DE679067C

DE679067C - Switching arrangement for diesel-electric vehicles

Info

Publication number: DE679067C
Application number: DEA68733D
Authority: DE
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1932-11-11
Filing date: 1933-02-22
Publication date: 1939-07-27

Description

Schaltanordnung für dieselelektrische Fahrzeuge Bei solchen Eisenbahnwagen, die von einem Dieselmotor oder anderem Verbrennungsmotor angetrieben werden, und bei welchen die Leistung mittels einer elektrischen Kraftübertragung auf die Antriebsräder übertragen wird, ist es vorteilhaft, wenn die Belastung des Antriebsmotors während des Betriebes auf konstanter Höhe gehalten wird. Eine Anordnung, um dies zu erreichen, ist im Patent 673466 beschrieben. Bei dieser Anordnung sind Vorrichtungen getroffen, die die Belastung des Dieselmotors unabhängig von dem Zugwiderstand konstant halten.Switching arrangement for diesel-electric vehicles In those railroad cars that are driven by a diesel engine or other internal combustion engine, and in which the power is transmitted to the drive wheels by means of an electrical power transmission, it is advantageous if the load on the drive motor is kept at a constant level during operation . One arrangement for accomplishing this is described in patent 673466 . In this arrangement, devices are made which keep the load on the diesel engine constant regardless of the pulling resistance.

Obgleich es wünschenswert ist, daß die Belastung soweit wie möglich konstant gehalten wird, ist eine zu strenge Einhaltung eines bestimmten Leistungswertes doch nicht zweckmäßig, da Änderungen der Leistungsfähigkeit des Dieselmotors z. B: durch Änderung des Brennstoffes oder durch Verschlechterung der Kolbendichtung eine Überlastung desselben zur Folge haben.Although it is desirable that the load be as low as possible is kept constant, is too strict adherence to a certain performance value but not appropriate, since changes in the performance of the diesel engine z. B: by changing the fuel or by deteriorating the piston seal have an overload of the same result.

Da die Leistung des Dieselmotors sich proportional der Drehzahl ändert, so wird, wenn die Belastung sich auch proportional der Drehzahl ändert, ein Abnehmen des Drehmomentes des Dieselmotors eine Senkung der Drehzahl zur Folge haben, aber der Motor wird trotzdem überlastet bleiben. Um bei einer Änderung des Drehmomentes des Motors das Gleichgewicht zwischen der Leistungsfähigkeit des Motors und der Belastung wiederherzustellen, muß die Belastung mit abnehmender Drehzahl schneller abnehmen als das Drehmoment des Motors. Um ohne unnötig große Drehzahlsenkung wieder Gleichgewicht zwischen Leistungsfähigkeit und Belastung herzustellen, muß letztere mit abnehmender Drehzahl ziemlich schnell abnehmen.Since the power of the diesel engine changes proportionally to the speed, so if the load also changes proportionally with the speed, there will be a decrease of the torque of the diesel engine result in a reduction in speed, but the motor will still be overloaded. In order to change the torque of the engine the balance between the performance of the engine and the To restore load, the load must be faster with decreasing speed decrease than the torque of the motor. To come back without an unnecessarily large speed reduction The latter must establish a balance between performance and workload decrease fairly quickly with decreasing speed.

Gemäß der Erfindung wird eine der Magnetwicklungen eines der Spannung der Erregermaschine entgegenwirkenden Hilfsmotors, z. B.einesrVentilatormotors, in Reihe mit einer konstanten Spannungsquelle an die Klemmen der Erregermaschine angeschlossen.According to the invention, one of the magnet windings becomes one of the voltage the exciter counteracting auxiliary motor, z. E.g. a fan motor, in series with a constant voltage source to the terminals of the exciter connected.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Erregung des Generators in Abhängigkeit von der Drehzahl so beeinflußt, daß das Drehmoment des Generators mit abnehmender Drehzahl schnell abnimmt. Diese Ausführungsform wird auf der Zeichnung schematisch gezeigt. Auf der Zeichnung bedeutet z den Dieselmotor, der mit dem Generator z fest gekuppelt ist. Der Generator 2 ist teils mit einer Verbundwicklung 3 und teils mit einer gesondert gespeisten Magnetwicklung q. versehen. Der oder die mit den Antriebsrädern mechanisch gekuppelten Antriebsmotoren sind durch den Motor 5 dargestellt, der mit der Magnetwicklung 6 versehen ist. Die Magnetwicklung 4 des Generators 2 wird von einer Erregermaschine gespeist, die mit dem Generator in irgendeiner Weise mechanisch gekuppelt ist, so daß sie eine der Drehzahl des Generators proportionale Drehzahl hat. In Reihe mit der Erregermaschine ist ein Reguliermotor 8 eingeschaltet. Dieser ist ein mit zwei Erregerwicklungen 9 und io versehener Motor, der in dem Magnetkreis des Generators eine gewisse Gegenspannung hervorruft. Von den Wicklungen ist die eine io im Hauptstromkreis des Generators 2 eingeschaltet, während die andere 9 unter Zwischenschaltung einer Akkumulatorbatterie 15 an, den Klemmen der Erregermaschine 7 angeschlossen ist.According to one embodiment of the invention, the excitation of the generator depending on the speed so influenced that the torque of the generator decreases rapidly with decreasing speed. This embodiment is based on the drawing shown schematically. In the drawing, z means the diesel engine with the generator z is firmly coupled. The generator 2 is partly with a composite winding 3 and partly with a separately fed magnet winding q. Mistake. The one or the other with The drive motors mechanically coupled to the drive wheels are driven by the motor 5 shown, which is provided with the magnet winding 6. The magnet winding 4 of the generator 2 is fed by an exciter, which is connected to the generator is mechanically coupled in any way so that it is one of the speed of the Generator has proportional speed. In series with the exciter is a Regulating motor 8 switched on. This is one with two excitation windings 9 and io equipped motor that has a certain counter voltage in the generator's magnetic circuit evokes. One of the windings is OK in the main circuit of the generator 2 switched on, while the other 9 with the interposition of an accumulator battery 15 is connected to the terminals of the exciter 7.

Die Wicklung io erzeugt in dem Anker des Reguliermotors eine elektromotorische Kraft, die der Spannung der Erregermaschine 7 entgegengerichtet ist, während die Wicklung 9 eine der Spannung der Erregermaschine gleichgerichtete elektromotorische Kraft er--zeugt. Da nun der Strom durch die Magnetwicklung 9 proportional der Differenz zwischen der konstanten Spannung der Akkumulatorbatterie und der Spannung der Erregermaschine ist, wird eine kleine Änderung der Spannung der Erregermaschine eine sehr große Änderung des Stromes durch die Wicklung 9 und somit auch eine große Änderung des Stromes durch die Wicklung 4 erzeugen. Eine kleine Änderung der- Geschwindigkeit der Erregermaschine 7 wird deshalb eine bedeutende Änderung des Drehmomentes des Generators 2 herbeiführen.The winding io generates an electromotive in the armature of the regulating motor Force that is opposite to the voltage of the exciter 7, while the Winding 9 is an electromotive rectified voltage of the exciter Power creates. Since now the current through the magnet winding 9 is proportional to the difference between the constant voltage of the accumulator battery and the voltage of the exciter a small change in the exciter voltage becomes a very large one Change in the current through the winding 9 and thus also a large change in the Generate current through the winding 4. A little change in speed the exciter 7 is therefore a significant change in the torque of the Generate generator 2.

Da das Drehmoment des Generators durch diese Anordnung beinahe konstant gehalten wird, abgesehen von den geringfügigen Veränderungen, die durch die Änderungen des Drehmomentes des Dieselmotors bedingt sind, und da das Konstanthalten dieses Drehmomentes durch das Konstanthalten des Stromes durch die Wicklung 9 praktisch bedingt ist, so kann in dieser Weise das Laden des Akkumulators mit einem konstanten. Strom ohne kostspielige Regelvorrichtungen vorgenommen werden.Because the torque of the generator is almost constant due to this arrangement is kept apart from the minor changes brought about by the changes of the torque of the diesel engine are due, and since keeping this constant Torque by keeping the current constant through the winding 9 is practical is conditional, so can the charging of the accumulator with a constant. Electricity can be made without expensive regulating devices.

Da der Strom durch die Wicklung g von der Belastung bestimmt ist, muß man, um den durch den Akkumulator 15 fließenden Strom erzielen zu können, eine gewisse Abzweigung des Stromes vornehmen. Dies wird so gemacht, daß man entweder die Magnetwicklung 9 des Reguliermotors mit einem regelbaren Widerstand mit geeigneter Zeitkonstante parallel schaltet, oder man kann die Wicklung 9 des Reguliermotors durch zwei parallele Wicklungen ersetzen, von welchen die eine mit der Akkumulatorbatterie in Reihe geschaltet wird, während die andere unmittelbar an eine konstante Spannungsquelle unter Vorschalten geeigneter Regelvorrichtungen angeschlossen wird. In dem letzten Falle kann man, da der Kraftfluß des Reguliermotors konstant ist, eine Regelung des Stromes durch die Akkumulatorbatterie durch eine Regelung in der gesondert gespeisten Wicklung herbeiführen.Since the current through the winding g is determined by the load, you have to be able to achieve the current flowing through the accumulator 15, a make certain diversions of the stream. This is done so that you can either the magnet winding 9 of the regulating motor with an adjustable resistor with a suitable Time constant switches in parallel, or you can use winding 9 of the regulating motor Replace with two parallel windings, one of which is connected to the accumulator battery is connected in series, while the other is directly connected to a constant voltage source connected upstream of suitable control devices. In the last one One can fall, since the power flow of the regulating motor is constant, a regulation of the current through the accumulator battery through a regulation in the separately fed Induce winding.

Die Akkumulatörbatterie 15 kann die übliche Anlaß- und Beleuchtungsbatterie sein, so daß eine besondere Batterie nicht nötig ist.The accumulator battery 1 5 can be the usual starter and lighting battery, so that a special battery is not necessary.

Es sind auch andere Ausführungsformen der Erfindung denkbar. So kann man z. B. die Erregermaschine 7 so bemessen, daß eine kleine Senkung der Drehzahl derselben eine große Herabsetzung der Spannung bewirkt.Other embodiments of the invention are also conceivable. So can one z. B. the exciter 7 dimensioned so that a small decrease in speed the same causes a great decrease in tension.

Die Akkumulatorbatterie in der gezeigten Anordnung kann durch jede andere konstante Spannungsquelle ersetzt werden, z. B. durch einen Widerstand mit einem von der Stromstärke unabhängigen Spannungsabfall.The secondary battery in the arrangement shown can be replaced by any other constant voltage source can be replaced, e.g. B. by a resistor with a voltage drop independent of the current intensity.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Switching arrangement for diesel-electric vehicles, according to patent 673 466, characterized in that one of the magnet windings (9) is one auxiliary motor counteracting the voltage of the exciter machine (7); z. B. fan motor (8), in series with a constant voltage source (i5) at the terminals of the exciter (7) is connected.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that an accumulator battery (i5) serves as a constant voltage source.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the usual starting and the car's auxiliary battery is in use #.

4. Arrangement for regulating the charging current of the accumulator according to claims 1 and 2, characterized in that the motor (8) is provided with a third magnet winding, which is fed controllably.

5. Arrangement for regulating the charging current of the accumulator according to claims i and 2, characterized in that that one of the excitation windings (9) of the motor (8) with an adjustable resistor connected in parallel by suitable time constants.