DE745450C

DE745450C - Circuit for AC traction vehicles with regenerative brake

Info

Publication number: DE745450C
Application number: DEL103424D
Authority: DE
Inventors: Willy Geserich
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-02-27
Filing date: 1941-02-27
Publication date: 1944-04-19

Description

Schaltung für Wechselstrom-Triebfahrzeuge mit Nutzbremse Bei der Nutzbremsung von Wechselstrom-Triebfahrzeugen ist man mit Rücksicht auf die Stufenzahl. und die Felderregung häufig gezwungen, zwei oder mehrere Motoren in Reihe zu schalten. Der Grund füg diese Maßnahme liegt .einerseits darin, daß beim Fahren die EMK der Motoren immer kleiner ist als die entsprechende Transformatorstufensp,annung, während sie bei Nutzbremsung immer größer sein muß ,als die Transformatorstufenspannung. Andererseits kann auch die Felderregung mit Rücksicht auf die Sättigung und den - hierbei stark ansteigenden Erregerstrom nicht zu hoch gewählt werden, weil die zusätzlichen Apparate für die Erregung groß werden und die die Kommutierung ungünstig beeinflussende Kurzschlußspaxn'tung unter den Kohlen zu hoch wird.Circuit for AC traction vehicles with regenerative braking. During regenerative braking of alternating current locomotives you are with regard to the number of stages. and the Field excitation often forced two or more motors to be connected in series. Of the The reason for this measure is, on the one hand, that the EMF of the motors when driving is always smaller than the corresponding transformer stage voltage, while it with regenerative braking must always be greater than the transformer step voltage. on the other hand can also excite the field with regard to saturation and the - here strong increasing excitation current should not be chosen too high, because the additional apparatus become large for the excitation and the short-circuit speeding which has an unfavorable influence on the commutation too high under the coals.

Sollen die heim Fahren benutzten Schaltapparate und Stufen auch für den Bremsvorgang benutzt und soll- ein großer Geschwindigkeitsberezch befahren werden, so ist die beim Bremsen ausnutzbare Stufenzahl infolge der kleineren erreichbaren EMK geringer. Da die Bremskennlinien in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit sehr steil verlaufen, ergeben sich daher beim überschalten von Stufe zu Stufe große Strom- und Bremskraftstöße. Aus den vorgenannten Gründen schaltet man beim Bremsen zwei oder mehrere Motoren in Reihe und erreicht dadurch meistens eine ausreichend große Stufenzahl bei normaler Felderregung.Should the switching devices and steps also be used for home driving the braking process is used and should be driven over a large speed range, so is the number of stages that can be used during braking as a result of the smaller one that can be achieved EMF lower. Since the braking characteristics are very dependent on the speed run steeply, therefore, when switching over from step to step, large current and braking impulses. For the reasons mentioned above, two shifts are made when braking or several motors in series and thus usually achieves a sufficiently large one Number of stages with normal field excitation.

Diese Reihenschaltung der Motoren kann jedoch wieder zu Nachteilen führen, wenn ges sich um eine ungerade Anzahl von Motoren handelt, oder wenn bei gerader Zahl von Motoren ein Motor als Erregergenerator für die Erregung der übrigen Motoren benutzt werden soll. In diesem Falle müßte ein Motor leer mitlaufen oder zum größten Teil ,auf Widerstände usw. abgebremst werden.However, this series connection of the motors can again have disadvantages lead if tot is an odd number of motors, or if at even number of motors one motor as an exciter generator for the excitation of the rest Motors should be used. In this case a motor would have to run idle or for the most part, to be braked on resistances etc.

Erfindungsgemäß wird dieser .Nachteil. dadurch vermieden, daß der Motor oder die Motorgruppe mit der kleineren Anzahl von in Reihe geschalteten Motoren mit dem festen Punkt an eine höhere Spannungsanzapftmg des Haupttransformators .angeschlossen ist als die Motorgruppe mit der größeren Anzahl von in Reihe geschalteten Motoren, und daß die beiden anderen Punkte der beiden Motorgruppen über einen Strom- oder Spannungsteiler miteinander verbunden sind. Der Anzapfpunkt des Strom- oder Spannungsteilers liegt am Mittelpunkt der vorhandenen Schaltdrossel. Der zwischen den ungleichen Motorgruppen bestehende Spannungsunterschied wird also zum Teil durch den höheren Spannungsanschluß atn Transformator und zürn Teil durch den Strom- oder Spannungsteiler ausgeglichen. Eine gewisse Verkleinerung des Spannungsunterschiedes zwischen den Motorgruppen läßt sich auch schon durch eine etwas stärkere Erregung der Motorgruppe mit der kleineren Spannung erreichen.According to the invention, this disadvantage. avoided by the Engine or the Motor group with the smaller number of in series switched motors with the fixed point to a higher voltage tap of the Main transformer. Is connected than the motor group with the greater number of motors connected in series, and that the other two points of the two Motor groups are connected to one another via a current or voltage divider. The tapping point of the current or voltage divider is at the midpoint of the existing ones Switching throttle. The voltage difference between the dissimilar motor groups is therefore partly due to the higher voltage connection atn transformer and zürn Part balanced by the current or voltage divider. A certain downsizing the voltage difference between the motor groups can already be seen through achieve a slightly stronger excitation of the motor group with the lower voltage.

An sich ist es zur Steuerung miteinander gekuppelter Wechselstromfahrmotoren, deren Drehzahlkennlinien nicht übereinstimmen, bekannt, zwei Motoren verschiedener Größe parallel zu schalten. Um nun die voneinander abweichenden Drehzahlkennlinien zur Dekkung zu bringen, soll der kleinere Motor eine feste und eine mit der Hauptspannung veränderliche Zusatzspannung erhalten, zu welchem Zweck mittels eines besonderen Transformators in Abhängigkeit von der Stellung des Regelapparates verschieden große Spannungen in den Kreis des kleineren Motors eingeführt werden. Diese Fahrschaltung kann aber nicht zur Nutzbremsung Verwendung finden; auch ist es nicht möglich, bei hoher Geschwindigkeit Spannung von einem Kreis mit größerer Motorzahl in einen Kreis mit kleinerer Motorzahl und bei kleiner Geschwindigkeit Spannung aus einem Kreis finit kleiner Motorzahl in einen Kreis mit größerer Motorzahl zu induzieren.In itself it is used to control coupled AC traction motors whose speed characteristics do not match, known, two motors different Size to connect in parallel. To now the differing speed characteristics To bring to cover, the smaller motor should have one fixed and one with the main voltage variable additional tension received, for what purpose by means of a special Transformer of different sizes depending on the position of the control apparatus Tensions are introduced into the circuit of the smaller motor. This driving circuit but cannot be used for regenerative braking; also it is not possible at high speed voltage from a circle with a larger number of motors into a circle with a smaller number of motors and at low speed voltage from a circle to induce finite small motor number in a circle with larger motor number.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens veranschaulicht. Der Übersichtlichkeit wegen ist die Schaltung der Felder der Fahrmotoren weggelassen. Fig. i stellt eine Schaltung für ein dreimotoriges Fahrzeug und Fig, z eine Schaltung für ein fünfmotoriges Fahrzeug dar. In beiden Figuren ist die Sekundärwicklung des Haupttransformators mit i und die an den Anzapfungen dieser Wicklung entlang zu schaltende Schaltdrossel mit 2 bezeichnet. Die Motorgruppe bzw. der Motor3 mit der kleineren Spannung liegt am Anzapfpunkt a der Transformatorwicklung i und die Motorgruppe .4 mit der höheren Spannung am Anzapfpunkt h des Transformators. Beide Motorgruppen liegen an den Strom- oder Spannungsteiler 5, dessen Anzapfpunkt über den 3tromrückgewinnungsschalter 6 mit dem Mittelpunkt der Schaltdrossel 2 in Verbindung steht.In the drawing are two embodiments of the inventive concept illustrated. For the sake of clarity, the switching of the fields of the traction motors is shown omitted. Fig. I shows a circuit for a three-engine vehicle and Fig. z represents a circuit for a five-engine vehicle. In both figures, the secondary winding is of the main transformer with i and along the taps of this winding The switching throttle to be switched is denoted by 2. The motor group or Motor3 with the lower voltage is at the tap point a of the transformer winding i and the Motor group .4 with the higher voltage at tap point h of the transformer. Both Motor groups are connected to the current or voltage divider 5, whose tapping point is above the 3current recovery switch 6 in connection with the center of the switching throttle 2 stands.

Vorteilhafterweise wird die Spannung für den festen Anschluß am Transformator so groß gewählt, daß bei der höchsten Transforrnatorspannung, also der ersten Bremsstufe, von der Motorgruppe q. mit der größten Spannung eine zusätzliche Spannung über den Strom- oder Spannungsteiler 5 in die Motorgruppe 3 mit der kleinsten Spannung induziert wird, während bei der kleinsten Transformatorspannung, also der letzten Bremsstufe, von der Motorgruppe 3 mit der kleinsten Spannung eine zusätzliche Spannung in die Motorgruppe 4. mit der größten Spannung induziert wird. Der Strom- oder Spaaniungsteiler wird in einem solchen Falle am kleinsten. Ein Zahlenbeispiel soll dies an einer dreimotorigen, in Fig. i dargestellten Fahrzeugschaltung erläutern.Advantageously, the voltage for the permanent connection to the transformer chosen so large that at the highest transformer voltage, i.e. the first braking stage, from the motor group q. with the greatest tension an additional tension across the Current or voltage divider 5 induced in the motor group 3 with the lowest voltage is, while at the lowest transformer voltage, i.e. the last braking stage, from motor group 3 with the lowest voltage an additional voltage into the Motor group 4. with the greatest voltage is induced. The power or voltage divider becomes smallest in such a case. A numerical example is intended to do this on a explain three-motor vehicle circuit shown in Fig. i.

Wie die Fig. i erkennen läßt, sind zwei Motoren in Reihe und ein Motor zu diesen parallel. geschaltet. Bei der höchsten Fahrgeschwindigkeit sollen in den beiden in Reihe geschalteten Motoren 40o Volt und in dem parallel liegenden Motor Zoo Volt erzeugt werden. Wählt man den festen Anschluß a am Transformator für den einen Motor 125 Volt höher als bei den beiden in Reihe liegenden Motoren, so beträgt der Spannungsunterschied zwischen den Motorgruppen noch 400 Volt-(I25--L200)=75 Volt und die mittlere Spannung für beide Gruppen beträgt am Mittelpunkt des Spannungsteilers Die Transformatorstufenspannung für diesen Fall -wäre also 362,5 Volt und kleiner.As shown in FIG. I, two motors are in series and one motor is parallel to them. switched. At the highest driving speed, 40o volts should be generated in the two motors connected in series and zoo volts in the parallel motor. If you choose the fixed connection a on the transformer for one motor 125 volts higher than the two motors in series, the voltage difference between the motor groups is 400 volts (I25 - L200) = 75 volts and the average voltage for both Groups is at the midpoint of the voltage divider The transformer step voltage for this case would be 362.5 volts and less.

Ist bei der kleinsten Geschwindigkeit die Spannung in der Motorgruppe 4100 Volt, dann ist sie in dem Motor 35o Volt. Der Spannungsunterschied zwischen Neiden Motorgruppen ist also: (14-1 50)-100=l75 Volt und die mittlere Spannung für beide Gruppen ist jetzt am Mittelpunkt des Spannungsteilers Die Transformatorstufenspannung ist also 13~,5 Volt und kleiner.If the voltage in the motor group is 4100 volts at the lowest speed, then it is 35o volts in the motor. The voltage difference between Neiden motor groups is: (14-1 50) -100 = 175 volts and the mean voltage for both groups is now at the midpoint of the voltage divider The transformer step voltage is 13 ~, 5 volts and less.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit for AC traction vehicles with regenerative braking, in which the motor groups to be connected in parallel have a different number of motors connected in series, characterized in that the motor or motor group (3) with the smaller number of motors connected in series with the A fixed point is connected to a half voltage tap of the main transformer than the motor group (4) with the larger number of motors connected in series, and that the other two points of the two motor groups have a current or. Voltage dividers (5) are connected to one another. _. Circuit according to Claim i, characterized in that the fixed connection point (a) on the main transformer (i) of the motor group (3) with a lower voltage is selected so that the voltage difference between the two motor groups at the highest and lowest transformer step voltage (i.e. on the first and last braking level) is the same. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following document is used in the granting procedure. considered German patent specification ...... \ r. 2-4 16S.