DE686153C - Ferngesteuerte elektrische Lokomotive - Google Patents

Ferngesteuerte elektrische Lokomotive

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DE686153C DE1933A0069428 DEA0069428D DE686153C DE 686153 C DE686153 C DE 686153C DE 1933A0069428 DE1933A0069428 DE 1933A0069428 DE A0069428 D DEA0069428 D DE A0069428D DE 686153 C DE686153 C DE 686153C
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/002Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes
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    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Ferngesteuerte elektrische Lokomotive Es hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, b.
  • daß ein leistungsfähiger und sicherer Abdrückbetrieb über den Ablaufberg nur dann vollkommen zu erreichen ist, wenn der Ran-Z, Csierleiter die Geschwindigkeit der Abdrücklokomotive ohne Anwendung von Signalen selbst regelt. Dabei sind Steuerungssysteme, welche nur schaltend wirken, wegen ihrer unzureichenden Betriebssicherheit und ihrer hohen Kosten ungeeignet; statt dessen werden.Systeme bevorzugt, welche eine ortsfeste Erzeugung I und Regelung der den Lokomotiven zugeführten Trieb- und Erregerenergie vorsehen. Wird die ortsfeste Erzeugung der Antriebsenergie angewandt, so muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß durch die Fahrleitung wegen der Eigentümlichkeit des Abdrückbetriebes (große Schubkräfte bei geringer Fahrgeschwindigkeit) große Ströme mit geringer Spannung zu übertragen sind. Das bedingt große Leistungsquerschnitte oder Auftreten großen Spannungsabfalles, wodurch die Regelsicherheit bei wechselnden Zuleitungslängen und Zug,gewichten stark beeinträchtigt wird. Die in der ortsfesten Stromerzeugungsanlage umzusetzenden Energiemengen ergeben ferner solche Ausmaße und überwachungsbedürftigkeit des Maschinensatzes, daß seine Eingliederung in den Betrieb und die Anlage eines Verschiebebahnhofes auf Schwierigkeiten stoßen. Es liegt im Wesen des Eisenbahnbetriebes, daß ortsfeste Kraftanlagen größeren Umfanges, welche nicht von fachmännisch ausgebildetem Personal bedient werden können, als Fremdkörper empfunden werden. Es wird im allgemeinen vorgezogen, die Anlagen für die Erzeugung oder Umformung der Energie auf das Triebfahrzeug selbst zu verlegen bzw. nach Möglichkeit dort zu lassen, um einesteils dessen Freizügigkeit auch auf nicht ferngesteuerten Gleisen zu wahren, andererseits die der Verkehrsabwicklung dienenden Betriebe von der Bedienung und Wartung ortsfester Kraftzentralen zu entlieben. Dagegen steht für die Überwachung und Wartung ortsbeweglicher Triebfahrzeuge und ihrer Einrichtungen hinreichend ausgebildetes Personal zur Verfügung.
  • Aber auch die bisher bekannten Anordnungen, bei welchen den Triebmotoren nur die Erregerenergie zugeführt und von einem ortsfesten Stand aus die Drehzahl der Triebmotoren geregelt wird, während ihre Antriebsenergie einer auf der Lokomotive oder der Strecke zurVerfügung stehenden Energiequelle (Batterie, Fahrleitung) entnommen wird, genügen nicht den Anforderungen des AbdrücUetriebes. Aus bekannten elektrotechnischen Gründen ist es nicht möglich, nur durch Veränderung der Erregung die Drehzahl eines Motors in so weiten Grenzen (von Null bis zum Höchstwert) zuverlässig zu regeln, -wie es für die vorliegende Aufgabe nötig ist. Aber auch innerhalb engerer Grenzen würde mindestens die Konstruktion der Motoren teuer und ihr Betrieb unwirtschaftlich werden (wenig gesättigtes Eisen, großer Verbrauch an Erregerenergie). Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß auch die Erregung der Triebinotoren beträchtliche Energiemengen benötigt. Die ortsfeste Erzeugungsanlage für die Erregerenergie erhält dadurch immer noch eine Größe, die sich insbesondere dann störend bemerkbar macht, -wenn mehrere voneinander unabhängige Verschiebelokornotiven zu steuern sind. Für jede einzelne ist ein vollständiger orstfester 'Umformersatz mit allen Regel- und Nebeneinrichtungen vorzusehen. Da ferner die Motoren bei 'einer zufälligen Unterbrechung der Erregerzuleitung (z. B. Entgleisung des Stromabnehmers) ihre Erre,-ung vollständig verlieren, erleiden sie dadurch äußerst schädliche, kurzschlußartige Überlastungen ihrer Anker.
  • Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Steuerungen dadurch, daß auf dein ortsfesten Steuerstand der Erregerstrom der zur Regelung der Generator- bzw. Umformerspannung dienenden, auf der Lokomotive befindlichen Erregermaschine geregelt wird, die außer der steuerbaren Erregung noch eine dieser entgegenwirkende gleichbleibende Erregung aufweist, wobei je nach der Fahrtrichtung die eine oder andere Erregungsart überwiegt. Die Lokomotive kann beispielsweise eine eigene, nicht beeinflußte Energiequelle haben, wie z. B. ein dieselelektrisches oder ein von einer Batterie gespeistes Leonardaggregat. Der Dieselmotor bzw. ein von einer Batterie gespeister dauernd umlaufender Motor treibt einen Generator an, dessen Erregung über den Fahrdraht bzw. eine. dritte Schiene vom ortsfesten Stand aus geregelt wird. Man kann die Antriebsenergie auch von einer Speiseleitung aus dem Fahrzeug zuführen. In diesem Falle wird ein Leonardag,-,regat oder ein - ittergesteu#rter Stromrichter von der Fahrleitung aus gespeist, während durch eine besondere Zuleitung die Erregerenergie für den Leonardgenerator bzw. für dieGitter des Stromrichters zugeführt wird. Diese Zuleitung der Antriebsenergie hat nicht die eingangs angegebenen Nachteile, da die Regelung dieser Energie nicht auf dem ortsfesten Steuerstand erfolgt, sondern auf dem Fahrzeug selbst.
  • Die neue Steuerung hat zunächst den Vorteil, daß eine erhebliche Freizügigkeit der Lokornotive erreicht ist. Die mit einem dicselelektrischen Aggregat oder- einem von einer Batterie gespeisten Leonardaggregat versehenen Fahrzeuge können auch auf nicht gesteuerten, d. h. auch auf solchen Gleisen verkehren, welche keinerlei Fahrleitung aufweisen. Die Lokomotiven nach der Erfindung können auch auf Gleisen fahren, welche mit einer normalen Fahrleitung ausgerüstet sind, ohne daß eine besondere Steuerleitung für den Fernsteuerbetrieb vorhanden ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, (laß der Ouerschnitt der Steuerfahrleitung infolge der zu übertragenden äußerst geringen Energien klein bemessen sein kann und daß im Zusammenhang damit die Geschwindigkeitsregelung von dem Spannungsabfall in ;D ki der Steuerfahrleitung praktisch unabhängig ist. Stationäre Stromerzeugungsanlagen zur ZD Erzeugung der Fahrleistung kommen in Fortfall; man kommt vielmehr mit einer äußerst klein bemessenen ortsfesten Hilfsstromquelle oder sogar mit dem sowieso vorhandenen Netz aus. An dieses ist höchstens ein Hilfsumformer anzuschließen. Sind mehrere Lokomotiven zu steuern, welche ihre Antriebsenergie von einer Fahrleitung beziehen, so genügt e ' ine einzige Kraftstation zur Speisung der Fahrleitung für sämtliche Fahrzeuge. Die getrennte Steuerung erfolgt dann durch getrennte Steueraggreggate, welche sehr klein bemessen werden können. Bei dieselelektrischen Lokomotiven fallen überhaupt sämtliche ortsfestenStromquellen für dieAntriebsenergie fort. Schließlich treten bei der neuen Steuerung keine Ankerkurzschlüsse ein, auch wenn in der Steuerleitung eine Störung entsteht, Es ist zwar schon eine ferngesteuerte, für den Abdrückbetrieb bestimmte elektrische Lokomotive bekannt, bei der die den Fahrmotoren zugeführte elektrische Energie aus einem auf dem Fahrzeug befindlichen Generator entnommen wird. Die Steuerenergie wird dabei zur Regelung der Generatorspannun- vom ortsfesten Steuerstand aus geregelt. Die Steuerung dieser Lokomotive wird lediglich durch Betätigung eines Umschalters bewirkt, mit dem eine Umpolung eines die Schaltwalze über ein Vorgelege antreibenden Motors herbeigeführt werden kann. Die Regelung des die Fahrrnotoren speisenden Generators vollzieht sich auf der ferngesteuerten Lokomotive dann selbsttätig und ist der Überwachung und der unmittelbaren Beeinflussung des in einem ortsfesten Steuerstand befindlichen Ran-iermeisters entzo-en. Außer ZD z3 diesem Nachteil stellen die Kontakte der Steuerwalze bzw. der bei Verwendung elektromagnetischerWellen benutzten Schütze bei der bekannten Einrichtung unnötige Fehlerquellen und Verwicklungen dar. Demcsegen-ZD t' über bedeutet der Erfindungsgegenstand mit der Übernahme der Erregerstromsteuerung in den ortsfesten Steuerstand und ihrer großen Vereinfachung nicht nur eine erhöhte Betriebssicherheit, sondern ebenfalls eine erhebliche Verbilligung der ganzen Steueranordnung.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. g ist der die Fahrmotoren speisende Generator. Die Erregerleistung der Erregermaschine a für das Feld b des Generators g wird der Lokomotive durch eine besondere Steuerfahrleitung (Fahrdraht oder dritte Schiene) f zugeführt. Der Generator g speist die Triebmotoren ini und nz. und ist von einem Dieselmotor k angetrie#en, welcher somit die Energiequelle des Fahrzeugs darstellt. Die Triebmotoren Iltl und in. der Lokomotive können grundsätzlich beiiebiger Art sein. Es ist zweckmäßig, sie -von einer besonderen nebenschlußerregten Erregermaschine c aus zu erregen, die ebenfalls von der Energiequelle k der Lokomotive betrieben wird und im wesentlichen konstante Spannung abgibt. Das Feld der Erreger-221 maschine c ist mit d bezeichnet.
  • Die Erregermaschine a des Generators g hat zwei Feldwicklungen h und i. Die Feldwicklung i dient zur Beeinflussung der Generatorspannung, also zur Steuerung des Fahrzeugs. Die Wirkung der Wicklung h wird später näher beschrieben werden. Die Erregerenergie beträgt bekanntlich nur einen verschwindend kleinen Bruchteil der Antriebsenergie des Fahrzeugs. Sie läßt sich daher ohne Schwierigkeit, d. h. ohne nennenswerte Spannungsabfälle, durch die Steuerfahrleitung von der ortsfesten Anlage des Rangierleiters aus dem Felde i zuführen. An der Steuerstelle kann die erforderliche Erregerenergie einer beliebigen kleinen Hilfsstromquelle oder einem vorhandenen Ortsnetz entnommen werden. Ihre Regelung geschieht entweder durch Beeinflussung ihrer Spannung oder durch Drosselung des Stromes mit Vorschaltwiderständen. Die Spannungsregelung ist dann gegeben, wenn die Erregerenergie einem kleinen Leonardumformer entnommen werden kann. Die Widerstandsregelung ergibt die billigste und anspruchloses#te Einrichtung bei Stromentnahme aus einem vorhandenen Gleichstroinnetz oder Gleichrichter. Sie ist ebenfalls wirtschaftlich, weil mir sehr gerin-e Energiemengen in den Regelwiderständen vernichtet werden müssen. Die Steuerung der Fahrtrichtung geschieht in einfachster Weise durch Umpolung des Erregerstromes in der Kommandostelle. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Triebmotoren stets im gleichen Sinne fremderregt sind. Bei Reihen- oder Nebenschlußmotoren besteht die Möglichkeit, mittels pvlarisierter Fahrtwender durch den Richtungswechsel des Eue,gerstromes eine Urnpolung der Anker gegenüber den Feldern vorzunehmen.
  • Eine ortsfeste Hilfsstromquelle kann völlig entbehrt werden, wenn die Erregerenergie einer- -auf der Lokomotive befindlichen Hilfsstromquelle annähernd konstanter Spannung entnommen wird. Dies kann die Erregermaschine c der Triebmotoren sein. Die entriommene Steuererregerenergie wird über die Schienen an den Ort des Regelwiderstandes n, d. h. zum Standpunkt des Rangl:erleiters, und über die Steuerfahrleitung f zur Lokomotive zurück an die Erregerwicklung i der Hauptgeneratorerregermaschine geführt. Dadurch beschränkt sich der ortsfeste Teil der Anlage lediglich auf den durch den Rangrierleiter bedienten Regelwiderstand.
  • Da mangels einer örtlichen Energiequelle ein Stromrichtungswechsel auf der Lokomotive durch Umpolung der Erregerzuleitungen am ortsfesten Stenerstand nicht zu erreichen ist, wird der Fahrtrichtungswechsel durch die Größe des ferngeregelten Erregerstromes bewirkt. Die hierzu dienende Einrichtung ist besonders einfach, bedarf keines Polwenders und ist folgendermaßen beschaffen: Die Erregermaschine des Diesel- oder Leonardgenerators erhält, wie bereits angedeutet, eine zweite Erregerwicklungh; diese wird konstant von der gleichen Erregermaschine c gespeist, welche auch die Fremderregung der Triebmotoren beliefert. Diese gleichbleibende Erregung wirkt der veränderlichen, vom ortsfesten Steuerstand aus geregelten Erregung entgegen, so daß das auf den Anker wirkende Erregerfeld stets durch die Differenz der Erregung in den Feldern h und i gegeben ist. je nachdem nun das eine oder andere Feld überwiegt, hat das Erregerfeld die eine oder andere Flußrichtung und erzeugt einen entsprechend gerichteten Strom zur Erregung des Hauptgenerators. Der von diesem an die Anker der Triebinotoren abgegebene Antriebsstrom wird daher in seiner Richtung ebenfalls von dem Größenverhältnis der Erregungen der Erregermaschine bestimmt und schreibt seinerseits die Drehrichtung und das Drehmoment der Triebmotoren vor, deren Felder el bzw. e2 voraussetzungsgemäß stets gleichgerichtet bleiben, Der Regelwiderstand n des Steuerstandes ist so beschaffen, daß er sowohl eine beliebige Schwächung des veränderlichen Feldes i unter den Wert des gleichbleibenden Feldes h gestattet als auch eine Verstärkung bis auf den doppelten Wert. Damit läßt sich erreichen, daß die wirksame Erregungsdifferenz in jeder Richtung bis zum gleichen Höchstwert stetig eingestellt werden kann. Herrscht zwischen den beiden Erregungen Gleichheit, so ist die wirksame Differenz Null. In diesem Fall wird weder für den Hauptgenerator Erregerstrom noch für die Triebmotoren Ankerstroni geliefert; die Lokomotive bleibt damit ohne Kraft. Auf derjenigen Stellung des Regelwiderstandes, auf -welcher Gleichheit der Erregungen besteht, ist eine vollständige Unterbrechung des Steuererregerkreises vorgesehen (»Aus«-Stellung). Einvon diesem beeinflußtes Nullstromrelais p auf der Lokomotive. unterbricht hierbei auch'den konstanten Erregerkreis h der Generatorerregermaschine a. Hierdurch werden also in der Gleichgewichtsstellung des Reglers beide Erregungen stromlos tind-die Stromlosigkeit der ganzen Lokomotive vom Erregungsgleichgewichtszustand unabhängig. Wird der Regelwiderstand von der»Aus«-Stellung in eine der beiden benachbarten- Nullstellungen gebracht, so spricht zwar, das Nullstromrelais an, und beide Err#gungen werden gespeist; sie erzeugen aber noch keinen Strom, weil sie sich aufheben. Infolgedessen erfährt auch die Lokomotive noch keinen Antrieb, sondern erst dann, wenn das Gleichgewicht der Erregungen durch Verringerung oder Vermehrung des Steuerwiderstandes im einen oder anderen Sinne gestört wird. Die Einrichtung des Nullstromrelais bewirkt, daß auch bei einer störungs#veisen Unterbrechung des Errege--rstromweges zwischen Lokomotive und ortsfestem Steuerstand die Lokomotive unter allen Umständen stillgesetzt wird bzw. auf der »Aus«-Stellung des Reglers stillgesetzt werden kann, wenn die Störung nicht zu einer vollständigen Unterbrechung, -sondern nur zu- einer Widerstandserhöhung geführt hat. Auch wird in einfacher Weise verhindert, daß sich die Lokomotive überhaupt in Bewegung setzt, wenn die Steuerleitung unterbrochen ist.
  • Wird an Stelle des Leonard- oder Dieselgenerators ein gittergesteuerter Stromrichter -angewandt, so werden die die Erregung des Generators steuernden Einrichtungen durch sinngemäß wirkende Einrichtungen ersetzt, welche das Steuergitter beeinflussen.
  • Um den Einfluß der mit dem Standort *der Lokomotive sich ändernden Stromweglänge auf die Steuergenauigkeit möglichst weitgehend zu unterdrücken, wird der Steuerregler an den einander entgegengesetzten Enden der Fahr- und Strornschienen angeschlossen. Sorgt man dafür, daß beide Schienen je Längeneinheit den gleichenWiderstand besitzen, so bleibt der Widerstand des Erregerstromw-eges vom Standort der Lokomotive unabhängig konstant.
  • Genau die gleiche Regeleinrichtung wie Teil v im ortsfesten Stenerstand kann auch im Führerstand der Lokomotive vorgesehen werden. Diese Anordnung ist bei w angedeutet. Der Regelwiderstand ist mit o bezeichnet und wie der Widerstand n an die Stromschiene f angeschlossen, und zwar mittelbar über den Stromabnehmer. In entsprechender Weise ist der Regelkontakt von Widerstand o wie der des Widerstandes n mit der Fahrschiene verbunden. Es kann dann ohne Umschaltung die Lokomotive beliebig vom Führerstand oder durch Fernsteuerung gesteuert werden. Der jeweils nicht betätigte Steuerregler muß sich lediglich in der »Aus*Stellung befinden. In dieser Stellung des Reglers w schließt der Kontakt z den Steuerstromkreis für Widerstand n. Auf den Betriebsstellungen des Widerstandes o ist Kontakt z geschlossen. Auf der Lokomotive kann eine gleichzeitige Betätigung des Ortsreglers dadurch ausgeschaltet werden, daß die Zuleitung zu den Schienen nur in der Nullstellung des Reglers it geschlossen, sonst aber unterbrochen ist. Das Einfahren der Lokomotive in die Fernsteuerungsstrecke bei nicht auf »Aus« stehendem Ortsregler kann durch signaltechnische Mittel (Fahrsperre) verhindert werden. Die Fahrsperre wird durch einen mit dem Regelkontakt des Reglers n bewegten Zusatzkontakt z, gesteu#rt; dieser Zusatzkontakt überbrückt in der»Aus«-Stellung des Reglers zwei feste Kontakte und schließt damit den Steuerstrolnkreis für die Fahrsperre.
  • Soll nun die Lokomotive in der Vorwärtsrichtung in Betrieb genommen werden, dann wird der Regelkontakt des Reglers n nach rechts bewegt. Er gelangt hierbei zunächst in die rechte Nullstellung und erregt über den bei Vorwärtsfahrt reingestellten Widerstandsteil die Feldwicklung i. Sowie die Feldwicklung i Strom erhält, zieht auch das Relais p an und schließt den Erregerkreis für die Wicklung lt. Die Erregung für die Feld-.wicklung i ist auf der Nullstel ' lung so bemessen, daß die Amperewindungen dieser Wicklungen denselben Betrag haben wie die Amperewindungen der Wicklung h. Da beide Wicklungen einander entgegenwirken, ist die Gesanitamperewindungszahl gleich Null, die Erregerinaschine a und der Generator g entwickeln also keine Spannung, so daß die Motoren noch immer stromlos sind. Bei Weiterbewegen des Regelkontakts am Regler it wird allmählich Widerstand ausgeschaltet, so daß die von der Feldwicklun- i entwickelten Amperewindungen größer werden. Die Wicklung i überwiegt also die Wirkung der Wicklung lt, und die Erregermaschine a wird nach Maßgabe des abgeschalteten Widerstandes erregt und entwickelt eine Spannung, so daß an die Klemmen der Motoren eine wachsende Spannung angelegt wird und das Fahrzeug sich in Bewegung setzt. Beim Rückführen Z> des Regelkontakts wird die Spannung und damit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs herabgesetzt. In entsprechenderWeise wird nach rückwärts gefahren. In der linken Nullstellung des Reglers ib ist wie in der rechten Nullstellung die resultierende Erregung der Maschinen a und g gleich Null. Bei Weiterbewegung des Reggelkontakts nach links wird allmählich Widerstand zugeschaltet. Die Amperewindungszahl der Wicklung i wird verringert, und ' durch Überwiegen der Wicklung li wird nunmehr an die Fah-rmotoren eine Spannung an- ge legt, welche der zuerst erzielten Spannung entgegengesetzt ist, so daß das Fahrzeug in der anderen Richtung in Bewegung gesetzt wird.
  • Man kann also die Motoren auf zweifache Weise stromlos machen, und zwar entweder dadurch, daß der Regelkontakt in eine der beiden Nullstellungen gebracht wird (hierbei ist die Stromlosigkeit durch die Gegenwirkung der beiden gleicherregten Wicklungen i und lt erreicht), oder daß man den Kontakt in die »Aus«-Stellung bewegt (hierbei sind beide Wicklungen aberregt und die Generatorspannung gleichfalls).
  • Durch die Verwendung fremderregter Triebinotoren läßt sich bei ihrer Speisung durch einen Leonardumformer ohne zusätzliche Mittel auch die Abbrenisung der Lokomotive auf elektrischem Wege durch Rückspeisung in die Antriebsfahrleitung (oder Batterie) bewerkstelligen. Zu, diesem Zweck braucht nur mit den vorhandenen Mitteln die Erregung des Generators geschwächt zu werden.
  • Werden die Triebmotoren durch einen Dieselgenerator gespeist, so wird zweckmäßig Widerstandsabbremsung vorgeseh'en. Zur selbsttätigen Einstellung des dem verlangten Bremszustand entsprechenden Bremswiderstandes wird die Drehzahl des Dieselgenerators dienstbar gemacht. Wird nämlich, wie oben für den Leonardgenerator geschildert, die Erregtaig desselben geschwächt, so daß er infolge der nun überwiegenden Gegen-EMK der freinderregten Triebmotoren in den Motorbetrieb übergeht, so erhöht sich die Drehzahl des Dieselsatzes. Ein Drehzahlregler stellt nun die Brennstoffzufuhr ab und veranlaßt auch durch die Ansteuerung eines Schaltwerkes 7 die Einschaltung von Widerständen zwischen den Triebmotoren Mi, In. und dem Dieselgenerator g. Das Schaltwerk für die Zuschaltung der Bremswiderstände s besitzt eine Ölurnlaufdampfung it, welche durch den Drellzahlregler r bei Drehzahlei überschreitung geöffnet wird. Unter der Wirkung eines Kraftspeichers (Feder t) läuft sodann die Schaltwalze ab. In der Leerlaufstellung des Reglers wird die Urnlaufdänipfung wieder geschlossen. Unterhalb der Leerz# e, laufdrehzahl schließt der Drehzahlregler den Stromkreis eines Rückholsolenoides x, welches das Schaltwerk in die Ausgangslage zurückbringt. In dieser schaltet sich das Solenoid wieder ab.
  • Die Zuschaltung der Bremswiderstände geschieht so lange, bis der in ihnen auftretende Spannungsabfall den Spannungsüberschuß der Triebmotoren über die Klemmenspannung des Generators aufhebt und dieser wieder auf seine Leerlaufdrehzahl absinkt. Im gleichen Maße veranlaßt der Drehzahlregler die Wiederabschaltung der Brernswiderstände und bei weiterem Absinken der Drehzahl die Freigabe der Brennstoffzufuhr.
  • Die gleichen Vorgänge spielen sich ab, wenn die Erregung unverändert bleibt, sich aber der Fahrwiderstand des Zuges, z. B. infolge eines Gefälles, vermindert. Die Ge- schwindigkeitszunahme des Zuges bewirkt zunächst eine Entlastung des Dieselgenerators und durch den Drehzahlregler eine Verringerung der Leistungszufuhr. Genügt auch diese nicht, um eine weitere Drellzahlsteigerung des Dieselgenerators zu verhindern, so tritt in der beschriebenen Weise die Widerstandsbremsung in Tätigkeit, bis das Gleichgewicht zwischen ihrer Wirkung und den äußeren Kräften am Zuge wiederhergestellt ist.
  • Diese Vorgänge und iNfaßnahmen lassen es daher zweckmäßig erscheinen, die Verbrennungskraftmaschine einer Lokomotive mit elektrischer Eraftübertragung im Abdrückbetrieb mit angenähert konstanter Drehzahl laufen zu lassen, während bei den übrigen, Verwendungsarten nur die Gleichhaltung der Leistung gewahrt zu werden braucht. Voraussetzung hierzu ist, daß der Dieselmotor den bei konstanter Drehzahl auftretenden Leistungsspitzen gewachsen ist. Diese Voraussetzung dürfte aber bei Lokomotiven, welche auch für andere Betriebsarten Verwendung finden, gegeben sein, weil der hierfür bemessene Dieselmotor im Abdrückbetrieb nicht ausgelastet ist.
  • Der Umstand ' daß zwei verschiedene Möglichkeiten vorhanden sind, die Triebmotoren der Lokomotive stromlos zu machen, gestattet es, mit der einen Art der Hervorrufung, des Leerlaufzustandes die Steuerung nicht elektrischer Bremsmittel für das Stillsetzen der Lokomotive zu verbinden. Zweckmäßig kann das Nullspannungsrelais p gleichzeitig zur Auslösung beispielsweise einer Druckluft-oder Vakuumbrenise herangezogen werden. Dadurch ist es möglich, mit Hilfe der dein Gleichgewicht der Erregungen entsprechenden NTullstellung des Steuerreglers bzw. mit der »Aus«-Stellung des Reglers, welche die Erregung ganz abschaltet, -wahlweise die Lokomotive leer auslaufen zu lassen oder mechanisch stillzusetzen. Daneben besteht noch die bereits beschriebene Möglichkeit der elektrischen Abbremsung.
  • Die Erfindung ist nicht nur auf ortsfeste Fernsteuerungen beschränkt, sondern läßt sich auch mit Vorteil zur Fernsteuerung von Lokomotiven von einem anderen im Zuge befindlichen Fahrzeug aus anwenden, z. B. im Schubdienst auf Steilrampen. Es ist besonders vorteilhaft, den Fahrmotor im Abdrückbetrieb auf gleichbleibende Drehzahl und im Verschiebe- oder Streckendienst auf gleichbleibende Leistung zu regeln.
  • Um die Triebmotoren und den Hauptgenerator auch für höhere'Fahrgeschwindigkeiten im Vorschub- oder Streckendienst ausnützen zu können, ohne daß die Spannung im gleichen Maße erhöht zu werden braucht, ist die Anwendung der Feldschwächung in den oberen Geschwindigkeitsbereichen zweckmäßig. Dadurch kann der Generator für eine niedrigere Spannung ausgelegt werden, als zur Erreicbung der gleichen Höchstgeschwindigkeit ohne Anwendung der Feldschwächung erforderlich wäre. Die Feldschwächung kommt für den ferngesteuerten Abdrückbetrieb weniger in Betracht, weil hierbei die in Frage kommenden Geschwindigkeiten nicht erreicht werden. Es genügt daher, sie lediglich vorn Führerstand aus, durch -willkürliche Schaltmaßnahmen zu steuern, welche sich an die Spannungsregelung anzuschließen haben. Um besondere Schaltvorrichtungen zu erübrigen und dadurch die Belastung zu vereinfachen, wird die Feldschwächung neuerdings in Ab- hängigkeit von der Motor- bzw. Generatorspannung selbsttätig vorgenommen. Verwendet man diese Schaltung bei vorliegender Steuerung, dann ist die Feldschwächung auch bei Fernbedienung der Lokomotive selbsttätig wirksam. Dieses Verfahren ist mit einfachen Mitteln dadurch ausführbar, daß die Felder der Triebmotoren eine Gegenerregung erhalten, welche von der Spannung des Generators gespeist wird und derartig bemessen ist, daß bei voller Generatorspannung gleichzeitig die 23 z#I höchstzulissi 'ge Feldschwächung vorhanden ist. Statt der Generatorspannung kann auch die Spannung seiner Erregermaschine herang zogen werden. Wird sie so bemessen, daß sie im Höchstfall nur so groß ist wie die Erregerspannung der Triebmotoren kleiner als ihr Normalwert sein müßte, um die gewünschte Feldschwächung zu erzielen, so können die Erregerspannung des Generators und die Spannung der Erregerinaschine der Triebmotoren im Erregerkreis der letzteren einfach in Reihe gegeneinander geschaltet werden. Dadurch erübrigt sich sogar eine besondere Gegenerregerwicklung der Triebtuotoren. Dieses Verfahren ist deshalb be- sonders vorteilhaft, weil nicht nur zusätzliche Verlustwärme durch eine Gegenerregerwick-Jung in den Triebmotoren vermieden, sondern sogar ihre E rregerverluste durch die tatsächliche Verringerung des Erregerstromes herabgesetzt werden. Gleichzeitig wird die Belastung der Erregermaschine der Triebmotoren herabgesetzt und die noch gelieferte überschüssige Erregerenergie in Gestalt einer bl Entlastung der Erregerniaschine des Generators an die Hauptwelle wieder zurückgegeben.
  • Es ist auch möglich, bei Lokomotiven, welche ihre Antriebsenergie einer Speisefahrleitung entnehmen, dieselbe Leitung zur Steuerung der Umformerspannung zu benutzen. Wird die Antriebsenergie. als Wechselstrom zugeführt, so läßt sich diese Erregerenergie als ein Strom anderer Frequenz überlagern, wobei die Ausscheidung derselben in der Steuerstelle bzw. auf der Lokomotive durch bekannte Mittel, z. B. Resonanzkreise, erfolgen kann. Bei Gleichstrom für die Antriebsleistung gestaltet sich die Anordnung besonders einfach, da man hierbei für die Steuerung Wechselstrom beliebiger Frequenz verwenden kann. Der Gleichstrom kann auch eine wesentlich höhere Spannung. aufweisen als der zu überlagernde Wechselstrom, weil letzterer über Isoliertransformatoren der Steuer- und der Verbrauchsstelle zugeführt werden kann. Naturgemäß wird der Erreger--wechselstrom auf der Lokomotive für die Speisung der Erregung des Generators gleichgerichtet. -

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCIIE. i. Ferngesteuerte elektrische Lokomotive, insbesondere fÜr denAbdrückbetrieb, deren Beförderungsleistung einem auf dem Fahrzeug befindlichen Generator oder Umformer entnommen wird, dessen Spannungsregelung vermittels Hilfsschleifleitung oder Hilfsschiene von einem ortsfesten Steuerstand aus erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ortsfesten Steuerstand der Erregerstrom der zur Regelung der Generator- bzw. Umformerspannung dienenden, auf der Lokomotive befindlichen Erregermaschine (a) geregelt wird, die außer der steuerbaren Erregung (i) noch eine dieser entgegenwirkende gleichbleibende Erregung (12) aufweist, wobei je nach Fahrtrichtung die eine oder andere Erregungsart Überwiegt.
  2. 2. Lokomotive nach Anspruch i, da# durch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Wicklung für die konstante Erregung (h) der Erregermaschine (a) die Betätigungskontakt#e eines von der veränderlichen Erregung (i) überwachten Nullstromrelais (p) liegen. Z> 3. Lokomotive nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Felder der Triebmotoren in Abhängigkeit von der den Motoren aufgedrückten Spannung selbsttätig geschwächt werden. 4. Lokomotive nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem auf dem ortsfesten Steuerstand geregelten Er-ZD regerstrom die Gitterspannung eines sich t> auf dem Fahrzeug befindlichen gittergesteuerten Gleichrichters geregelt wird. 5. Lokomotive nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromweg zwischen Lokomotive und dem ortsfesten Steuerregler (n) auf die Weise einen vom Standort der Lokomotive praktisch unabhängigen Widerstandswert hat, daß der Steuerregler (n) an den einander entgegengesetzt liegenden Enden der Fahrschiene und Fahrleitung angeschlossen ist.
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