DE709231C

DE709231C - Einrichtung an elektrisch betriebenen Fahrzeugen zur Erzielung eines stabilen Betriebes bei sehr kleinen Geschwindigkeiten

Info

Publication number: DE709231C
Application number: DES127048D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing August Meyer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1937-04-30
Filing date: 1937-04-30
Publication date: 1941-08-09

Description

Einrichtung an elektrisch betriebenen Fahrzeugen zur Erzielung eines stabilen Betriebes bei sehr kleinen Geschwindigkeiten Es kommt bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen, insbesondere Grubenlokomotiven, die mit Reihenschlußmotoren ausgerüstet sind, bisweilen vor, daß die Motoren beispielsweise für Beladezwecke mit einer stark verringerten, möglichst unverändert bleibenden Geschwindigkeit arbeiten sollen. Eine Regelung der Geschwindigkeit- durch Vorschaltwiderstände ist in einem derartigen Falle mit großen Schwierigkeiten verbunden, weil wegen der abfallenden Kennlinien ein stabiler Betrieb mit annähernd gleichbleibender Geschwindigkeit praktisch unmöglich ist.
Es ist bereits bekannt, in derartigen Fällen die Fahrzeugmotoren in Leonardschaltung zu betreiben und von einem _ beispielsweise auf , dem Fahrzeug aufgebauten Umformer zu speisen. Die Feldwicklungen der Motoren werden bei dieser Schaltung an eine Fremderregerstr omquelle angeschlossen.
Wenn sich auch in der angegebenen Weise ein stabiler Betrieb mit annähernd gleichbleibender Geschwindigkeit ohne weiteres erreichen läßt, so ist doch unter Umständen der Aufwand für diese Schaltung verhältnismäßig groß, da der Leonardumformer für die volle Förderleistung des Zuges bemessen sein muß und außerdem noch eine Fremderreg-erstromquelle erforderlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung an Fahrzeugen, insbesondere Gleichstromlokomotiven, zur Erzielung eines stabilen Betriebes bei sehr kleiner Geschwindigkeit zu schaffen, bei der ein wesentlich geringerer Aufwand, insbesondere nur kleinere Hilfsmaschinen, erforderlich sind. Erfindungsgemäl ') wird dies dadurch erreicht, daß in Reihenschaltung ein Vorschaltwiderstand, die Reihenschluß,erregerwicklungen der Motoren und der Anker einer Hilfsmaschine an die Netzspannung angeschlossen und zu dem Anker der in ihrer Spannung regelbaren Hilfsmaschine die Anker der Fahrmotoren parallel geschaltet sind.
Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht es, die Hilfsmaschine ebenso wie den diese antreibenden Motor für eine kleinere Leistung auszubilden, als die Fahrmotoren aufnehmen.
Im folgenden soll die Erfindung nähen an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden, dessen Schaltungsschema in der Zeichnung wiedergegeben ist.
i bis 4 sind die in Reihe geschalteten Anker der Fahrzeugmotoren, deren Feldwicklungen mit 11, 21, 31, 4.1 bezeichnet sind. Die Feldwicklungen i 1, 21, 31.:11 liegen hintereinander und sind mit dem Anker 5 einer Hilfsmaschine sowie dem gegebenenfalls regelbaren Vorschaltwiderstand 6 in Reihe geschaltet. Einerseits sind diese in Reihe geschalteten Elemente an die geerdete Rückleitung 7 angeschlossen, andererseits an den Spannung führenden Fahrdraht S. Die Anker i bis 4 der Motoren, welche ebenfalls in Reihe geschaltet sein können, sind zu dem Anker der Hilfsmaschine 5 parallel, geschaltet. 9 bedeutet die fremdgespeiste Feldwicklung der Hilfsmaschine 5, welche die Erregerenergie edier beliebigen Stromquelle, beispielsweise einem Stromsammler, entnimmt. Außerdem hat die Hilfsmaschine 5 noch eine Verbundwicklung i o. welche in den Stromkreis der Anker i bis 4 der Fahrmotoren eingeschaltet ist. Die Hilfsinaschine wird durch einen Antriebsmotar 13 angetrieben, der beispielsweise seine Energie den beiden Leitungen 7 und S entnimmt. Von diesem Antriebsmotor kann auch die gegebenenfalls statt des Stromsammlers vorgesehene Erregermaschine angetrieben werden.
Im folgenden soll die Wirkungsweise der Schaltung, die vorzugsweise bei verringerter Fahrgeschwindigkeit Anwendung findet, näher erläutert werden. Bei Stillstand der Motoren i bis 4. ist die Maschine 5 unerregt. Infolgedessen wird mir ein Strom durch die Feldwicklungen i 1, 21, 31, 41 verlaufen. Wird durch Betätigung des Reglers 12 in dem Stromkreis der Wickhing 9 die Maschine 5 erregt, so wird in dem Anker der Maschine 5 eine Spannung induziert. Diese Spannung hat zur Folge, daß der Erregerstrom nur teilweise oder überhaupt nicht mehr durch den Anker 5 verläuft, sondern in den Parallelstromkreis der ivlotoren i bis 4 gedrängt wird. Außerdem wird unter Umständen noch ein zusätzlicher Stromkreis in dem Motorenstromkreis' auftreten, der in dem Anker 5 der Maschine erzeugt wird.. Der Anker 5 wird dabei von dem Motor 13 angetrieben, der entsprechend Energie aus dem Netz entnimmt.
Durch Änderung der Erregung der Wicklung 9 kann je nach Bedarf die gewünschte Geschwindigkeit der Motoren i bis 4 eingestellt werden. Diese Motoren arbeiten dabei praktisch mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit. Die Verbundwicklung i o dient dazu, den Einfluß des Ohmschen Spannungsabfalles in den Motoren i bis 4 auszugleichen. Die Schaltung läßt auch im Bedarfsfalle eine Rückwärtsfahrt zu.
Durch geeignete Regelung der Erregung g kann die Schaltung auch unmittelbar zum Bremsen Anwendung finden. In diesem Fall arbeitet die Maschine 5 als Motor und die Maschine 13 als Generator und gibt die Bremsenergie an den Fahrdraht zurück. Besonders vorteilhaft ist bei der dargestellten Anordnung, daß die Maschinen 5 und 13 verhältnismäßig kleine Abmessungen erhalten, weil sie für eine kleinere Leistung bemessen werden können, als von den Motoren i bis 4 aufgenommen wird.
Die Erfindung kann ohne weiteres auch bei Verbundmotoren Anwendung finden. In diesem Fall werden die Verbundwicklungen so an das Netz angeschlossen, daß sie in dem gleichen Sinne wirken wie die Reihenschlußwicklungen. Hierdurch wird es ermöglicht, den Strom durch die Reihenschlußerregerwicklungen verhältnismäßig klein zu halten.
Besondere Vorteile bietet es auch, bei der Schaltung nach der Erfindung anstatt des Widerstandes 6 die normalen Anfahrwiderwiderstände zu verwenden.
Um mit möglichst kleinem Erregerstrom auszukommen, kann es manchmal zweckmäßig sein, die Hauptstromwicklung der Fahrmotoren mit erhöhtem Widerstand in zwei oder mehreren getrennten Stromkreisen auszuführen, die beim normalen Fahrbetrieb, d. h. bei Verwendung der Motoren als Hauptstrommotoren, wenigstens teilweise parallel geschaltet, während des Betriebes nach vorliegender Erfindung in Reihe geschaltet werden.

Claims

PATENT ANsrtzÜCHr#_: i. Einrichtung an elektrisch betriebenen Fahrzeugen, insbesondere Gleichstromlokomotiven, zur Erzielung eines stabilen Betriebes bei sehr kleinen Geschwindigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihenschaltung ein Vorschaltwiderstand, die Reihenschlulierreger«-icklungen der Motorei und der Anker einer Hilfsmaschine an die Netzspannung angeschlossen und zu dem Anker der in ihrer Spannung regelbaren Hilfsmaschine die Anker der Fahrmotoren parallel geschaltet sind. a. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da.ß in dem Stromkreis der Anker der Fahrmotoren eine Verbundwicklung der Hilfsmaschine angeordnet ist. 3. Einrichtung nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Feldwicklungen der Fahrmotoren und dem Anker der Hilfsmaschine in Reihe geschaltete Vorschaltwiderstand veränderlich ist. q.. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Hilfsmaschine und den Feldwicklungen der Fahrmotoren in Reihe geschaltete Vorsch.altwiderstand durch den normalen An-`l.aßwiderstand ,gebildet wird. 5. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden für Verbundmotoren, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Nebenschlußerregerwicklungen der Fahrmotoren so geschaltet sind, daß sie die Reihenschlußwicklungen unterstützen. 6. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit erhöhtem Widerstand ausgeführten Reihenschlüßwicklungen der Fahrmotoren bei normalem Fahrbetrieb wenigstens teilweise parallel geschaltet sind. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmaschine und gegebenenfalls die Erregermaschine von einem ,an das Netz angeschltssenen Motor angetrieben werden. B. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ,die Regelung der Fahrgeschwindigkeit durch Spannungsänderung der Hilfsmaschine erfolgt. g. Einrichtung nach Anspruch i oder folgen=den, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmaschine eine fremdgespeiste Erregerwicklung hat, ,der die Erregerenergie beispielsweise aus einem Stromsammler oder einer Erregermaschine zugeführt wird. io. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Anker der Fahrmotoren bei Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit in Reihe geschaltet sind. i i. Verwendung der Schaltung nach Anspruch i oder folgenden für den Bremsbetrieb.