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Ferngesteuerte elektrische Lokomotive Es hat sich die Erkenntnis durchgesetzt,
b.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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. -