DE678855C

DE678855C - Brake arrangement for direct current series motors

Info

Publication number: DE678855C
Application number: DEA76186D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Anthon Fredrik Brunn; Leopold Janisch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-06-04
Filing date: 1935-06-04
Publication date: 1939-07-24

Description

Bremsanordnung für Gleichstromreihenschlußmotoren 'Bei Nutzbremseim-ichtungen mit Fremderregung nach dem Patent 677404 wird die Nutzbremsung. durch eine vorausgehende Kurzschlußbremse eingeleitet, und zwar derart, d:aß im Augenblick .des Überwiegens der Bremsspannung über die Netzspannung um einen vorbestimmten Betrag das Netz durch den Rückgewinnungsselbstschalter an die bremsenden Motoren angeschlossen wird. Dabei werden verschiedene zur Herstellung der Nutzbremse mit Fremderregung notwendige Kontakte geschlossen und nicht mehr notwendige, bisher für die Kurzschlußbremsung geschlossene Kontakte geöffnet. Derartige Schaltungen haben den Vorteil, daß sich im Fahrschalter die Kurzschluß- -und die Nutzbremsstellungen decken, daß das Umschalten von der einen Bremsart in die andere nicht von Hand, sondern selbsttätig vor sich geht, und daß schließlich bei dieser Umschaltung eine Bremsleistungsunterbrechung vermieden wird. Beim Sinken der Bremsspannung unter die Netzspannung infolge des Absinkens .der Fahrgeschwindigkeit vollzieht sich ebenso selbsttätig das Zurückschalten von der Nützbremsschaltung in die Kurzschlußbremsförm, und zwar ebenfalls ohne Bremsleistungsunterbrechung. Hierbei wird eine mehr oder minder große Zahl von Kontakten betätigt, die nicht im Fahrschalter untergebracht zu sein brauchen, sondern, in einem Kontaktsystem vereinigt, durch einen Elektromagneten bedienbar gemacht werden können.Braking arrangement for direct current series motors' For regenerative braking devices with external excitation according to the patent 677404 regenerative braking. by a previous Short-circuit brake initiated in such a way that ate at the moment of predominance the braking voltage via the mains voltage by a predetermined amount through the network the regeneration circuit breaker is connected to the braking motors. Included various necessary for the production of the regenerative brake with separate excitation Contacts closed and no longer necessary, previously for short-circuit braking closed contacts open. Such circuits have the advantage that The short-circuit and regenerative braking positions in the drive switch cover that switching from one type of braking to the other not by hand, but automatically in front of you goes, and that finally with this switchover an interruption in braking power is avoided. When the braking voltage drops below the mains voltage as a result of the If the driving speed drops, the downshift also takes place automatically from the useful brake circuit into the short-circuit brake form, also without interrupting the braking power. Here, a more or less large number of contacts is actuated that are not need to be housed in the driving switch, but in a contact system united, can be made operable by an electromagnet.

Der Zweck der im folgenden beschriebenen Erfindung ist, die Einrichtung für Nutzbremsanlagen in elektrischen Fahrzeugen zu vereinfachen und zu verbilligen, ohne die obenerw ähnten Vorteile aufzugeben; vielmehr die Betriebssicherheit noch_ zu steigern.The purpose of the invention described below is the device to simplify and reduce the cost of regenerative braking systems in electric vehicles, without giving up the advantages mentioned above; rather the operational safety still_ to increase.

Die Erfindung besteht darin, daß das Motorfeld bzw. die Motorfelder und die Fremderregerstromquelle derartig in Reihe geschaltet an den Enden eines Stabilisierungswiderstandes liegen, daß der Ankerbremsstrom bei Kurzschlußbiexnsung sowohl den Stabilisierungswiderstand als auch das Motorfeld oder die Motorfelder in gleicher Richtung wie der Fremderregerstrom und bei Nutzbremsung nur den Stabilisierungswiderstand allein in der gleichen Richtung durchfließt, während das Motorfeld bzw. die Motorfelder nur vom Fremderregerstrom erregt werden.The invention consists in that the motor field or the motor fields and the external excitation power source so connected in series at the ends of a Stabilization resistance lie that the armature braking current in the event of a short circuit both the stabilization resistor and the motor field or fields in the same direction as the external excitation current and with regenerative braking only the stabilization resistance alone flows through in the same direction, while the motor field or the motor fields can only be excited by the external excitation current.

Es ist bereits eine Schaltung für eine fremderregte Widerstandsbremsung bekanntgeworden, bei welcher das Motorfeld und die Fremderregerstromquelle so an den Enden eines Stabilisierungswiderstandes ,angeschlossen ist, daß dieser Widerstand sowohl vom Ankerbremsstromals ;auch vom Fremderregerstrom in gleicher Richtung durchflossen wird. Bei dieser Anordnung handelt es sich jedoch nicht um Gleichstromreihenschlußmotoren, die in vereinigter Nutz- und Kurzschlußbremsung abgebremst werden. Sie unterscheidet sich von der erfindungsgemäßen wesentlich dadurch, daß bei der letzteren der Kurzschlußbremswiderstand zwischen Feld und Erregerstromquelle angeschlossen ist. Bei der bekannten Einrichtung trifft dies nicht zu. Deshalb wird ,auch dort bei der Kurzschlußbr emsung die Motorwicklung nicht vom Ankerstrom durchflossen.It is already a circuit for separately excited resistance braking became known in which the motor field and the external excitation current source so on the ends of a stabilization resistor is connected that this resistor both the armature braking current and the external excitation current flowing through it in the same direction will. In this arrangement, however, it is not a question of direct current series motors, which are braked in combined useful and short-circuit braking. She makes a difference differs from the invention essentially in that in the latter, the short-circuit braking resistor is connected between the field and the excitation current source. With the known facility this does not apply. Therefore, the motor winding is also there with the Kurzschlussbr emsung armature current does not flow through it.

In Abb. r ist das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung veranschaulicht. Dabei kennzeichnen a den Anker, f .das Feld, e die Erregerstromquelle, r das Stromrückgewinnungsschütz mit den Kontakten hr, biv den Bremswiderstand, siv den Stabilisierungswiderstand --und s Schützkontakte. Die übrigen Schaltbilder beziehen sich zumeist auf Bremssteuerungen mit zwei Motoren. Derartige zweimotorigeAnlagen können beim Bremsen auch wie eine Einmotorenanlage behandelt werden, wenn nämlich sowohl die Anker beider Motoren miteinander dauernd in Reihe als auch die Felder derselben in Reihe gelegt werden. Beim Fahren kann dagegen eine Reihenparallelschaltung der beiden Motoren ganz unabhängig davon in bekannter Form bewirkt werden.The basic circuit diagram of the arrangement according to the invention is illustrated in Fig. R. A denotes the armature, f . The field, e the excitation current source, r the current regeneration contactor with contacts hr, biv the braking resistor, siv the stabilization resistor - and s contactor contacts. The remaining circuit diagrams mostly relate to brake controls with two motors. Such two-motor systems can also be treated like a single-motor system when braking, namely if both the armatures of both motors are permanently connected in series and their fields are in series. When driving, on the other hand, the two motors can be connected in series in a known manner, completely independently of this.

Da die Kurzschlußbremse der Nutzbremse vorausgeht, so können sich auch hier wie im Falle des Hauptpatents die Kurzschlußbrems-und die Nutzbremsstellungen im Fahrschalter decken. Die ersten Bremsstellungen des Fahrschalters bewirken stets im ersten Augenblick beim Beginn der Bremsung Kurzschlußbremsung, die bestehen bleibt, wenn die Bremsspannung nicht über die Netzspannung steigt. Geschieht letzteres, so bewirkt die jeweils eingeschaltete Bremsstellung Nutzbremsung, da in diesem Falle durch den bekannten Stromrückgewinnungsselbstschalter der Anschluß des Netzes an die bremsenden Motoren erfolgt.Since the short-circuit brake precedes the regenerative brake, so can here too, as in the case of the main patent, the short-circuit brake and regenerative brake positions Cover in the drive switch. The first braking positions of the drive switch always have the effect at the first moment when braking begins, short-circuit braking that persists, if the braking voltage does not rise above the mains voltage. If the latter happens, the activated braking position causes regenerative braking, as in this case the connection of the network to the well-known power recovery circuit breaker the braking motors takes place.

Mit obiger vereinigter Kurzschluß- -und Nutzbremssch@altung für einen Motor oder eine Motorgruppe allein ist nun eine schaltungstechnische Anordnung gefunden, welche zur erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer neuartigen Nutzbremsschaltung für zwei Motoren oder zwei Motorgruppen mit zwei Bremswiderstandssätzen benutzt wird. Diese besteht, wie Abb. z zeigt, darin, da,ß die Feldenden oder Feldergruppenenden, welche an die beim Beginn der Nutzbremsung stromlos werdenden, jedem Anker oder jeder Ankergruppe zugeordneten Kurzschlußbremswiderstände angcschlossen sind, durch die Fremderregerstromquelle verbunden' werden, jedes der beiden freien Enden der Felder oder Feldergruppen aber mit verschiedenen Punkten eines zwischen den Motorankern mit ihnen unmittelbar in Reihe liegenden Stabilisierungswiderstandes so verbunden-werden, daß letzterer immer vom Ankerbremsstrom und vom Felderregerstrom der Felder in gleicher Richtung durchflossen wird. Grundsätzlich ist diese Schaltung eine Wiederholung der oben beschriebenen einmotorigen Nutzbremsschaltung, indem zwei,der letzteren gleichsam spiegelbildlich aneinandergereiht werden. Dabei wird erfindungsgemäß der andernfalls zweimal notwendige Erregeranker und desgleichen der doppelte Stabilisierungswiderstand zusammengezogen in einen einzigen Erregeranker und einen einzigen Stabilisierungswiderstand. Um die Stromrichtung des Erregerstromes der Felder (gestrichelt gezeichneter Pfeil) mit der .des Rückgewinnungsstromes im Stabilisierungswiderstand (gefiedert gezeichneter Pfeil) iri Übereinstimmung zu bringen, wird entweder die an sich für gewöhnliche Kurzschlußbremsschaltungen ohne Fremderregung bekannte überkreuzschaltung der Anker und Felder der Motoren durch Überkreuzung der Verbindungen zwischen den äußeren Ankerpunkten und den beiden Bremswiderstandssätzen bewirkt (Abb. z), oder es wird erfindungsgemäß die Verkreuzung der Verbindungen zwischen den Felderenden und den Stabilisierungswiderstandsanschlüssen angewandt, welche an den inneren Ankerpunkten liegen (Abb.3). Die letztgenannte überkreuzschaltung hat den Vorteil, daß die Motbranker bei Kurzschlußbremsung ihre eigenen Felder erregen, so daß gegenüber der überkreuzung zwischen Anker und Feldern in der Kurzsch'lußbremsschaltung eine höhere Sicherheit besteht, z. B. im Falle des Ausbleibens der Netzspannung und gleichzeitigem Ausfall der Fremderregung in den Bremsstellungen. Um jedoch bei der der Nutzbremsung vorausgehenden Kurzschlußbremsungeine Umpolung zu vermeiden, wird bei dem in Abb.3 dargestellten Schaltbeispiel zunächst durch eine vermittels eines Schaltkontaktpaares s bewirkte Verbindung .der Felder/, und f 2 der Stabilisierungswiderstandsiv oder ein Teil desselben kurzgeschlossen. Mit Vorteil kann man auch statt des Stabilisierungswiderstandes eine Gegenverbundwicklung auf der Erregermaschine anbringen, die schaltungstechnisch an derselben Stelle liegt wie der Stabilisierungswiderstand.With the above combined short-circuit and regenerative braking circuit for one motor or one motor group alone, a circuit arrangement has now been found which is used for the inventive design of a novel regenerative braking circuit for two motors or two motor groups with two sets of braking resistors. As Fig.z shows, this consists in the fact that the field ends or field group ends which are connected to the short-circuit braking resistors, which become de-energized at the beginning of regenerative braking and are assigned to each armature or armature group, are connected by the external excitation current source, each of the two free ones Ends of the fields or field groups, however, are connected to different points of a stabilizing resistor lying directly in series between the motor armatures so that the armature braking current and the field excitation current of the fields always flow through the latter in the same direction. Basically, this circuit is a repetition of the single-motor regenerative braking circuit described above, in that two of the latter are lined up in a mirror image, as it were. According to the invention, the exciter anchor that would otherwise be required twice and likewise the double stabilization resistor are drawn together into a single exciter anchor and a single stabilizer resistor. In order to bring the current direction of the excitation current of the fields (dashed arrow) into agreement with that of the recovery current in the stabilization resistor (feathered arrow), either the cross-connection of the armature and fields of the motors, known per se for ordinary short-circuit braking circuits without external excitation, is used by crossing the Connections between the outer anchor points and the two braking resistor sets caused (Fig. Z), or according to the invention, the crossing of the connections between the field ends and the stabilization resistor connections is used, which are located at the inner anchor points (Fig.3). The last-mentioned crossover circuit has the advantage that the Motbranker excite their own fields during short-circuit braking, so that there is greater safety compared to the crossover between armature and fields in the short-circuit brake circuit, e.g. B. in the case of failure of the mains voltage and simultaneous failure of the external excitation in the braking positions. However, in avoiding the use of regenerative braking preceding short-circuit braking a polarity reversal, in the example shown in Fig.3 switching example .the first by means of a switching contact pair s caused bonding pads is /, and short-circuited thereof f 2 of the Stabilisierungswiderstandsiv or part. With advantage, instead of the stabilization resistor, a counter-composite winding can also be attached to the exciter, which, in terms of circuitry, is at the same point as the stabilization resistor.

Es ist auch eine Einleitung der Nutzbremse möglich, wenn die Abschaltung der Widerstände bw1 und bivz durch die Kontakte kr bei Vorhandensein der Netzspannung bereits vollzogen wird, bevor die Bremsstellung t eingeschaltet wird. Die Anker sind dabei auch in der Lage, die nötige Überspannung zu erzeugen. Auch bei der überkreuzschaltung nach Abb. a wird durch die Erfindung die Betriebssicherheit erheblich gesteigert. Trotz eines Drahtbruches oder eines offenen Kontaktes in einem der Ankerzweige wird nämlich der eine oder andere Motor wegen der nicht unterbrochenen Fremderregung allein wenigstens in Kurzschlußbremsung wirken. Tritt eine ähnliche Störung an der Erregerstromquelle ein, so bremsen beide Motoren mit Selbsterregung in Kurzschlußbremsung und auch in Nutzbremsung. Nur eine Störung im Stabilisierungswiderstand oder in einem Feldzweige unterbindet jegliche Bremswirkung, da dann bei beiden Bremsungsarten weder Selbst- noch Fremderregung möglich ist.It is also possible to initiate regenerative braking when the system is switched off of the resistors bw1 and bivz through the contacts kr in the presence of the mains voltage is already completed before the braking position t is switched on. The anchors are also able to generate the necessary overvoltage. Even In the case of the crossover connection according to Fig. a, the invention improves operational reliability significantly increased. Despite a wire break or an open contact in one the armature branches are namely one or the other motor because of the uninterrupted External excitation alone act at least in short-circuit braking. Occurs a similar one If there is a fault in the excitation current source, both motors brake with self-excitation in short-circuit braking and also in regenerative braking. Just a disturbance in the stabilization resistor or in a field branch prevents any braking effect, since then with both types of braking neither self nor external excitation is possible.

Die angegebenen Bremsschaltungsarten erfassen, als in den Erfindungsbereich gehörend, auch diejenigen Nutzbremsschaltungen für vier Motoren, die in zwei Gruppen zu je zwei Motoren gelegt werden, wobei jede Gruppe die beiden, Motoren in dauernder Parallelschaltung oder .auch in dauernder Reihenschaltung hält.The specified types of brake circuits cover, as in the scope of the invention also belonging to those regenerative braking circuits for four motors that are in two groups to two motors each, with each group the two motors in continuous Parallel connection or also in permanent series connection.

Bei den oben beschriebenen mehrmotorigen Nutzbremsschaltungen kann weiterhin erfindungsgemäß der eine der beiden Bremswiderstandssätze zwecks Ersparnis an Regelkontakten im Fahrschalter nur als Hilfsbremswiderstand ,ausgebildet werden (Abb. q.), indem er im wesentlichen nur zur Einleitung der Nutzbremse durch die vorausgehende Kurzschlußbremse dient. Er wird nach beendeter Nutzbremsung zwecks Fortsetzung der Kurzsc'hlußbremsung zwar auch wieder in den Bremsstromkreis eingeschaltet, wird aber dann wegen seines vollen Ohmwertes den ihm zugeordneten Anker in seiner Bremswirkung beschränken. Die noch zu leistende Kurzschlußbremsarbeit zwecks endgültiger Stillsetzung des Fahrzeugs muß dann der andere Anker mit seinen regelbaren Widerständen übernehmen. Für die Nutzbremse tritt eine derartige Beschränkung nicht ein, weil die Bremswiderstände dann außerhalb des Nutzbremsstromkreises liegen, also keinen Strom mehr führen. Was den Sicherheitsgrad hinsichtlich der Gefahr eines Drahtbruches bei dieser einseitigen Kurzschlußbremseanbetrifft, so ist er für den Fall der Nichtüberkreuzschaltung der Anker mit den Feldern kaum beeinträchtigt, selbst dann nicht, wenn der Drahtbruch in dem Motorkreis mit den regelbaren Kurzschlußbremswiderständen eingetreten ist, so daß dem anderen Motor mit den nicht regelbaren Bremswiderständen gelegentlich die .alleinige Bremsarbeit zufiele. Unter dem Einfluß der Fremderregung wird nämlich dieser Motor trotz der nicht kurzschließbaren Bremswiderstände auch bis zum Stillstand bremsen, wenn auch auf verlängertem Bremsweg. Der Fahrer kann dabei mit der mechanischen Handbremse leicht nachhelfen.In the case of the multi-motor regenerative braking circuits described above, furthermore, according to the invention, one of the two braking resistor sets for the purpose of saving on control contacts in the drive switch only as an auxiliary braking resistor (Fig. Q.) By essentially only introducing the regenerative brake through the preceding short-circuit brake is used. He is after the end of regenerative braking for the purpose of Continuation of the short-circuit braking is also switched back into the braking circuit, but then, because of its full ohmic value, the armature assigned to it is in its Limit braking effect. The remaining short-circuit braking work for the purpose of final The other armature with its adjustable resistors must then stop the vehicle take over. Such a restriction does not apply to the regenerative brake because the braking resistors are then outside of the regenerative braking circuit, i.e. none Lead more electricity. What the level of security with regard to the risk of a wire break is concerned with this one-sided short-circuit brake, it is in the case of the non-crossover connection the anchor with the fields hardly affected, even if the wire breaks has occurred in the motor circuit with the controllable short-circuit braking resistors, so that the other motor with the non-adjustable braking resistors occasionally the sole braking work would be done. Namely, under the influence of external excitation this motor even comes to a standstill despite the braking resistors that cannot be short-circuited brake, albeit with a longer braking distance. The driver can use the mechanical Slightly help the handbrake.

Erfindungsgemäß kann im Fahrschalter die Zahl der Regelkontakte auch in anderer Weise eingeschränkt werden, die eine Einseitigkeit der Kurzschlußbremse vermeidet, nämlich in der .Beseitigung aller Regelkontakte für beide obenerwähnten Sätze der Kurzschlußbremswiderstände und in der Anwendung eines besonderen, mit den im Fahrschalter nur einmalig vorhandenen Regelkontakten verbundenen Widerstandes bw3 (Abb. 5 und 6), der nicht nur zum stufenweisen Kurzschlußbremsen, sondern auch zum Anlassen der Motoren dient. Die beiden anderen nicht regelbaren Kurzschlußbremswiderstände bwl und bw. sind dann nur Hilfsbremswiderstände und dienen lediglich zur Einleitung der Nutzbremse durch Kurzschlußbremsen auf den ersten Bremsstellungen. Durch ein doppelpoliges Negativschütz (oder zwei einzelne Schütze s1 und s2) müssen dieselben bei fehlender Netzspannung dauernd kurzgeschlossen gehalten werden, damit sie in diesem Falle die stufenweise Kurzschlußbremse nicht schwächen. Hierbei werden beide Motoren gleichmäßig beansprucht. Damit andererseits bei vorhandener Netzspannung die Nutzbremse in voller Wirkung zustande kommt, muß durch ein von der Netzspannung aus einschaltbares Schütz der ganze regelbare Widerstandbws in den Nutzbremsstellungen des Fahrschalters kurzgeschlossen gehalten werden. Ein kleiner Teil desselben wird dabei nicht mitkurzgeschlossen und bleibt als Stabilisierungswiderstand stv im Ankerstromkreis (Rückgewinnungsstromkreis). Dieses Verfahren läßt sich nicht nur bei der Bremsschaltung von Motoren mit überkreuzsch.altung der Felder und Anker, sondern auch bei derjenigen mit Nichtüberkreuzschaltung der Felder und Anker mit gleichem Vorteil anwenden.According to the invention, the number of control contacts can also be used in the drive switch be restricted in another way, the one-sidedness of the short-circuit brake avoids, namely in the elimination of all control contacts for both of the above Sets of short circuit braking resistors and in the application of a special one, with the resistance connected to the only one-time control contacts in the drive switch bw3 (Fig. 5 and 6), which is not only used for gradual short-circuit braking, but also is used to start the engines. The other two non-adjustable short-circuit braking resistors bwl and bw. are then only auxiliary braking resistors and only serve as an introduction the regenerative brake by short-circuit braking in the first braking positions. Through a double pole negative contactor (or two individual contactors s1 and s2) must be the same are kept short-circuited permanently when there is no mains voltage so that they are in in this case do not weaken the gradual short-circuit brake. Here are both Motors equally stressed. On the other hand, when the mains voltage is available the regenerative braking comes about in full effect, must by one of the mains voltage from switchable contactor the whole controllable resistance BW in the regenerative braking positions of the drive switch are kept short-circuited. A small part of it will not short-circuited and remains in the armature circuit as a stabilization resistor stv (Recovery circuit). This method can not only be used with the brake circuit of motors with cross-connection of the fields and armature, but also with those with non-cross connection of the fields and anchors use with the same advantage.

Zur weiteren Vereinfachung derartiger Schaltanlagen wird erfindungsgemäß eine Regelung der Nutzbremse, die bisher in bekannter Form in einer Spannungsregelung der Erregermaschine durch besondere Kontakte zum Schalten von besonderen Hilfswiderständen an passender Stelle des Motorgeneratorsatzes ausgeführt wurde, durch Wiederbenutzung der Feldschwächungswiderstände l w, und 1w2 (Abb. 7) für die Motorfelder in den ersten Bremsstellungen des Fahrschalters in ähnlicher Weise bewirkt wie in den letzten Fahrstellungen. Die Ersparnis an Kontakten, Widerständen und Leitungen liegt hier darin, daß Teile, die bereits für :das Fahren vorhanden sein müssen, in .den Bremsstellungen wieder benutzt wenden, und daß vor allem die besonderen obenerwähnten Regelkontakte im Fahrschalter wegfallen. Wenn als Fremderregerstromquelle ein Motorgenerator vorgesehen wird, so liegt die Möglichkeit vor, diesen Maschinensatz entweder durch dauernden Anschluß des Hilfsmotors oder nur während des Schaltens der Fahrkurbel ,auf den Bremsstellungen laufen zu lassen. Im ersteren Falle könnte der Erregeranker in den Bremsstellungen dauernd, also auch schon bei Beginn des Bremsens, an die Motorfelder angeschlossen sein. Wenn aber vor Beginn des Bremsens die Netzspannung aussetzt, so ist bei längerer stromloser Fahrt in der Nullstellung damit zu rechnen, daß inzwischen der Motorgenerator zum Stillstand kommt. Die Folge wäre dann ein Verhindern oder eine erhebliche Verzögerung des Ansprechens der nur noch möglichen Kurzschlußbremse mit Selbsterregung, da durch den stillstehenden Erregeranker eine viel zu große Feldschwächung bestehen würde. Diesem Übelstand .soll erfindungsgemäß ein von der Netzspannung bedientes Schütz vorbeugen, welches bei fehlender Netzspannung den Erregerschalter abgeschaltet hält. Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß nach beendigter Nutzbremse mit Fremderregung die sich wieder anschließende Kurzschlußbremse' ebenfalls mit Fremderregung weiterwirkt. Im Falle fehlender Netzspannung, wo keine Nutzbremse, sondern nur eine Kurzschlußbremse möglich ist, wird die letztere auch . ohne Fremderregung wirksam. Sie ist auch in dieser Form durchaus ausreichend, weil der Fahrer sofort fühlt, daß eine stufenweise Bedienung .der Bremsstellungen bis zur letzten erforderlich wird.To further simplify such switchgear systems, according to the invention, a regulation of the regenerative brake, which was previously carried out in a known form in a voltage regulation of the exciter by special contacts for switching special auxiliary resistors at a suitable point of the motor generator set, by reusing the field weakening resistors l w and 1w2 (Fig. 7) for the motor fields in the first braking positions of the drive switch in a similar way as in the last drive positions. The savings in contacts, resistors and lines is due to the fact that parts that must already be available for: driving are used again in the braking positions, and that above all the special control contacts mentioned above in the drive switch are omitted. If a motor generator is provided as an external excitation power source, it is possible to run this machine set either by permanently connecting the auxiliary motor or only while the crank is being switched on. In the former case, the exciter armature could be permanently connected to the motor fields in the braking positions, i.e. even at the start of braking. If, however, the mains voltage fails before the start of braking, it must be expected that the motor generator will come to a standstill in the meantime if the vehicle is not powered for a long time in the zero position. The consequence would then be a prevention or a considerable delay in the response of the short-circuit brake with self-excitation, which is only possible, since the field weakening would be far too great as a result of the stationary exciter armature. According to the invention, a contactor operated by the mains voltage, which keeps the exciter switch switched off when there is no mains voltage, is intended to prevent this inconvenience. This ensures that, after the regenerative braking with external excitation has ended, the subsequent short-circuit brake continues to operate with external excitation as well. If there is no mains voltage, where no regenerative brake but only a short-circuit brake is possible, the latter is also possible. effective without external excitation. In this form, too, it is quite sufficient, because the driver immediately feels that it is necessary to operate the braking positions in stages up to the last.

Die im vorstehenden beschriebene überwachung des Erregerankers durch das Schütz ist auch bei dem obenerwähnt.en Fall des Anwerfens des Erregermaschinensatzes nur in den Bremsstellungen in gleicher Form und aus gleichen Gründen notwendig. Man kann den Hilfsmotor des 1NIaschinensatzes dann auch von der Bremsspannung der Motoren speisen lassen. Die Zugspule des Schützes für das Einschalten des Erregerankers muß dann ebenfalls an die Bremsspannung der Motoren gelegt werden. Diese Anordnung ergibt dann eine Kurzschlußbremse mit Fremderregung auch bei fehlender Netzspannung. Für diesen Zweck wird noch weiterhin erfindungsgemäß ein nur von der Netzspannung abhängiges Relais angewendet, welches Umschalthilfskontakte bedient, die bei .eingeschaltetem Relais den Hilfsmotor an die Netzspannung anschließen, während sie bei abgefallenem Relais den Hilfsmotor an die Bremsspannung der Fahrmotoren legen. Damit beim Einschalten das von der Netzspannung abhängige Relais rechtzeitig anspricht, wird es durch Voreilkontakte im Fahrschalter zwischen der Nullstellung und der ersten Bremsstellung vorzeitig bedient.The above-described monitoring of the exciter anchor by the contactor is also in the above-mentioned case of starting the exciter set only necessary in the braking positions in the same form and for the same reasons. You can then also use the brake voltage of the auxiliary motor of the machine set Let the motors feed. The pull coil of the contactor for switching on the exciter armature must then also be applied to the braking voltage of the motors. This arrangement then results in a short-circuit brake with external excitation even when there is no mains voltage. For this purpose, according to the invention, only one of the mains voltage is still used Dependent relay used, which operates auxiliary changeover contacts that are activated when the Relay connect the auxiliary motor to the mains voltage while it has dropped out Connect the auxiliary motor relay to the braking voltage of the traction motors. So when switching on the relay, which is dependent on the mains voltage, responds in time, it is activated by means of leading contacts in the travel switch between the zero position and the first braking position prematurely served.

In Abb. 8 ist die im vorstellenden beschriebene Schaltanordnung dargestellt. Ihre Wirkungsweise ist folgende: Bei vorhandener Netzspannung wird die Spule des Schützes s1 erregt und damit der die Erregermaschine e antreibende Motor m an das Netz gelegt. Gleichzeitig wird auch das Schütz s2 erregt, so 'daß die Erregermaschine e in Reihe mit dem Feldfund .dem Stabilisierungswiderstand stv geschaltet wird. Das Einsetzen der Bremsung vollzieht :sich dann in der beschriebenen Weise. Tritt Nutzbremsung .ein, so wird durch das Rückgewinnungsschütz a^ der Kontakt k1 geschlossen und dadurch das Schütz s3 erregt, welches den Bremswiderstand btv abschaltet.In Fig. 8, the switching arrangement described in the introductory part is shown. Their mode of operation is as follows: When the mains voltage is present, the coil of the Contactor s1 energized and thus the motor m driving the excitation machine e to the Net laid. At the same time the contactor s2 is also excited, so that the exciter machine e is connected in series with the field find .the stabilization resistor stv. The onset of braking then takes place in the manner described. Kick Regenerative braking .ein, the contact k1 is closed by the regeneration contactor a ^ and thereby the contactor s3 is energized, which switches off the braking resistor btv.

Ist Netzspannung nicht vorhanden, so bleibt das Schütz s, .in der dargestellten Lage, so daß der Motor in an der Bremsspannung liegt und die Erregermaschine e antreibt. Das Schütz s2 liegt dann ebenfalls an der Bremsspannung, @es erfolgt jedoch zunächst kein Anziehen desselben, da die Bremsspannung nur langsam anwächst. Das Offenbleiben des Schützes s2 wirkt sich insofern günstig aus, als die noch wenig Spannung ,erzeugende Maschine e nicht zum Feld/ parallel geschaltet ist und damit die Selbsterregung des bremsenden Motors nicht beeinträchtigt.If there is no mains voltage, the contactor s remains in the position shown, so that the motor in is connected to the braking voltage and drives the exciter e. The contactor s2 is then also connected to the brake voltage, but initially it does not attract as the brake voltage only increases slowly. Keeping the contactor s2 open has a beneficial effect as the machine e, which is still producing little voltage, is not connected to the field / in parallel and thus does not impair the self-excitation of the braking motor.

Wenn aus betrieblichen Gründen große Bremsleistungen durch hohe Einstellung der Fremderregung nötig werden, so werden die beiden Fahrmotoren bei Nutzbremsung derart geschaltet, daß die Felder dauernd in Reihe bleiben, die Anker jedoch zuerst zueinander parallel und später bei bis zu einem gewissen Grade abgeflauter Nutzbremswirkung, die bis zu einem endgültigen Elbflauen fortgesetzt wird, in Reihe gelegt werden. An die Nutzbremse schließt sich dann die Kurzschlußbremse an. Die Umschaltung der Anker von Parallel auf Reihe geschieht mittels eines hinreichend großen, aber kurzzeitig belasteten Widerstandes uav (Abb. 9). Da es dem Fahrer schwer fallen dürfte, diese Umschaltung im richtigen Zeitpunkt zu vollziehen :und dabei zu große Stromstöße erzeugt würden, so soll dieselbe mittels Schütz oder elektrisch bedienter Schaltgeräte (s1, s2, s3 und @sl) selbsttätig geschehen, und zwar überwacht von einem vom Ankerstrom durchflossenen Relais. In der Schaltung nach der Abb.9 sind noch parallel zu den Ankern a1 und a2 Ausgleichswiderstände atvl und atv. gelegt, um in der Parallelschaltung der Motoren eine gleichmäßige Belastung derselben zu erzielen. Anschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die nicht unwichtige Parallelreihenschaltung beim. Nutzbremsen bei den meisten Schaltformen dann möglich ist, wenn jedem Anker ein Stabilisierungswiderstand und jedem Feld ein eigener Erregeranker zuerteilt wird.If, for operational reasons, great braking power is achieved through a high setting the external excitation are necessary, the two traction motors are activated during regenerative braking switched in such a way that the fields remain in series all the time, but the armatures first parallel to each other and later when the regenerative braking effect has subsided to a certain extent, which is continued until the Elbe sags completely. The short-circuit brake then connects to the regenerative brake. Switching the Anchoring from parallel to series is done by means of a sufficiently large, but brief loaded resistance uav (Fig. 9). Since it will be difficult for the driver, this Switching to take place at the right time: and excessive current surges would be generated, the same should be done by means of a contactor or electrically operated switching devices (s1, s2, s3 and @sl) happen automatically, monitored by one of the armature current through which relay flows. In the circuit according to Fig. 9 are still parallel to the Anchoring a1 and a2 balancing resistors atvl and atv. placed to be in the parallel connection of the motors to achieve an even load on the same. Then be also pointed out that the not unimportant parallel series connection with. Regenerative braking in the most switching forms is possible if every anchor a stabilizing resistor and every field its own excitation anchor is allocated.

Claims

PA TENTANSPRÜCIIE i. Brake arrangement for direct current series motors, which are braked in combined useful and short-circuit braking, in particular for electric railways, according to patent 677 404, characterized in that the motor field or the motor fields and the external excitation current source connected in series in this way are at the ends of a stabilization resistor that the armature braking current at Short-circuit braking both the stabilization resistor and the motor field or the motor fields in the same direction as the external excitation current and with regenerative braking only flows through the stabilization resistor alone in the same direction while the motor field or fields are only excited by the external excitation current. z. Brake assembly according to claim i, characterized in that: in the case of two motors or two motor groups with two sets of starting resistors during the short-circuit braking those ends of the fields or field groups that are de-energized at the beginning of regenerative braking short-circuit braking resistors are connected through the external excitation current source are connected, while the free ends of the fields or groups of fields to different Points of one of the anchors or groups of anchors lying in a row Stabilization resistor are connected, in such a way that the latter always both from the armature braking current and from the excitation current of the fields in the same way Direction is traversed by the inner, connected to the stabilization resistor Anchor point of each motor or motor group at the free point of the field or the field group of the other motor or the other motor group will. 3. Brake arrangement according to claim i and z, characterized in that in the first braking positions, in which regenerative braking develops, through reuse of the field weakening contacts necessary for driving the fields of the braking Motors of a field weakening are subjected to the regenerative braking on the individual To make positions differently strong. ¢. Brake arrangement according to claim i to 3, characterized in that one of the two short-circuit braking resistors cannot be regulated is set up to save contacts in the drive switch. 5. Brerris arrangement according to Claims i to ¢, characterized in that when the external excitation is set up from the mains voltage through an exciter set in the external armature branch dependent operating current contactor is. 6. Brake arrangement according to claim i to 5, characterized characterized that the contactor not only from the mains voltage but also from the voltage of the braking motors by a second voltage to be connected to the last-mentioned voltage Pull coil or by a second high control resistor when used. only one Pull coil is made dependent and that a relay operated by the mains voltage equipped with auxiliary contacts through which the auxiliary drive motor of the machine set with the presence of the mains voltage to the voltage of the braking Motors is connected. 7. Brake arrangement according to claim i to 6, characterized in that that for the separation of the short-circuit braking resistors at the beginning of regenerative braking one or two (or a double-pole) closed-circuit contactors can be used, which through Auxiliary contacts on the power recovery circuit breaker monitored by the mains voltage will. B. brake arrangement according to claim i to 7, characterized in that at a two-motor or two-motor group circuit in regenerative braking, the motor armature or anchor groups at high speeds in parallel and after reaching low driving speeds can be connected in series, with the transition without Braking power interruption happens by means of a resistor. G. Brake assembly according to claim i to 8, characterized in that the armature is switched by means of electrically operated switch happens automatically depending on the armature braking current.