DE681217C - Vereinigte Kurzschluss- und Nutzbremsschaltung fuer Gleichstrom-Reihenschlussmotoren - Google Patents

Description

• Vereinigte Kurzschluß- und Nutzbremsschaltung für Gleichstrom-Reihenschlußmotoren Im Hauptpatent 677 404 ist eine vorzugsweise für Fahrzeuge Verwendung findende vereinigte Kurzschluß- und Nutzbremsschaltung für Gleichstrom-Reihenschlußmotoren angegeben worden, bei der auf jeder Bremsstufe innerhalb des Nutzbremsbereiches ein Schaltschütz selbsttätig den Übergang von der Kurzschlußbremsung zur Nutzbremsung bewirkt, wenn im Kurzschlußbremskreis eine ausreichende Spannung herrscht. Dabei wird eine fremderregte Hilfsmaschine verwendet, die während der ganzen Bremsperiode ankerseitig mit den Motorfeldern und während der Kurzschlußbretnsung auch mit den Motorankern in Reihe liegt, wobei das Schaltschütz die Umschaltung von der Kurzschluß- auf die Nutzbremsung in solcher Weise bewirkt, daß der im Kurzschlußbremskreis liegende Stabilisierungswiderstand parallel zur Reihenschaltung von Hilfserregermaschine und Motorfeldern gelegt wird und daß nach darauffolgender Anlegung der Motoren an das Netz der Kurzschlußbremswiderstand abgeschaltet und die Änderung des Nutzbremsmomentes durch Erregungsänderung der Hilfserregermaschine über Kontakte auf der Bremsbelagseite der Schaltwalze vorgenommen wird.
• Nach Abb: 6 des Hauptpatents sind zwei Kurzschlußbremsstromkreise in Reihe geschaltet, wobei die Fremderregung durch zwei Erregermaschinen bewirkt wird. Die vorliegende Erfindung, die eine Vereinfachung und Verbilligung des Erregermaschinensatzes sowie eine Anpassungsfähigkeit der vorgeschlagenen Schaltung an verschiedene Betriebsverhältnisse anstrebt, besteht darin, daß die beiden Kurzschlußbremsstromkreise einerseits über eine Erregermaschine und andererseits über einen zu der letzteren parallel liegenden Stabilisierungswiderstand verbunden sind. Vermittels dieser neuartigen Anordnung kann also die Fremderregung der beiden Fahrmotoren durch eine einzige Erregermaschine bewirkt werden.
• Durch die Abb. r und z wird die erfindungsgemäße Schaltung veranschaulicht. In den Schaltbildern sind mit al und a2 die Fahrrnotorenanker, mit f1 und f2 die dazugehörigen Feldwicklungen, mit r1 und r2 die regelbaren Bremswiderstände, mit g der Anker und mit wg die Gegenverbundwicklungen der. Erregermaschine sowie mit m der diese Maschine antreibende Motor, mit c1, dl, ei bzw. c2, d2, e2 die Kontakte einer Schaltvorrichtung, die vermittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Hilfskontaktes des Stromrückgewinnungsschützes s gesteuert werden, und mit w, der Stabilisierungswiderstand bezeichnet.
• Die dargestellten Bremsschaltungen zeigen das Stromrückgewinnungsschütz s im abgeschalteten Zustand. Jeder der Fahfmotoren liegt also in einem Kurzschlußbremsstromkreis und arbeitet auf die Bremswiderstände r, bnv. r2. Der Erregermaschinensatz g, m ist bereits auf dem Wege des Überschaltens von der Nullstellung in die erste Bremsstellung an Spannung gelegt worden. Die Erregermaschine g arbeitet bereits auf den Stabilisierungswiderstandw, Die Fremderregung wirkt also bei dieser Kurzschlußbremsung noch nicht mit. Wird nun die Bremsspannung so. weit gesteigert, daß sie höher als die Netzspannung ist, wird die Zugspule des als polarisiertes Relais ausgeführten Stromrückgewinnungsschützes s erregt und mit dem Schließen der Schützkontakte S eine Verbindung mit dem Netz geschaffen. Mittels eines Hilfskontaktes dieses Schützes wird eine Schaltvorrichtung betätigt, die im ersten Schalttakt `die Kontakte ei und e2 öffnet und. die Kontakte d1 und d2 schließt. Im nächsten Schalttakt werden dann die Kontakte c1 und c2 geöffnet. Dieser Umschaltvorgang spielt sich in sehr kurzer Zeit ab. In seiner ersten Phase wird als Übergangsschaltung eine vereinigte Nutz-und Kurzschlußbremsung mit Fremderregung geschaffen, und erst in der zweiten Phase werden die Bremswiderstände abgeschaltet, so daß also nach Beendigung des Schaltvorganges eine reine Nutzbremsung mit Fremderregung besteht. In dieser Schaltung liegen die Anker a1 und a2 über dem Stabilisierungswiderstand w, unmittelbar am Netz, während die Feldwicklungen f1 und f2 und die Erxegerrnaschine g dem Stabilisierungswiderstand w, parallel geschaltet sind.
• Da bei Nutzbremsungen dieser Art ein ziemlich weiter Nutzbremsbereich erzielt wird, genügen im Fahrschalter wenige Nutzbremsstellungen, so daß der weitaus größte Teil der gesamten Bremsstellungen für reine Kurzschlußbremsung benutzt werden kann.
• Es ist nun auf zweierlei Art möglich, die Nutzbremsung wieder in eine Kurzschlußbremsung überzuführen. Einmal kann dieser Übergang dadurch bewirkt werden, daß die Bremsspannung kleiner als die Netzspannung wird, und zum anderen ist ein Abfallen des Stromrückgewinnungsschützes s dadurch zu erzielen, daß aus den Nutzbremsstellungen in die Kurzschlußbremsstellungen des Fahrschalters weitergeschaltet wird. Im letzteren Falle wird dann beim Verlassen der letzten Nutzbremsstellung im Fahrschalter ein Steuerstromkontakt, der im Stromkreis der Zugspule des Schützes liegt, geöffnet. Im übrigen erfolgt das Schalten der Kontakte cl, d1, ei bzw. c2, d2, e2 im umgekehrten Sinne wie vorher beschrieben wurde. Die erstgenannte Art des Rückschaltens von der Nutzbrems- auf die Kurzschlußbremsstellung wird im allgemeinen bei Talfahrten zur Geltung kommen, während die zweite Art für Straßenbahnbetriebe wegen der häufigen Haltestellen Anwendung findet. Im Fahrschalter sind die Nutzbremsstellungen mit den Kurzschlußbremsstellungen teilweise übereinandergelagert,. so daß beide Arten der Bremsübergänge wahlweise ohne weiteres möglich sind. Da nun bei Ausbleiben der Netzspannung die Kurzschlußbremse auf jeder für die Nutzbremse eingerichteten Bremsstellung des Fahrschalters wirksam sein soll, werden auf den Nutzbremsstellungen auch zugleich die Kurzschlußbremswiderstände stufenweise kurzgeschlossen.
• Erfindungsgemäß kann man beim Übergehen aus den Nutzbremsstellungen des Fahrschalters in die Kurzschlußbremsstellungen die Wirkung der Kurzschlußbremsung dadurch verstärken, daß man sich bei letzterer die als - Generator arbeitenden Fahrmotoren nicht mehr allein erregen läßt, sondern eine dauernde zusätzliche Fremderregung schafft. Eine derartige Wirkung wird dadurch erzielt, daß beim Abfallen des Stromrückgewinnungsschützes s nur die Kontakte c1 und c2 der Schaltvorrichtung wieder geschlossen werden, dagegen die Kontakte d1 und ei bzw. d2.und e2 in ihrer Schaltlage, in der sie durch ein elektromagnetisch gesteuertes Sperrglied festgehalten werden können, welches vom Fahrschalter aus bedient. wird, verbleiben.
• Um die Einleitung der Nutzbremsung auch schon in der ersten Nutzbremsschaltung bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten zu erreichen, kann schon bei der einleitenden Kurzschlußbremsung die Selbsterregung durch eine Fremderregung mittels der Erregermaschine g unterstützt und somit die Bremsspannung gesteigert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß, wie in Abb.2 dargestellt ist, die Klemmen der Erregermaschine bezüglich der Leitungsanschlüsse an die Kontakte e1 und e2 vertauscht werden. In diesem Falle ist allerdings die Erregermaschine etwas stärker zu bemessen, als wenn die Überkreuzschaltung der Querleiter nicht angewandt wird.
• Um schädliche Bremsstöße zu vermeiden, die namentlich bei der mit Fremderregung arbeitenden Kurzschlußbremsung auftreten können, wird man vorteilhaft die Erregermaschine mit zwei Gegenverbundwicklungen versehen, von denen jede in einem der Kurzschlußbremsstromkreise liegt und jeweils zwischen dem Motoranker und dem Stabilisierungswiderstand angeordnet ist. Gegebenenfalls genügt auch eine Gegenverbundwicklung, die nur in den einen der beiden Ankerzweige gelegt wird.
• Um beim Ausbleiben der Netzspannung oder bei sonstigen Netzstörungen ein unzulässig hohes Anwachsen der von den als Generatoren arbeitenden Fahrmotoren erzeugten Spannung zu verhindern, muß dafür Sorge getragen werden, daß die Erregermaschine g die Motorfeldwicklungen f1 und f2 nicht mehr zusätzlich erregt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß ein von der Klemmenspannung der generatorisch arbeitenden Fahrmotoren abhängiges Überspannungsrelais in einem derartigen Betriebsfall den Motor m des Erregermaschinensatzes von seiner Stromquelle abschaltet: Es sei noch vermerkt, daß' die Schaltung nach der Erfindung sinngemäß auch für viermotorige Fahrzeuge Anwendung finden kann.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vereinigte Kurzschluß- und Nutzbremsschaltung für Gleichstrom-Reihenschlußmotoren, vorzugsweise für Fahrzeuge, bei der auf jeder Bremsstufe innerhalb des Nutzbremsbereichs ein Schaltschütz selbsttätig den Übergang von der Kurzschlußbremsung zur Nutzbremsung bewirkt, wenn im Kurzschlußbremskreis eine ausreichende Spannung herrscht, und eine fremderregte Hilfsmaschine Verwendung findet, die während der ganzen Bremsperiode ankerseitig mit den Motorfeldern und während der Kurzschlußbremsung auch mit den Motorankern in Reihe liegt, nach Patent 677 404, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander unabhängigen Kurzschlußbremsstromkreise der Gleichstrom-Reihenschlußmotoren einerseits über eine Erregermaschine (g) und andererseits über einen zu der letzteren parallel liegenden Stabilisierungswiderstand (w,) verbunden sind.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vermittels einer Schaltvorrichtung die Kurzschlußbremsung in die Nutzbremsung mit Fremderregung in Abhängigkeit von der Spannung im Kurzschlußbremsstromkreis übergeht.
3. 3. Schaltung nach Anspruch i bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die zeitlich nacheinander betätigten Kontakte (cl, dl, ei bzw. c2; d2, e2) der Schaltvorrichtung die Kurzschlußbremsstromkreise in der Weise aufgelöst werden, daß zunächst die Erregerwicklungen (f1, f2) herausgenommen und in den durch die Erregermaschine (g) und den Stabilisierungswiderstand (w,) gebildeten Stromkreis gelegt werden und mit dem nächsten Schalttakt die Abtrennung derBremswiderstände (r1, y2) erfolgt.
4. 4. Schaltung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Rückschaltung von Nutzbremsung auf Kurzschlußbremsung lediglich die Bremswiderstände (r1, r2) in die Kurzschlußbremsstromkreise gelegt werden.
5. 5. Schaltung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung durch einen Hilfskontakt des Stromrückgewinnungsschützes (s) betätigt wird.
6. 6. Schaltung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Erregermaschine (g) zum Stabilisierungswiderstand (w,) führenden Leitungen verkreuzt geschaltet sind.
7. 7. Schaltung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregermaschine (g) mit zwei Gegenverbundwicklungen (wg) versehen ist, von denen jede in einem der Kurzschlußbremsstromkreise liegt und jeweils zwischen dem Motoranker und dem Stabilisierungswiderstand (w,) angeordnet ist.