DE748100C

DE748100C - Anfahr- und Bremsschaltung fuer Wechselstrom-Triebfahrzeuge

Info

Publication number: DE748100C
Application number: DE1939748100D
Authority: DE
Inventors: Dr Theodor Buchhold
Priority date: 1939-11-22
Filing date: 1939-11-22
Publication date: 1944-10-26

Description

Anfahr- und Eremsschaltung für Wechselstrom-Triebfahrzeuge t's ist ini allgemeinen üblich, die hei der Anfahrt in Reihenschlußschaltung betriebenen Fahrmotoren von. Wechselstromfahrzeugen zum Zwecke der Nutzbremsung so uinzLischalten, daß die Felder vom Fahrzeugtransformator :aus fremderregt werden. Hierbei muß man durch geeignete Mittel dafür sorgen, daß der an das Netz zurückgelieferte Strom zeitlich annähernd in Phase finit dein Erregerfeld des Fahrmotors ist und daß der Strom mit .einem guten Leistungsfaktor zurückgeliefert wird.
Um diese Umschaltung vornehmen zu können, müssen die Motoren beim Übergang von »Fahrt« auf »Bremsung« zunächst vom Fahrzeugtransformator ,abgetrennt werden. Ist dann die Bremsschaltung hergestellt und sind die Felder der Motoren erregt, so dürf,n diese erst dann wieder mit dem TPransforma:tor verbunden werden, wenn a,nnähei-nd Spannungsgleichheit zwischen Motor- und Tra.nsforniatorspanining vorbanden ist, d.li. wenn das Stufenschaltwerk am Transfo.rni@itor die richtige Spannungsstufe eingestellt hat. Andernfalls würden beim Parallelsellalteii außerordentlich starke überströme und damit Bremsstöße entstehen.

Diese notwendige Umschaltung bringt nn.n bei den bekannten Anfahr- und Brelnsschaltungen folgende Nachteile mit sich: Es verstreicht immer eine gewisse Zeit, bis .die Bremsung einsetzt, iva.s vom Fahrzeugführer unangenehm empftuiden wird uind ihm leicht das Gefühl der Unsicherheit gibt. Diese Unsicherheit wird noch dadurch vergrößert, daß einmal die Bremsuri; verhältnismäßig rasch und dann wieder langsam einsetzt, je nachdem ob anfänglich ein kleiner oder groP.xer Unterschied zwischen Tra,n.sformatorsliaiinung und Motor-EMIs bestand. Bei den Beate iininer mehr zur Verwendung kommenden Schaltungen mit Kondensator iin Feldkreis

des Fahrtnotors kommt noch hinzu, daß auch

die Phasenlage zwischen Transfartna.tor- und

Motorspa.nntuig inögliclicr«-eise nicht überein-

stimmt. nämlich dann. wenn die Frequenz des

'\etzes von der normalen etwas abt,eicht.

Damit nun ein sicheres und einwandfrei:

Parallelschalten gev<ilirleistet wird, sind zu-

sätzliche Einrichtungen erforderlich, die na-

türlich die Einfachheit der Steuerung beein-

trächtigen und die Zahl der vorhandener.

Hilfskontakte= ver@röl.'tern, wodurch mögliche

Störungsduellen geschaffen «-erden. Gleich-

zeitig bringen. derartige' Einrichtungen eine

Verteuerung der Bremseinrichtung mit sich.

Das Ziel der Erfindung ist, diese Nach-

teile zti beseitigen und damit eine. Anfahr-

und ß,remssc.lialtung zu scha.ifen, hei der jeg-

liche Umschaltung zwischen Fahren und Brem-

sen vermieden wird. Dies wird dadurch er-

reicht, daß die T'alirniotoren ohne Umschal-

tung sowohl bei der Anfahrt als auch beim

Bremsen in der gleichen Verbundschaltung

betrieben und an einen stufenlos rez;elb<ireit

Transformator angeschlossen «-erden. Durch

diese Anordnung wird eine ganz «eseittli-clt.e

Vereinfachung der Fahrzeugschaltung und da-

mit eine Erliähung der ßetriebssi:clierheit er-

zielt. Es ist mininehr, wenn gebremst wer-

den soll, nichts weiter et-foTdc#rlicli, als die

Spannung am stufenlos regelbaren Transfor-

mator so weit zu verringern, dal3 ein der vcr_

langten Vcrz<@gerung eittsprechend,#r @irems-

strom tliel,'it. Gleichzeitig erhält man eitre

stufenlose :anfahrt und Brem.stung, also die

bestmögliche Ausnutzung des Reibungs-e-

wichtes. Die Verwendung stufenloser Trans-

formatoren in. Fahrzeugen für den Fahrbc-

erieb ist an sich bekannt; ebenso ist es nicht

mehr nett, die Nlotoreit bei der Br,2msung in

Verbundschaltung arbeiten zti lassen. Neu

ist jedoch die erfindungsgem;iße Vereinigung

@ an Verbundschaltung und stufenlos reg el-

:j:ireni Transformator, wodurch die oben-

«-erden

ü rwä ' hritc --n. Nachteile restlos besciti-t :D

und gleichzeitig eine wesentliche Verein-

fachtittg des sesatnten Steuerschaltbildes er-

zielt wird. Da sirli das Feld bei einem in

Verbundschaltung betriebenen Motor weniger

stark ;indert als hei einem reinen @eilrett-

schlul:unotor, kann hei gleicher Motorspan-

nung nur eine weniger holte Drehzahl er-

reicht werden. Es ist deshalb ztceckmäl:@i@,

das Feld etwas zu schw;ichen, uni. liiilicre

Drehzahlen zu erreichen. Dies kann durch

Einschalten von Widerstand in den Feld-

l;reis oder durch .Änderung der Spannung

des Erre"crti-.ansfeirtnato:rs gesclrehett. Man

kann aber auch die Spannung am Feldkreis

in einfacher Weise fit Ahh:ingigkeit voll der

Spannung des stufenlos regelbaren Tran.sfor-

inators dadurch ändern, dah man einen klei-

nen. Zusatztransformator verwendet, dessen

Primarwicklung einerseits fest am Haupt-

transformatol- und andererseits an Gier be-

«-e,@lichen Anzapfung desselben angeschlos-

sen ist und dessen @ckund;ircticklu-ng im

Feldkreis liegt.

Vtn auch eine Änderung der Wendepol-

schaltung beim Übergang von Fahren auf

hrrmsen zti vermeiden. ist es z«-cckntäßig,

..diese zusiitzlich unter Zwischenschaltung

einer Drosselspule vom Fahrzeugtransforma-

tor aus zu erregen. Die zur Unterdrückung

der in der kurzges,chlosseitett Spule unter

dem Einfluß des Erregerfeldes indtiziertcn

1N#II1 erforderliche hoinponeitte des @@'eride-

feldes wird dann in gleicher Wise für Fahrt

und Bremsung erzeugt. Diese Wendepol-

schaltung ist für den vorliegenden Fall der

Verbundschalttntg schon deshalb günstiger als

Schaltungen, bei welchen sich die (-uerkoni-

ponente mit dein Ankerstrom ändert, weil

das 1i-i-egerfeld nur verhältnismäf@ig gerin-

gen -Änderungen unterliegt.

In den Fig. t und a der Zeichnung sind

als Ausführungsbeispiele der

Schalturigen mit Kondensator im Erreger-

kreis des Fahrmotors dargestellt. Es bedeutet

a den stufenlos re-elharen Haupttransforma-

tor des Fahrzeuges, h den Anker und c- die

Feldwicklung des Fahrmotors. letztere wird

durch den kleinen 1,j-regereransfoi-niator d

fremderregt und ist mit dein Kondensator e

und dein Verbundwiderstand i in Reihe ge-

schaltet. Der Erregertransformator d ist pri-

inärseitig an eine feste Spannung Llo des

Haupttransformators artgeschlossen. Der An-

kerkreis wird aus dem Anker b, der Wende-

und dem @-crbtttidwiderstand f

gebildet tu cd liegt an der stufenlos veränder-

lichen Spannung Cl des Haupttransformators.

Der Verlauf von Anker- und Feldstrom ist

durch Pfeile in der Zeichnung kenntlich ge-

dacht, und zwar kennzeichnen die ausgezoge-

nen Pfeile den Stromverlauf bei der Brem-

sung und die gestrichelten Pfeile den Strom-

verlauf #.välircild der Fahrt. Der Verbund-

@c-ider stand f hat dc'ninach bei der ßrernsung

eine gegetllsompaundierende und bei der Fahrt

eine kompoundi:erende Wirkung. Vors einer

d.-ittei: Wicklung lt des Erregertransforma-

tors d werden die Wendepole f unter Vor-

schaltung einer Drosselspule/, praktisch unab-

hängig vom _ankerstroin erregt. Die Drossel-

sptt:e h hat den Zweck, eine gegenseitige Be-

einflussung der vom Ankerstrom und durch

(lie zu.sä tzlichel?t-reruog erzeugten Wendepol-

felder zu verhindern.

Die Schaltung nach Fig. = unterscheidet

sich von derjenigen der Fig. I nur durch den

Zusatztransformator 1, dessen Primärwick-

lung in einerseits am beweglichen Anschluß n

des stufenlos regelbaren Transformators a und andererseits an einer festen Anzapfung o desselben angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung p liegt im Erregerkreis des Fahrmotors.

Selbst,erständlich ist noch eine größere Zahl anderer Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung möglich, ohne daß die grundsätzliche Wirkungsweise verlassen wird. Beispielsweise kann der in der Zeichnung dargestellte Verbundwiderstand auch durch einen primärseitig im Ankerkreis und sekundärseitig im Erregerkreis liegenden Verbundtransformator ersetzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anfahr- und Bremsschaltung für Wechselstrom-Triebfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrmotoren ohne Umschaltung sowohl bei der Anfahrt als auch beim Bremsen in der gleichen Verbundschaltung betrieben und an einen stufenlos regelbaren Transformator angeschlossen werden.
2. Anfahr- und Bremsschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendepole der -Motoren zusätzlich unter Zwischenschaltung einer Drosselspule vom Fahrzeugtransformator aus erregt werden:
3. Anfahr- und Bremsschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrbetrieb der Feldstrom beispielsweise durch Einschalten eines Widerstandes in den Feldkreis geschwächt werden kann.
4. Anfahr- und Bremsschaltung nach Anspruch i, dadurch gelzennzeiclinet, daB die Spannung des Feldkreises in Abhängigkeit von der Regelspannung des Haupttransformators durch einen Zusatztransformator geändert wird.
5. Anfahr- und Bremsschaltung nach Anspruch i und 4, dadurch. gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Zusatztransformators einerseits fest am Haupttransformator und andererseits an der beweglichen Anzapfung desselben angeschlossen ist und seine Sekundärwicklung im Feldkreis liegt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind ün Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen «-orden: deutsche Patentschriften ..... Nr. 292 656, 664734, 386044i .,161 233, 21 1 69O, 295 424: österreichische Patentschrift \r. 85 117 schweizerische Patentschriften - 82326, 161 47o; französische Patentschrift .. - 69719S; ETZ (1938), S.85, Abb. 17 BBC-Mitt. !,1937i, S.232, Abb.2.