verursachten,
Änderungen des Achsdruckes gegenüber dem statischen Achsdruck auszugleichen, könnte
man die Erregung des jeweils in der Fahrtrichtung vorn liegenden Motors beim Fahren
in Parallelschaltung und des hinten liegenden Motors beim Bremsen dauernd schwächen.
Diese Feldschwächung würde zweckmäßig durch einen Parallelwiderstand erfolgen. Unter
Berücksichtigung des Umstandes, daß bei Nutzbremsung mit Fremderregung die Felder
der Motoren im Vergleich zum '`aufgenommenen Ankerstrom an sich schon `afe,mlich
geschwächt sind und daß weiterhin -"ßei Nutzbremsung im allgemeinen eine be-°'trächtliche
Bremsverzögerung nicht erreicht wird, so daß auch die Unterschiede der Achsbelastung
nicht so erheblich sind, erscheint eine dauernde Schwächung der Erregung des jeweils
hinten liegenden Motors nicht unbedingt erforderlich. Praktisch dürfte es wohl genügen,
wenn die Feldschwächung des betreffenden Motors außer beim Fahren in Parallelschaltung
nur auf den Widerstandsbremsstufen eingeschaltet ist. Auf der Fahrseite wäre eine
Schwächung der Erregung des jeweils hinten liegenden Motors bei Parallelschaltung
auch nur so lange nötig, wie die Beschleunigung einen bestimmten Wert übersteigt.
Man könnte daher die Feldschwächung des jeweils hinten -liegenden Motors auf der
Fahrseite von einem selbsttätig wirkenden Schütz abhängig machen, das die Feldbeeinflussung
aufhebt, sobald der aufgenommene Ankerstrom eine bestimmte Größe unterschreitet.
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Bei Widerstandsbremsung mit Fremderregung würden selbst unter Voraussetzung
gleicher Winkelgeschwindigkeit der Anker in diesen verschiedene Spannungen erzeugt
werden, sofern die Erregung eines Motors geschwächt ist. Um nun zu verhindern, daß
bei der angegebenen Schaltung die Erregerwicklung 1:I des Schaltorgans i i bereits
bei normaler Bremsung Strom erhält, ist es unter Umständen erforderlich, diese an
den Erregerwiderstand 7 oder den Spannungsvergleichswiderstand io oder aber an beide
Widerstände unsymmetrisch anzuschließen, um etwaige Abweichungen im normalen Betriebsverhalten
der Motoren auszugleichen.
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In Abb. 2 ist eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung dargestellt.
Während hei der ersten Anordnung bei Ausfall eines Motors die Bremsfähigkeit des
anderen Motors nicht aufrechterhalten wird, ist diesem Umstand bei der Schaltanordnung
gemäß Abb. 2 Rechnung getragen. Die in der ersten Schaltanordnung bereits erwähnten
Aufbauelemente sind hier mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Abweichend von
der Anordnung gemäß Abb. i sind zu dem Parallelwiderstand 8 weitere Parallelwiderstände
16, 17 vorgesehen, auch ist ein dem Belastungswiderstand g gegebenenfalls parallel
zu schaltender Widerstand 18 angeordnet, und diese Widerstände sind durch die Hauptwalze
15 des Fahrschalters steuerbar. Im Gegensatz zur ersten Anordnung ist hier der Erregerwiderstand
7 mit dem ersten Parallelwiderstand
8 elektrisch verbunden. Von
der Anzapfung des Erregerwiderstandes 7 führt eine Leitung 2o zum Kontakt 22, der
durch den Anker des Schaltorgans i i -mit dem Kontakt -23 sowie über die Leitung
21 mit einem Kontaktsegment der Schaltwalze des Fahrschalters verbunden werden kann.
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Für den Fall, daß beispielsweise im Stromkreis des einen Motors eine
Unterbrechung eintritt, wird das Schaltorgan i i ansprechen. Dieses wird aber im
Gegensatz zur ersten Anordnung nunmehr nicht mehr zurückschalten, sondern die Kontakte
22, 23 und damit den Stromkreis des einen Motors dauernd geschlossen halten.
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Die dauernde Verbindung des Erregerwiderstandes 7 mit dein Parallelwiderstand
8 ist nur dann zulässig, wenn eine Regelung des Parallelwiderstandes möglich ist.
Aus diesem Grunde sind diesem Widerstand, wie bereits erwähnt, weitere Widerstände
zugeordnet, wobei auch die Mittelanzapfung 24. des Parallelwiderstandes 8 aufrechterhalten
werden kann. Um zu verhindern, daß auf den ersten Bremsstufen der elektrische Gleichgewichtszustand
der Anordnung gestört wird, erscheint es ratsam, eine Verbindung zwischen dem Parallelwiderstand
8 und dein Belastungswiderstand 18 vorzusehen, die gleichfalls über die Hauptwalze
des Fahrschalters geführt werden könnte. Der Anschluß dieser Verwindung an den Belastungswiderstand
auf mehreren Bremsstufen kann, wie in der Zeichnung dargestellt, so erfolgen, daß
nicht für jede Bremsstufe ein besonderer Fahrschalterkontakt vorgesehen sein muß.
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Die geschilderte Schaltanordnung gemäß der Erfindung kann auch für
Widerstandsbremsung mit Selbsterregung Anwendung finden. Für den Fall, daß hierbei
die Motoren in Reihe geschaltet sind, ist die Schaltung die gleiche wie die oben
oben_geschilderte, nur mit dem Unterschied, daß Stroinsaminler und Parallelwiderstand
entbehrlich Sind.