DE743015C - Regelanordnung fuer elektrische Lokomotiven mit hochgespanntem Gleichstrom mit Regelgruppe - Google Patents

Regelanordnung fuer elektrische Lokomotiven mit hochgespanntem Gleichstrom mit Regelgruppe

Info

Publication number
DE743015C
DE743015C DEP80702D DEP0080702D DE743015C DE 743015 C DE743015 C DE 743015C DE P80702 D DEP80702 D DE P80702D DE P0080702 D DEP0080702 D DE P0080702D DE 743015 C DE743015 C DE 743015C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
circuit
motors
machine
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP80702D
Other languages
English (en)
Inventor
Franklin Punga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEP80702D priority Critical patent/DE743015C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE743015C publication Critical patent/DE743015C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/02Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors
    • B60L9/04Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from dc supply lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

Description

  • Regelanordnung für elektrische Lokomotiven mit hochgespanntem Gleichstrom mit Regelgruppe In dem Hauptpatent ist eine Regelanordnung für mit hochgespanntem Gleichstrom betriebene Lokomotiven unter Schutz gestellt, bei der durch Verwendung einer aus mehreren Maschinen bestehenden Regelgruppe eine stufenlose und verlustfreie Regelung der den Fahrmotoren zugeführten Spannung erreicht wird. Diese Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß die Regelgruppe aus mindestens drei, im allgemeinen aus it -Maschinen besteht, von denen n - i genügen, um eine Gegenspannung gleich der Netzspannung U zu erzeugen. Die Triebmotoren werden zunächst an einen Anker der Regelgruppe gelegt, dessen Spannung allmählich auf den Wert Spannung eines zweiten Ankers der Regel- gesteigert wird,indem gleichzeitig die gruppe um den gleichen Spannungswert auf den Wert 0 gebracht wird. Danach wird dieser Anker überbrückt, so daß die Triebmotoren parallel an zwei Ankern liegen, deren Spannung beispielsweise von dem Wert auf den doppelten Wert gebracht werden kann. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis die Motoren an der \Tetzspannung liegen, Bei dieser Schaltung ist vorgesehen, zusätzlich die n-te Maschine in Reihenschaltung mit dem Netz an die Motoren anzulegen. Bei positiver oder negativer Erregung dieser Maschine kann eine Regelspannung erzeugt werden, die von U - U' bis U -f- U' reicht, ,wenn U die Fahrdrahtspannung und L" die Spannung der ll-ten Maschine darstellt, die als Zusatzmaschine arbeitet. Die letztgenannte Maschine ist so bemessen, daß sie im Dauerbetrieb in der Zusatzschaltung arbeiten kann.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine vorteilhafte Abänderung und ,weitere Ausgestaltung der im Hauptpatent unter Schutz gestellten Anordnung, die sich dadurch auszeichnet, claß der Übergang von der Anlaufschaltung zur Dauerschaltung bereits bei der Spannung U-U' unter gleichzeitiger Leistungsunterbrechung herbeigeführt wird. U bedeutet dabei ,wieder die F.ahrdrahtspannung und U' die Spannung der als Zusatzmaschine benutzten n-ten Maschine der Regelgruppe.: Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert ,werden. Bei diesem Beispiel ist ,wieder eine Falirdralitspannung von 3000 V angenommen. Die Regelgruppe besteht aus vier Maschinen, von denen die drei ersten G1, G=, G3 für eine Spannung von 1350 V maimal und 115o V dauernd, die vierte für goo V maximal und ;6o V dauernd gewählt ist. In der Zeichnung ist in Fig. i die grundsätzliche Schaltung ,wiedergegeben. G1 bis G4 sind die Maschinen der Regelgruppe, deren Feldwicklungen mit F, bis F4 bezeichnet sind. Die Felder der Generatoren ,werden von einer Erregerspannungsquelle E gespeist und sind über die Regelwiderstände R, bis R4 regelbar. 1I1 bis 1I4 sind die vier miteinander in Reihe geschalteten Fahrmotorenanker, deren Feldwicklungen mit TV" bis 1T114 bezeichnet sind. Auch diese Motoren sind fremderregt, ,wobei sämtliche Feldwicklungen TV" bis TV" in Reihenschaltung an die Erregerstromquelle E angeschlossen sind. A ist noch ein Anlaßwiderstand, der stufenweise zur Inbetriebsetzung des Regelsatzes kurzgeschlossen werden kann. Zur Steuerung ist eine Anzahl von Regelschaltern vorhanden.
  • S, und S_ bedeuten zwei Regelschütze, mittels deren ,wahlweise die Klemmen des Generators G., an Erde angeschlossen ,werden können. S3, S4, S,, und S(I bedeuten Regelschütze, die es möglich machen, die Motorenanker 1I1 bis 1I4 an den Maschinen der Regelgruppe entlang zu schalten. Die freie Anschlußklemine des Motors 1I4 ist über eine Leitiiiiä I_., finit der Gegenreilienschlußwicklung TT'7 des Generators G4 verbunden. Die Wicklung kann ganz oder teilweise durch die Schalter Slp sowie den Schalter S1, unter Zwischenschaltung des Vorschalt,w iderstandes R7 überbrückt werden.
  • In der im Hauptpatent gezeigten Weise kann die den Motoren 1I, bis 1114 zugeführte Spannung geregelt werden, indem der An-.t, für die Motoren mittels der Schütze S3 bis SE an den Maschinen der Regelgruppe entlang gesdlialtet wird und nach Erhöhung der Regelspannung auf den Wert der Netzspannung die Maschine G4 als Zusatz- oder Absatzmaschine geschaltet ,wird.
  • Erfindungsgemäß wird nun eine vorteilhafte Abänderung des beim Hauptpatent vorgesehenen Regelvorganges in der Weise herbeigeführt, daß der Regelvorgang in der vorher erläuterten Weise nur so ,weit ausgeführt wird, daß die Motoren an den Maschinen G, und G3 liegen. Wird die Spannung der \laschine G4 auf den Höchstwert von goo V und die Spannung der Maschine G3 auf den Höchstwert von 1350 V gebracht, so beträgt die den Motoren zugeführte Spannung maimal 225o V. Nunmehr ,wird in der Weise auf die Dauerschaltung übergegangen, daß die Maschine G4 unmittelbar in Gegenschaltung zum Netz angeordnet ,wird und die Fahrmotoren an die \Tetzspannung vermindert um die Gegenspannung der Maschine G4 angeschlossen ,werden. Es ergibt sich dann für die Fahrmotoren eine Spannung, die aus der Netzspannung von 3000 V vermindert um die Generatorspannung der Maschine G, von 9oo V gegeben ist und 2ioo V beträgt.
  • Die Schaltung ,wird in der Weise durchgeführt, daß zunächst die Maschine G.2, die keine Spannung hat, hinzugeschaltet ,wird. Danach ,werden die Maschinen G, bis G3 so erregt, daß G4 spannungslos ist, ohne daß sich die Spannung an den :Motoren ändert. Nunmehr ,wird das Netz an die Maschinen G, bis G3 angeschlossen, wobei das Schütz S2 geschlossen ,wird. Anschließend ,werden die Fahrmotoren abgeschaltet und die Maschine G4 so ,weit negativ erregt, daß die Spannung der Maschinen G1 bis G4 zusalninen annä'hürnd 2 i oo V beträgt, so daß die Motoren an diese vier Maschinen ohne ,weiteres angelegt werden können. Während der Umgruppierung der Maschinen ,wird die Gegenverbund.,vicklung W7 des Generators G4 zugeschaltet, ,wodurch größere Stromstöße beine Wiedereinschalten der Motoren unterdrückt ,werden. Zweckmäßigerweise ,wird man Vorkehrungen treffen, um das Wiedereinschalten der Motoren an und für sich nur bei richtiger Gegenschaltung zu ermöglichen.
  • Man ,wird diese Schaltung trotz der -Nachteile der Leistungsunterbrechung wählen, wenn es darauf ankommt, schon hei niederer Geschwindigkeit eine längere geneigte Strecke zu befahren, denn die Maschinen G1, G2- und G3 werden in der Dauerschaltung nur wenig beansprucht, in der Anlaßschaltung (bis zum Zeitpunkt, wo G1, G2 und G3 allein ans Netz gelegt werden) dagegen stark überlastet, so daß sie so berechnet werden müssen wie die Steuermaschinen von Ilgnergruppen beim. Antrieb von Umkehrstraßen.
  • In der Fig. 2 sei 2 die Stromkennlinie der Motoren während des Anfahrens, der Strom von G¢ folgt dem Linienzug ABCDEK11iIN, derjenige von G3 dem Linienzug FHBCDEOP und derjenige von G2 dem Linienzug, FHCJDEOP und derjenige von G1 dem Linienzug FHCJKOP, wobei :das Anfahren nach der in der Hauptanmeldung beschriebenen. Weise, also ohne Leistungsunterbrechung, stattfinden möge. Da die Stromspitzen nur bei der Anfahrt und hierbei nur für wenige Sekunden auftreten, können die Maschinen relativ klein ausgeführt werden, der Lokomotivführer darf aber keine dieser Geschwindigkeiten zu einer Dauergeschwindigkeit machen, denn dann würde die Gruppe relativ zu den Motoren wesentlich überlastet sein. Das obige Verfahren bedeutet also die Möglichkeit, die Zeit dieses Anlaufens zu verkürzen, die Stromspitze von G1 wesentlich zu verkleinern (denn der Übergang .zu der Dauerschaltung geschieht dann schon an der Stelle JD) und um eine wesentlich niedrigere Geschwindigkeit als Dauergeschwindigkeit zur Verfügung zu haben. Dies wirkt sich noch stärker aus bei einer 3-Maschinenregelgruppe. Wenn jede dieser Maschinen für die Spannung gebaut wird, kann der Übergang praktisch schon bei etwa 1/4 der maximalen Geschwindigkeit erfolgen, etwa bei 301=/Std., wenn die maximale Geschwindigkeit der Lokomotive i30 kmjStd. ist.
  • In dem letzteren Falle, nämlich bei drei Maschinen, die für je eine Spannung gebaut sind, läßt sich die Schaltung in der in Fig. 3 gezeigten Weise abändern. Beim Anlassen liegt nur G3 parallel zu den Motoren (S1 eingeschaltet, S2 aus), die Spannung kann bis erhöht werden, dann erfolgt die Umschaltung mit Leistungsunterbrechung; die Motoren werden an G1, G2 und G3 gelegt (S2 eingeschaltet, S1 aus), wobei aber G3 zunächst negativ erregt ist. Die Spannung an den Motoren beträgt im Anfang wiederum und kann jetzt auf = 1,5 U erhöht werden. Auch hier wird man Cri mit einer in Fig. 3 nicht gezeigten Gegenkompoundwicklung ausführen und die fremderregten Motoren elektrisch in Reihe schalten. Diese beiden Maßnahmen bedingen erst einen wirtschaftlichen Erfolg der in Fig. 3 gezeigten Schaltung. Wird beispielsweise .die Hauptcharakteristik der Motoren gewählt, so .führt die Schaltung der Fig. 3 zu einem wesentlich höheren Gewicht, denn dann müssen die Motoren elektrisch parallel arbeiten, also für die Spannung 1,5 U (bei U = 3000 V für .1.50o V) gebaut werden. Bei mittlerer Netzspannung, 75o bis 1500, wird man die in Fig. 3, gezeigte Gruppe als 2-Maschinengruppe ausführen, wovon die erste für. U, die zzv.eite für gebaut wird.
  • Die Fig.2 zeigt auch, daß die Spannung an den Motoren zu einer günstigsten Stromstärke der Gruppe führt, nämlich zum Punkte C, und daß mithin die Gruppe auch so gebaut werden kann, daß sie die zu gehörige Geschwindigkeit für eine vorgeschriebene längere Zeit aushält.
  • Bei der einmaligen Leistungsunterbrechung kann auch eine Umschaltung der Motoren von Reihe in Parallel vorgenommen werden, wodurch das Gewicht der Gruppe wesentlich vermindert werden kann. Erfindungsgemäß soll die Spannung U' der ii-ten Maschine der Gruppe gleich gemacht werden, also iooo V bei U = 3000 V.
  • In der Anlaufschaltung sind die Motoren in Reihe geschaltet, die Spannung an den Motoren wird in der gezeigten Weise allmählich auf U -f- U' erhöht. Dann wird auf die Laufschaltung übergegangen, mit der ii-ten Maschine negativ erregt, mit Gegenkompoundwicklung versehen, und die Motoren werden in zwei parallele Gruppen geschaltet. Die Spannung an den Motoren ist dann U - U', dies ergibt aber, wenn ist, den Wert also denselben Wert je Motor wie vorher. Durch Verändern der Erregung der n-ten Maschine zunächst auf Null, dann auf positive volle Erregung, läßt sich die Spannung auf U -f- U' bringen und die Geschwindigkeit auf den Wert der Stunden- bzw. Dauerleistung. Natürlich kann auch jetzt noch Feldschwächung der Motoren zusätzlich angewandt werden. Die beiden Gruppen müssen mit den. bekannten Mitteln zueinander abgestimmt werden.
  • Die Vorteile bei der Bemessung der Gruppe sind-- Die Anlaufschaltung wird für eine kleinere Zeit und nur mit der Hälfte der sonstigen Stromstärke angewandt. Ein Teil dieser Vorteile geht freilich dadurch wieder verloren, daß die Spannung U' der n,-ten Maschine mit etwas größer gewählt werden muß, als man sie sonst wählen würde.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regelanordnung für elektrische Lokomotiven für hochgespannten Gleichstrom mit Regelgruppe nach Patent 739 497, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Anlaufschaltung zur Dauerschaltung unter einmaliger Leistungsunterbrechung bei der Spannung U - U' herbeigeführt wird, wobei U die Fahrdrahtspannung und Ij' die Spannung der ;i-ten Maschine der Gruppe darstellt. Regelanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Anlauf nur die it-te :Maschine, in der Dauerschaltung sämtliche Maschinen an die Motoren gelegt werden und das Netz an die erste jt-i-te Maschine gelegt wird, wobei aber die maximale Spannung der Anlaufschaltung gleich der minimalen Spannung der Laufschaltung gemacht wird. 3. Regelanordnung nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die n-te Maschine mit einer Gegenkompound-Wicklung ausgerüstet wird, die nur in der Dauerschaltung wirksam ist, und daß die Motoren fremd erregt und in Reihe geschaltet sind. 4. Regelanordnung nach Anspruch und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei mittlerer Fahrdrahtspannung, 750 bis i 5oo Volt, die Gruppe nur aus z«,ei Maschinen besteht. 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlaufschaltung zwei Gruppen von Motoren in Reihe geschaltet sind und die Spannung bis zu U!-U' erhöht wird und daß beim Umschalten auf die Laufschaltung die beiden Gruppen von Motoren parallel arbeiten und die ihnen zugeführte Spannweg wird; die dann allmählich auf C;' - - U' erhöht wird, wobei gewählt wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sinn im Erteilungsverfahren folgen;ie Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... :r..118 32(: USA.- - ...... - 889911.
DEP80702D 1940-04-26 1940-04-26 Regelanordnung fuer elektrische Lokomotiven mit hochgespanntem Gleichstrom mit Regelgruppe Expired DE743015C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP80702D DE743015C (de) 1940-04-26 1940-04-26 Regelanordnung fuer elektrische Lokomotiven mit hochgespanntem Gleichstrom mit Regelgruppe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP80702D DE743015C (de) 1940-04-26 1940-04-26 Regelanordnung fuer elektrische Lokomotiven mit hochgespanntem Gleichstrom mit Regelgruppe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE743015C true DE743015C (de) 1944-01-08

Family

ID=7393784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP80702D Expired DE743015C (de) 1940-04-26 1940-04-26 Regelanordnung fuer elektrische Lokomotiven mit hochgespanntem Gleichstrom mit Regelgruppe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE743015C (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US889911A (en) * 1906-06-25 1908-06-09 Westinghouse Electric & Mfg Co System of distribution for direct current.
DE418326C (de) * 1924-12-20 1925-09-02 Allg Elek Citaets Ges Fa Schaltung von Gleichstrombahnmotoren unter Verwendung eines Hilfsumformers, dessen beide Kommutatoren in Reihe geschaltet sind und verschiedene Spannung besitzen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US889911A (en) * 1906-06-25 1908-06-09 Westinghouse Electric & Mfg Co System of distribution for direct current.
DE418326C (de) * 1924-12-20 1925-09-02 Allg Elek Citaets Ges Fa Schaltung von Gleichstrombahnmotoren unter Verwendung eines Hilfsumformers, dessen beide Kommutatoren in Reihe geschaltet sind und verschiedene Spannung besitzen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE743015C (de) Regelanordnung fuer elektrische Lokomotiven mit hochgespanntem Gleichstrom mit Regelgruppe
DE2251119A1 (de) Statisches umschaltsystem zur augenblicklichen umsteuerung des arbeitssinnes einer elektrischen maschine
DE1802198A1 (de) Antriebssystem fuer Fahrzeuge
DE678385C (de) Mit Synchronmaschinen ausgeruesteter Fahrzeugantrieb
DE893962C (de) Verfahren fuer den UEbergang von einer Schaltart zu einer anderen bei Gruppierungen von Gleichstrommotoren
DE623955C (de) Abwechselnd als Motor und als Generator laufende Gleichstrom-Hauptstrom-Maschine
DE471628C (de) Fahr- und Bremsschaltanordnung fuer Gleichstromverbundtriebmotoren elektrischer Gleisfahrzeuge unter Anwendung einer umlaufenden Spannungsteilergruppe
DE919725C (de) Anordnung zur Erzielung eines einwandfreien Parallelbetriebes zu gekuppelten Gleichstrom-Nebenschlussmaschinen oder fremderregten Maschinen
DE611543C (de) Fahr- und Kurzschlussbremsschaltung fuer Gleichstromfahrzeuge
DE505612C (de) Bremsschaltung fuer Gleichstrom-Reihenschlussmotoren
DE416203C (de) Bremsschaltung von Gleichstromreihenschlussmotoren mit einer Reihen- oder Reihenparallelschaltung der Anker, bei der eine Kurzschlussbremsung und eine Nutzbremsung gleichzeitig vorhanden sind
DE968906C (de) Elektrische Bremsschaltung fuer mehrmotorige Ausruestungen, insbesondere von Fahrzeugen
DE350933C (de) Konstante oder mit der Drehzahl fallende oder steigende Spannung aufweisende elektrische Querfeldmaschine mit zwei Ankerwicklungen zur Speisung getrennter Stromkreise
DE661143C (de) Erregeranordnung fuer den Generator von gaselektrischen Fahrzeugen
AT103404B (de) Bremsschaltung für Gleichstrom-Reihenschlußmotoren, besonders für Bahnzwecke.
DE711667C (de) Einrichtung zum Antrieb und zur Nutzbremsung elektrisch angetriebener Bahnfahrzeuge
DE415082C (de) Bremsschaltung fuer vier parallel arbeitende Reihenschlussmotoren, insbesondere Bahnmotoren
DE352583C (de) Elektrische Gleichstrommaschine zum wahlweisen Betrieb als Generator fuer regelbare Spannung sowie als Motor
DE947393C (de) Gleichstrom-Umformersatz
DE459982C (de) Fahr- und Bremsschaltanordnung fuer Antriebsmotoren elektrischer Bahnen mit Gleichstrombetrieb
DE496994C (de) Elektrodynamische Bremsung von Gleichstrom-Fahrzeugelektromotoren, die durch einen umlaufenden Spannungsteiler angelassen und geregelt werden
DE418326C (de) Schaltung von Gleichstrombahnmotoren unter Verwendung eines Hilfsumformers, dessen beide Kommutatoren in Reihe geschaltet sind und verschiedene Spannung besitzen
DE920432C (de) Elektrische Verstaerkermaschine
DE595197C (de) Verfahren zum Betrieb von Bahnfahrzeugen
DE643607C (de) Aus einer Reihe Generatoreinheiten bestehender Maschinensatz zur Erzeugung hochgespannten Gleichstromes