DE695256C

DE695256C - Motor-driven switching mechanism for starting and regulating motors, in particular AC motors

Info

Publication number: DE695256C
Application number: DE1931S0096702
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Kopczynski; Dipl-Ing Karl Maertens
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-02-12
Filing date: 1931-02-12
Publication date: 1940-08-21

Description

Motorisch angetriebenes Schaltwerk zum Anlassen und Regeln von Motoren, insbesondere von Wechselstrombahnmotoren Die Erfindung bezieht sich auf selbsttätige und halbsLelbsttätige, durch einen Steuermotor angetriebene Schaltwerke zum Anlassen und Regeln von Motoren, insbesondere von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen. Bei derartigen Schaitwerken ist les bereits bekannt, die Arbeitsweise von einem Stromwächter abhängig zu machen, dessen Ansprechstromstärke verändert werden kann und durch den der Antrieb des Schaltwerkes durch Unterbrechen des Stromkreises des Antriebsomotors stillgesetzt wird, solange der Grenzstromwert im Hauptstromkreis, überschritten ist. Wenn auch bei derartigen Steuerungen das. Auftreten übermäßiger Stromstärken verhindert werden kann, so bleibt doch ein Mangel dieser Steuerungen, daß das Fortschalten des Schar werkes keineswegs allen auftretenden Betriebsbedingungen angepaßt ist.Motor-driven switching mechanism for starting and regulating motors, in particular of AC traction motors. The invention relates to automatic and semi-automatic starter mechanisms driven by a control motor and regulating motors, in particular electrically powered vehicles. at such switchgear is already known, the mode of operation of a current monitor to make dependent, whose response current can be changed and by the the drive of the switching mechanism by interrupting the circuit of the drive motor is stopped as long as the limit current value in the main circuit is exceeded is. Even with such controls the occurrence of excessive currents can be prevented, there is still a lack of these controls that the switching the Schar works is by no means adapted to all operating conditions that occur.

Insbesondere besteht ein Nachteil dieser Steuerungen darin, daß infolge der Abhängigkeit des Schaltwerkes von dem Stromwächter eine stetige Arbeitsweise nicht vorhanden ist. Der Schaltwerksanntriebsmotor muß infolgedessen häufig angelassen und. wieder stillgesetzt werden, wobei hohe Anforderungen an die genaue Einhaltung der Schaltstellungen gestellt werden müssen. Bei derartigen Schaltwerken sind hohe elektrische Beanspruchungen des Antriebsmotors sowie mechanische Beanspruchungen des Schaltwerkes unvermeidbar, was auf die Lebensdauer@des Schaltwerkes von ungünstigem Einfluß ist. Die gleichen Nachteile, nämlich eine unstete Arbeitsweise, weisen auch schrittweise arbeitende Schaltwerkssteuerungen, die über ein Klinkengetriebe von einem Schaltmagneten angetrieben werden, auf. In particular, there is a disadvantage of these controls that as a result the dependency of the switchgear on the current monitor a continuous mode of operation does not exist. As a result, the derailleur drive motor must be started frequently and. be shut down again, with high demands on exact compliance the switch positions must be set. Such derailleurs are high electrical stresses on the drive motor as well as mechanical stresses of the rear derailleur unavoidable, which has an unfavorable effect on the service life @ of the rear derailleur Influence is. The same disadvantages, namely an unsteady mode of operation, also have step-by-step rear derailleur controls, which are controlled by a ratchet gear from driven by a solenoid.

Um eine Anpassung der Arbeitsweise derartiger Schaltwerke an die Belastungsverhältnisse der Motoren zu erreichen, hat man bereits die Empfindlichkeit der Stromwächter in Abhängigkeit von der Stellung des Schaltwerke veränderlich gemacht. Aber auchhierbei ist nicht unter allen Umständen eine gtnastige. Arbeitsweise gewährleistet, zumal einer Änderung der Stromwächterempfindlichkeit im Hinblick auf die wirtschaftliche Ausnutzung der Triebmotoren Grenzen gesetzt sind. Auch bei diesen bekannten Steuerungen ist der grundsätzliche Mangel derartiger Stromwächtersteuerungen nicht beseitigt, daß der Schaltvorgang nicht kontinuierlich erfolgen kann, vielmehr das Schaltwerk auf den emzelnen Schaltstufen stillgesetzt werden muß, ehe der Stromwächter die weitere Bewegung freigibt. Hierbei ist ein wiederholtes Stillsetzen und Wiederanfahren des Schaltwerkes erforderlich. In order to adapt the operation of such rear derailleurs to the You already have the sensitivity to achieve the load ratios of the engines the current monitor can be changed depending on the position of the switchgear. But even this is not a favorable one under all circumstances. Working method guaranteed, especially since a change in the current monitor sensitivity with regard to the economic There are limits to the utilization of the traction motors. Even with these known controls is the fundamental lack of such current monitor controls does not eliminate the fact that the switching process cannot take place continuously, rather the switching mechanism on the individual switching stages must be stopped before the current monitor which enables further movement. This involves repeated stopping and restarting of the rear derailleur required.

Weiter sind Schaltwerkssteuerungen bekanntgeworden, bei denen die Geschwindigkeit des Schaltwerkes, z. B. mit Hilfe von Regelwiderständen für den Antriebsmotor oder mit Hilfe verschiedener Getriebe, willkürlich eingestellt werden kann, was zur Folge hat, daß der Fahrzeugführer weitere Steuerfunktionen übernehmen muß. Further derailleur controls have become known in which the Speed of the switching mechanism, e.g. B. with the help of variable resistors for the Drive motor or with the help of various gears, can be set arbitrarily can, which has the consequence that the vehicle driver take over other control functions got to.

Gegenstand der Erfindung ist ein motorisch angetriebenes Schaltwerk zum Anlassen und Regeln von Motoren, insbesondere von Wechselstrombahnmo@oren, mit einem in seiner Geschwindigkeit beeinflußbaren Schaltwerksantriebsmotor, das sich dadurch auszeichnet, daß die Schaltgeschwindigkeit zwangsläufig in Abhängigkeit von den Stellungen der Schaltwalze des Schaltsverkes gesteuert wird. The invention relates to a motor-driven switching mechanism for starting and controlling motors, especially AC motors, with a derailleur drive motor whose speed can be influenced, which characterized in that the switching speed inevitably depends is controlled by the positions of the shift drum of the Schaltsverkes.

Die Anordnung nach der Erfindung hat den großen Vorteil zur Folge, daß sie es ermöglicht, ohne daß hierdurch der Führer des Fahrzeuges in Anspruch genommen wird, die Arbeitsweise des Schaltwerkes in vollkom mener Weise den auftretenden Betriebs- und Belastungsverhältnissen anzupassen, Dabei kann dem Motor des Schaltwerkes in seiner Arbeitsweise ein beliebig wählbares Gbeschwindigkeitsgesetz bzw. Schaltgesetz erteilt werden, Die Erfindung ermöglicht es zunächst, die Schaltgeschwindigkeit dem verlangten Drehmoment der Fahrzeugantriebsmotoren anzupassen, Beispielsweise kann durch Anwendung der Erfindung die angelegte Spannung auf den ersten Schaltstufen besonders schnell gesteigert werden, um eine schnelle Ingangsetzung des Fahrzeuges zu erreichen. Weiter ermöglicht die Erfindung, den Anfahrvorgang in einer solchen Weise auszuführen, daß die Reibungsgrenze niemals überschritten wird. The arrangement according to the invention has the great advantage that that it makes it possible without the driver of the vehicle thereby claiming is taken, the operation of the rear derailleur in full mener the occurring To adapt the operating and load conditions, the motor of the switchgear an arbitrarily selectable speed law or switching law in its mode of operation The invention initially allows the switching speed adapt to the required torque of the vehicle drive motors, for example can, by applying the invention, the applied voltage on the first switching stages can be increased particularly quickly to enable the vehicle to be started up quickly to reach. The invention also enables the start-up process to be carried out in such a In a manner to ensure that the limit of friction is never exceeded.

Auch im Hinblick auf das Schaltwerk selbst ist die Anwendung der Erfindung von großer Bedeutung. Sowohl die mechanischen als auch die elektrischen Beanspruchungen des Schaltwerdkes können bedeutend herabgesetzt werden. Dies gilt insbesondere für Steuerungen rnit einem Stromwächter, da durch die erfindungsgemäße Beeinflussung der Schaltwerksgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den Schaltstellungen ein häufiges Ansprechen des Stromwächters und damit wiederholtes Ein- und Ausschalten des Schaltwerksantriebes vermieden werden kann, In diesem Fall kann der Stromwächter dazu verwendet werden, nur bei übermäßigen Strömen das Schaltwerk anzuhalten. Besondere Bedeutung hat der Erfindungsgedanke bei Schaltwerkssteuerungen ohne einen Stromwächter.The invention can also be used with regard to the rear derailleur itself of great importance. Both the mechanical and the electrical stresses of the switching mechanism can be significantly reduced. This is especially true for Controls with a current monitor, because of the influencing according to the invention the derailleur speed depending on the switch positions Response of the current monitor and thus repeated switching on and off of the switching mechanism can be avoided, In this case the current monitor can be used to stopping the switching mechanism only in the event of excessive currents. The Idea of the invention for switchgear controls without a current monitor.

Eine andere, vom verkehrstechnischen Standpunkt aus gesehene wichtige Wirkung, die durch die Erfindung erreichbar ist, besteht darin, daß der Anstieg des Momentes und damit der Beschleunigung weitgehend durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schaltwerkes so beeinflußt werden kann, daß allzu plötzliche Änderungen der Beschleunigung vermieden werden. Für Feinreglersteuerungen, z. 3. von Straßenbahnen oder von Schnellbahnen,- die mit sehr hoher Beschleunigung arbeiten, ist dieser Gesichtspunkt von erheblicher Bedeutung. Another important one from a traffic point of view Effect achievable by the invention is that the increase of the moment and thus the acceleration largely due to the inventive Training of the rear derailleur can be influenced so that sudden changes acceleration can be avoided. For fine control, e.g. 3. by trams or of high-speed railways - which work with very high acceleration, this is Considerable point of view.

Erwähnt sei, daß an sich bereits Schaltwerke bekannt sind, bei denen die Schaltgeschwindigkeit von dem Strom der durch das Schaltwerk angelassenen Motoren beeinflußt wird. Auch bei diesen bekannten Steuerungen ist es unmöglich, die Arbeitsweise des Schaltwerkes in so vollkommener Weise den auf tretenden Verkehrs- und Betriebsbedingungen anzupassen, wie dies beim Erfindungsgegen. stand durch die Änderung der Geschwindigkeit des Schaltwerksantriebsmotors in Abhängigkeit von den Stellungen der Schaltwalze möglich ist. Bei den letzterwähnten bekannten Schaltwerkssteuerungen kann lediglich erreicht werden, daß bei hohlem Anfahrstrom das Schaltwerk zunächst langsam vonvärts schaltet, während bei absinkendem Strom die Arbeitsgeschwindigkeit des Schaltwerkes größer wird. It should be mentioned that switching mechanisms are already known in which the switching speed of the current of the motors started by the switching mechanism being affected. Even with these known controls, it is impossible to control the mode of operation the rear derailleur in such a perfect way to the traffic and operating conditions adapt, as is the case with the subject of the invention. stood by changing the speed of the derailleur drive motor depending on the positions of the shift drum is possible. In the case of the last-mentioned known rear derailleur controls, only can be achieved that with a hollow starting current, the switching mechanism initially slowly from the front switches, while the operating speed of the switching mechanism when the current drops gets bigger.

Die Regelung der Schaltwerksgeschwinding, keit selbst kann in verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise mit Hilfe von Widerständen, die in den Ankerstromkreis des Schaliwerksantriebsmotors eingeschaltet sind. The regulation of the rear derailleur speed itself can be done in different ways Way, for example with the help of resistors in the armature circuit of the formwork drive motor are switched on.

Diese Widerstände werden dann in Abhängigkeit von Kontakten des Schaitwerkes selbst oder Kontakten an einer Hilfswalze gesteuert, die in Abhängigkeit von dem Schaltsverk angetrieben ist.These resistances are then dependent on the contacts of the switchgear itself or contacts on an auxiliary roller controlled depending on the Schaltsverk is driven.

Eine vorteilhafte Veränderung des erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltwerkes kann noch dadurch erreicht werden, daß einerseits die Geschwindigkeit auf den verschiedenen Schaltstufen unter Einhaltung eines bestimmten Geschnvindigleitsverhälinisses abhängig von den Stellungen der Schaltwalze geändert wird, anderseits aber der Führer die Schaltgeschwindigkeit noch willkürlich verändern kann. Dies kann beispielsweise bei einem Schaltwerk, bei welchem Widerstände in dem Ankerstromkreis zwangsläufig in Abhängigkeit von den Schaltstufen geändert werden, dadurch geschehen, daß die Erregung des Antriebsmotors verändert wird. Hierdurch wird es beispielsweise ermöglicht, die Arbeitsweise des Schaltwerkes der geänderten Masse des Zuges anzupassen. An advantageous modification of the switching mechanism designed according to the invention can still be achieved by, on the one hand, the speed on the various Switching stages depending on a certain speed ratio is changed by the positions of the shift drum, but on the other hand the leader the Switching speed can still change arbitrarily. This can be, for example in a switching mechanism, in which resistances in the armature circuit inevitably can be changed depending on the switching stages, done by the fact that the Excitation of the drive motor changed will. This makes it, for example enables the operation of the rear derailleur to be adapted to the changed mass of the train.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Motor-driven switching mechanism for starting and control of motors, in particular of alternating current boom motors, of which the shift drum driving motor influenced by a control device in its speed can be, characterized in that the switching speed inevitably is controlled depending on the positions of the shift drum.

2. Switching mechanism according to claim I, characterized in that the on the armature of the motor used to drive the switching roller is inevitably applied is changed depending on the switching stages while its excitation is arbitrary is changed by the driver of the vehicle.