DE757246C - Turboelektrischer Antrieb fuer Triebfahrzeuge - Google Patents

Turboelektrischer Antrieb fuer Triebfahrzeuge

Info

Publication number
DE757246C
DE757246C DEA82333D DEA0082333D DE757246C DE 757246 C DE757246 C DE 757246C DE A82333 D DEA82333 D DE A82333D DE A0082333 D DEA0082333 D DE A0082333D DE 757246 C DE757246 C DE 757246C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
motor
turbo
electric drive
fan
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
DEA82333D
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Dipl-Ing Schmer
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.)
AEG AG
Original Assignee
AEG AG
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 AEG AG filed Critical AEG AG
Priority to DEA82333D priority Critical patent/DE757246C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE757246C publication Critical patent/DE757246C/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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/11Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using DC generators and DC motors
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Description

  • Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft, Berlin-Grunewald Für die Energieversorgung und Regelung der Hilfsbetriebe von turboelektrischen Triebfahrzeugen, wie z. B. Kesselspeisepumpe, Rauchgaslüfter, Umwälzpumpe, Kondensatorlüfter, Luftpumpe für den Kondensator, Kompressormotoren usw., sind schon die verschiedensten Vorschläge gemacht worden. Vornehmlich ist dabei an den Antrieb durch kleine Frischdampf- oder Abdampfhilfsturbinen gedacht worden, die entweder zusätzlich lastabhängig geregelt werden oder auch als Abdampfturbine ungeregelt bleiben, da sich die Regelung von selbst durch die Menge des Abdampfes ergibt.
  • Diesen Anordnungen haftet einmal der Mangel an, daß die Kraftanlage mit allem Zubehör verwickelt wird. Dazu kommt, daß kleine Hilfsturbinen infolge ihres hohen spezifischen Dampfverbrauches unwirtschaftlich arbeiten und daß die Regelung der, Drehzahl oder Füllung, namentlich wenn sie fernbetätigt oder selbstwirkend erfolgen soll, teuer und verwickelt ist. Weiterhin ist die räumliche Unterbringung dieser Hilfsturbinen mitunter recht schwierig, vor allem mit Rücksicht auf die erforderlichen Rohrleitungen für die Dampfzu- und -abführung.
  • Diese Nachteile des Antriebes der Hilfsbetriebe durch Hilfsturbinen treten um so mehr in Erscheinung, je kleiner die Antriebsleistung ist und je beschränkter die kaumverhältnisse sind.
  • Die Erfindung besteht bei einem turboelektrischen Antrieb für Triebfahrzeuge, bei dem eine Turbine den Hauptstromerzeuger für den elektromotorischen Achsenantrieb und einen mit diesem starr gekuppelten und mit konstanter Drehzahl und Spannung arbeitenden Hilfsstromerzeuger antreibt, in der Vereinigung folgender Merkmale: a) Speisung der Erregung des Hauptstromerzeugers und sämtlicher Hilfsbetriebe durch den Hilfsstromerzeuger; b) voneinander unabhängige Regelung der einzelnen Antriebsmotoren der Hilfsbetriebe; c) lastabhängige Regelbarkeit des Rauchgaslüfters vom Dampfverbrauch bzw. von dem Strom und der Spannung des Hauptstromerzeugers; d) Regelbarkeit des bzw. der Kondensatorlüfter auf konstante Drehzahl oder auf eine von der oberen und unteren Kondensatordruckgrenze beeinflußte Drehzahl; e) Regelbarkeit der Motoren für Vakuumpumpe und Luftkompressor auf konstante Drehzahl.
  • Dadurch wird gerade mit Rücksicht darauf, daß bei turboelektrischen Triebfahrzeugen einer verhältnismäßig großen Antriebsleistung für die Hilfsmaschinen eine verhältnismäßig kleine Antriebsleistung für die Triebachse gegenübersteht, dampftechnisch die wirtschaftlichste, maschinentechnisch die billigste und betriebstechnisch die einfachste Lösung erreicht. Zur Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen Leistungsbedarf der Hilfsmaschinen und Antriebsleistung für die Triebachsen sei erwähnt, daß bei einer Leistung der Antriebsturbine von etwa 7oo kW der Leistungsbedarf sämtlicher Hilfsbetriebe zusammen etwa 12o bis i4oa kW ausmacht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
  • Abb. 1 zeigt die für eine Lokomotive bestimmte turboelektrische Kraftanlage in einer Schaltskizze; Abb.2 bis .I zeigen ebenfalls in schematischer Darstellung Einzelheiten der Anlage. Die Kraftanlage der Lokomotive besteht aus einer einzigen Dampfturbine 1, die einen Gleich- oder Wechselstrom liefernden Hauptstromerzeuger 2 und einen auf der gleichen Welle sitzenden Gleichstrom liefernden Hilfsstromerzeuger 3 antreibt. Der Dampfturbine 1 strömt Dampf durch die Einlaßleitung .I über ein Dampfregelventil 5 zu, das über ein Gestänge 6 unter dem Einfluß eines Fliehkra.ftreglers 7 steht, der von der Turbinenwelle über ein Getriebe 8 angetrieben wird. Zwischen die Turbine 1 und den Hauptstromerzeuger kann noch ein Übersetzungsgetriebe eingeschaltet sein.
  • Der Hauptstromerzeuger 2 ist mit einer schwachen Gegenkompoundwicklung g ausgerüstet, die jedoch auch fortfallen kann. Der Generator speist das Hauptnetz to, in das ein kleiner Widerstand i t für Regelzwecke eingebaut ist. An das Hauptnetz to sind die Motorgruppen 12 und 13 angeschlossen, von denen die Gruppe 12 die Triebachse der Lokomotive antreibt, während die Motoren der Gruppe 13 den Triebachsen eines oder mehrerer Anhängewagen des Zuges zugeordnet sind. Die Motoren der Gruppen 12, 13 sind in ihrer Drehzahl regelbare Gleichstromnebenschlußmotoren. In das Hauptnetz to ist zwischen den Motorgruppen 12, 13 eine Starkstromkupplung 14 eingeschaltet, durch welche die Motorgruppe 13 von dem Hauptnetz to abgeschaltet oder an das Netz angeschlossen werden kann. In der Zeichnung ist hinter der Motorgruppe 13 noch eine weitere Starkstromkupplung 1.1 erkennbar.
  • Der Hauptstromerzeuger 2 hat eine Haupterregerwicklung 15, die aus dein von dem Hilfsstromerzeuger 3 gespeisten Hilfsnetz 16 über den Fahrtregler 17 gespeist wird. Die Regelung der Antriebsleistung und der Fahrgeschwindigkeit geschieht mittels der bekannten einfachen Ward-Leonard-Steuerung.
  • Der Hilfsstromerzeuger 3 ist so bemessen, daß seine Leistung zum Antriel) sämtlicher Hilfsb,-triebe ausreicht. An das von dem Hilfsstromerzeuger 3 über einen überstromfernschalter 18 gespeiste Hilfsnetz 16 sind die einzelnen Hilfsbetriebe angeschlossen. Der Hilfsstromerzeuger 3 wird so geregelt, daß seine Spannung und infolgedessen auch diejenige des Hilfsnetzes 16 unabhängig von der jeweiligen Belastung konstant bleiben. Zu diesem Zweck wird beispielsweise die Nebenschlußerregerwicklung 1g des Hilfsstromerzeugers über den Feldregler 20 mittels eines Spannungsreglers 2i beliebiger Bauart geregelt. Die Spannung kann jedoch auch durch eine Kornpoundwicklung 22 unmittelbar und selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung konstant gehalten werden.
  • Von dem Netz 16 werden bei der dargestellten Ausführungsform folgende Hilfsbetriebe gespeist: i. Die Haupterregerwicklung 15 des Hauptstromerzeugers 2. In die Speiseleitung für die Erregerwicklung 15 ist ein Schalter 23 eingeschaltet, -der durch eine Ein- und Ausschaltvorrichtung 24. beliebiger Bauart ferngesteuert wird. Der Schalter 23 kann eingeschaltet «-erden, sobald die Turbine 1 ihre Nenndrehzahl erreicht hat und das Fahrzeug betriebsbereit ist. Der Schalter 23 wird selbsttätig bei Überlast oder Kurzschluß im Motorstromkreis oder beim Ansprechen einer beliebigen Sicherheitseinrichtung ausgerückt.
  • 2. Die Steuereinrichtung 25. Die Stromversorgung der Steuereinrichtung 25 erfolgt über einen Schalter 26.
  • 3. Der Antriebsmotor 27 für den Rauchgaslüfter 28, Der :Motor 27 ist ein Gleichstromnebenschlußmotor mit regelbarer Drehzahl, wobei die Regelung ganz oder teilweise lastabhängig erfolgt. Diesee kann auf die verschiedenartigste Weise erfolgen, beispielsweise in Abhängigkeit vom Dampfverbrauch, von der Stellung des Einlaßventils, von der Stellung des Fliehkraftreglers, vom Dampfdruck, vom Strom oder von der Spannung des Hauptstromerzeugers oder von dem Produkt aus Strom und Spannung, also von der abgegebenen Leistung des Hauptstromerzeugers. Die jeweiligen Impulsgeber wirken mittelbar oder unmittelbar auf den Feldregler 29 des Motors 27 ein, wie dies noch weiter unten an Hand der Abb. 2 näher erläutert wird. Die jeweiligen Impulsgeber können jedoch auch einen der betreffend-en Meßgröße proportionalen Gleichstrom erzeugen, mit dem entweder ein besonderer Verstellmotor für den Feldregler 29 des Lüfermotors 27 oder eine zusätzliche Erregerwicklung des Lüftermotors gespeist wird.
  • Bei der in Abb. i dargestellten Ausführungsform ist folgende Einrichtung für die lastabhängige Drehzahlregelung des Lüftermotors 27 getroffen: Der Lüftermotor 27 hat eine Neb-enschlußhaupterregerwicklung 30, die von dem Netz 16 über den Feldregler 29 gespeist wird, der von der Vorrichtung 31 verstellt wird. Die Vorrichtung 3 i kann ein von Hand bedienbares Steuergerät oder ein ferngesteuerter Verstellmotor bekannter Bauart sein. Die Vorrichtung 31 kann jedoch auch unter dem Einfluß eines oder mehrerer der obengenannten Regelimpulse stehen.
  • Der Lüftermotor 27 ist ferner mit zusätzlichen Erregerwicklungen 32, 33 ausgerüstet, die der Wicklung 30 entgegenwirken. Wie die Abb. i erkennen läßt, erfolgt die zusätzliche Drehzahlbeeinflussung des Lüftermotors 27 in Abhängigkeit von der Leistung des Hauptstromerzeugers 2. Zu diesem Zweck ist die Zusatzwiclclung 32 an das Netz io angeschlossen, so daß der Zusatzerregerstrom. proportional der Spannung des Stromerzeugers 2 ist. Die zusätzliche Erregerwicklung 33 liegt an den Klemmen des in das Hauptnetz io eingeschalteten Regelwiderstandes ii. Der Spannungsabfall am Widerstand i i und somit auch die Erregung der Wicklung 33 sind proportional dem Strom des Hauptstromerzeugers 2.
  • Mit der beschriebenen Einrichtung ergibt sich entsprechend dem Luftbedarf der Feuerungsanlage unter Berücksichtigung der Kennlinie des Lüfters 2& eine, lastabhängige Drehzahlregelung des Rauchgaslüftermotors 27 nach annähernd folgendem Gesetz: rt = ca + b N --E- c N2.
  • In dieser Formel bedeutet n die Drehzahl des Motors 27, N die vom Stromerzeuger 3 abgegebene Leistung, während die Größen ca, b und c konstant oder annähernd konstant sind und durch entsprechende Auswahl der Widerstände der einzelnen Erregerstromkreise und durch die Abmessungen des Motors 27 beliebig festgelegt werden können. Das durch die obige Formel ausgedrückte Gesetz kann dabei durch entsprechende Wahl der Sättigungsverhältnisse des Motors oder durch entsprechende ungleichmäßige Abstufung der Feldreglerwiderstände angenähert erfüllt werden.
  • Bei der selbsttätigen, lastabhängigen Drehzahlregelung des Motors 27 kann auch durch Anordnung bekannter Zeitschalter, eines Verzögerungsrelais oder zusätzlicher Trägheitsmassen am Läufer des Motors dafür gesorgt @verden, daß die Regelimpulse sich erst nach einer bestimmten Zeit in einer Änderung der Drehzahl des Motors 27 auswirken, damit nicht bei jeder kurzzeitigen Lastschwankung der Regelvorgang einsetzt.
  • 4. Der Antriebsmotor 34 für den Kondensatorlüfter 35. Es steht nichts im Wege, diesen Motor ohne Rücksicht auf die jeweilige Belastung mit konstanter Drehzahl zu betreiben. Dies hat den Vorteil, daß bei kleinen Lasten das Vakuum im Kondensator höher ist als bei großen Lasten. Es muß dann dafür gesorgt werden, daß der Kondensatordruck einen bestimmten Höchstwert nicht überschreitet. Wird dieser Höchstwert erreicht, so muß die Kraftanlage außer Betrieb gesetzt oder die Leistung des Hauptstromerzeugers 2 herabgesetzt werden. Diese Betriebsweise hat jedoch den Nachteil, daß der Lüftermotor 34 auch bei kleinen Lasten oder bei Leerlauf der Anlage, immer m.it voller Leistung durchläuft. Es sind jedoch Betriebsverhältnisse denkbar, bei denen es vorteilhaft sein kann, auch den Lüfter 34 lastabhängig so zu regeln, daß die Drehzahl bei kleiner Last sinkt, dagegen bei höherer Last steigt. Der Leistungsbedarf eines Lüfters nimmt dabei bekanntlich mit der dritten Potenz. der Drehzahl zu bzw. ab. Es genügt daher für die zusätzliche Drehzahlregelung ein verhältnismäßig kleiner Regelbereich von etwa 2o bis 4o°4 der Nenndrehzahl des Motors 34.
  • Diese zusätzliche Drehzahlregelung des Lüftermotors 34 kann in ähnlicher Weise wie diejenige des Lüftermotors 27 erfolgen. Die Haupterregerwicklung 3.5d liegt über dem Feldregler 36 am Hilfsnetz 16. Die den Feldregler 36 verstellende Vorrichtung 37 entspricht dabei der gleichartigen Vorrichtung 3 1 des Lüftermotors 27. Ähnlich wie beim Motor 27 ist auch beim Motor 34 eine zusätzliche Erregerwicklung 3$ vorgesehen, mit deren Hilfe die Drehzahl des Motors geregelt wird und durch die ein den jeweilig verwendeten Regelimpulsen proportionaler Strom fließt. Im Vergleich zum Motor 27 muß jedoch bei der druckabhängigen Regelung des Motors 34 anders verfahren werden. Während nämlich bei einer vom Kesse druck oder vom Frischdampfdruck abhängigen Regelung des Motors 27 dessen Drehzahl mit steigendem Druck abnehmen und mit fallendem Druck zunehmen muß, liegen bei dein Kondensatorlüfter die Verhältnisse gerade umgekehrt, wenn der Regelimpuls nicht vom. Frischdampfdruck, sondern vom Kondensatordruck geliefert wird. In diesem Fall muß bei steigendem Kondensatordruck auch die Drehzahl des Motors 34. steigen bzw. bei fallendem Druck sinken.
  • Beide Motoren z7 und 34 sind über Schalter 39 bz@w. 39' an das Hilfsnetz 16 angeschlossen. Diese Schalter sind als Schutzschalter ausgebildet. Die Steuervorrichtungen 4o bz.w. .Ii dieser Schalter «-erden unter den Einfluß beliebiger Impulse gestellt. Als geeigneter Impuls kommt insbesondere für den Schalter 39 das Versagen der Umwälzpumpe des Speisewassers für einen zu der Kraftanlage gehörigen Zwangumlaufkessel in Frage. Auch die Unterschreitung einer zulässigen Grenze des Wasserstandes im Kessel kann einen geeigneten Schaltimpuls liefern.
  • 5. Der Elektromotor d.2 für den BremsluftkompressOr 43. Die Regelung des Motors ..1.2 erfolgt in bekannter Weise in Abhängigkeit vom Druck im Bremsluftbehälter. Dieser :Motor ist ebenfalls über einen Schutzschalter 62 mit einer Steuervorrichtung 63 an das Hilfsnetz 16 angeschlossen.
  • 6. Der Elektromotor 44 für die KesselspeisepumPe 45. Die Drehzahl dieses Motors wird, soweit die Regelung selbsttätig erfolgen soll, so geregelt, daß der Wasserspiegel im Kessel möglichst konstant gehalten wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Motor 44 über den Schalter 46 an das Hilfsnetz 16 angeschlossen wird. Der Schalter 46 wird durch die Vorrichtung .I7 gesteuert. Das Nebenschlußfeld des Motors 4:4 wird mittels eines Feldreglers 48 geregelt. Der Motor 44 wird so gesteuert, daß er in Abhängigkeit vom Wasserstand im Kessel ein- und ausgeschaltet wird. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß an dem Wasserstandsanzeiger .I9 zwei Kontakte 5o vorgesehen sind, die durch das Wasser selbst überbrückt werden, sobald der Wasserstand eine entsprechende Höhe hat. Bei geschlossenem Steuerstromkreis des Schalters 46: ist der Motor-I4 ausgeschaltet, während der Motor eingeschaltet ist, sobald das Wasser im Wa.sserstandsanzeiger .I9 einen so niedrigen Stand hat, daß die Kontakte 5o unterbrochen sind. Oberhalb der Kontakte 5o befindet sich am Wasserstandsanzeiger noch ein weiteres Kontaktpaar 51, das eine Alarmvorrichtung in Betrieb setzt, sobald der Wasserstand durch Überbrücken des Kontaktpaares 51 seinen zulässigen Höchstwert überschreitet.
  • Es kann auch die Einrichtung getroffen sein, daß die Drehzahl des Motors 44 mit der Größe der Abweichung des Wasserstandes vom Sollwert zunimmt. Diese Einrichtung kann dadurch gekennzeichnet sein. daß in Abhängigkeit vom Wasserstand in bekannter Weise ein Regelwiderstand mehr oder weniger kurzgeschlossen wird. In dem Steuerstromkreis des Schalters .46, 47 ist noch ein Vorschaltwiderstand 52 vorgesehen.
  • 7. Der Elektromotor für die Umwälzpumpe des Speisewassers eines Zwangsumlaufkessels. Diese Anlage ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Der Motor kann entweder auf konstante Drehzahl geregelt werden, oder es kann die Einrichtung getroffen sein, daß die Menge des umgewälzten Wassers in Abhängigkeit von der Belastung geregelt wird. Die Drehzahlregelung erfolgt dann in ähnlicher NN'eise wie die Regelung des Motors 27 oder des Motors 3-1- 8. Der Verstellmotor für die Feuerungsregelvorrichtung. Auch diese Anlage ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Wenn die Feuerungsanlage mit einer mechanischen, selbsttätig wirkenden Rostheschickungsvorrichtung ausgerüstet ist, die beispielsweise aus einem motorisch angetriebenen Wanderrost, einem Stufenrost ad. dgl. bestehen kann, so erfolgt die Regelung des Verstellmotors zweckmäßig ebenfalls lastabhängig in ähnlicher Weise, wie dies bei dem Motor 27 beschrieben wurde. Dies gilt auch für den nicht dargestellten Motor, der bei ölgefeuerten Kesseln die Brennstoffzuführung zum Brenner regelt.
  • Die Motoren 27, 3.4, 44. und der nicht dargestellte Motor für die Feuerungsregelung können auch gleichzeitig in Abhängigkeit von einem einzigen Regelimpuls gesteuert werden.
  • 9. Die Batterie 53. Diese Batterie ist über einen selbsttätig wirkenden Ladeschalter 54 bekannter Bauart sowie über den Schalter 55 an das Hilfsnetz 16 angeschlossen. Die Batterie wird in bekannter Weise selbsttätig so geregelt, daß sie immer dem vollen Ladezustand zustrebt.
  • io. Die Speiseleitung 56. An diese Leitung sind über besondere Schalter Heizgeräte 57, z. B. Wärmeschränke und Kochherde für die Speiseküche, ferner die Zugbeleuchtungseinrichtungen 58 und die Belüftungseinrichtungen 59 für die einzelnen Wagen des Zuges angeschlossen.
  • ii. Zum Schluß dieser Aufzählung soll noch ein Stecker 6o erwähnt «-erden, der über einen Schalter 61 ebenfalls an das Hilfsnetz i6 angeschlossen ist. -Mittels dieser Steckvorrichtung 6o können sämtliche Hilfsbetriebe bei der ersten Inbetriebsetzung des Triebfahrzeuges und beim Aufheizen des Kessels von dem Ortsnetz des Triebfahrzeugschuppens aus in Betrieb gesetzt werden. Der zugehörige Schalter 61 kann gegenüber dem Hauptschalter 18 in bekannter Weise so verriegelt sein, daß der Schalter 18 nur eingeschaltet werden kann, wenn der Schalter 61 ausgeschaltet ist.
  • Handelt es sich bei den zur zusätzlichen Verstellung der Drehzahl der einzelnen Antriebsmotoren herangezogenen Regelimpulsen nicht um elektrische Meßgrößen, so muß eine Umwandlung der jeweils benutzten Regelimpulse in einen ihnen proportionalen Gleichstrom vorgesehen werden. Ein Ausführungsbeispiel für die Ausbildung einer solchen Vorrichtung zeigen die Abb. 2 und 3 in Anwendung auf einen Druckregler. Bei der Ausführungsform nach Abb. z handelt es sich um eine Vorrichtung für eine Drehzahlregelung in Abhängigkeit vom, Kesseldruck, während Abb. 3 die Abänderungen dieser Vorrichtung zeigt, die getroffen werden müssen, wenn es sich um eine Drehzahlregelung in Abhängigkeit vom. Kondensatordruck handelt. Bei beiden Ausführungsformen ist durch besondere Mittel dafür gesorgt; daß die zulässige Höchstdrehzahl der Antriebsmotoren für die Hilfsbetriebe nicht überschritten wird.
  • Das beispielsweise aus einer nachgiebigen Wellblechdose bestehende Manometer64 wird über die Rohrleitung 6.5 unter Druck gesetzt. Entsprechend der Größe des Dampfdruckes verstellt die Dose 64 über eine Stange 66 einen Regelzeiger 67, der mit einem Spannungsregler zusammenwirkt. Dieser Spannungsregler besteht aus einer Widerstandskontaktbahn 68 mit einem linken Schleifstück 69 und einem rechten Schleifstück 7o-. Zu dem, Spannungsteiler gehört ferner eine Batterie 71, an deren Stelle jedoch auch das Hilfsnetz: 16 oder die Batterie 53 treten kann. Dem Spannungsteiler sind ferner Begrenzungswiderstände 7z und 73 vorgeschaltet.
  • An den Klemmen 74 wird der zusätzliche Regelstrom. abgenommen, der entweder in der vorstehend beschriebenen Weise einer Zusatzerregerwicklung der Hilfsmotoren oder der Verstellvorrichtung des Feldreglers dieser Motoren zugeführt wird. Wenn der Kesseldruck gering ist, so wird der Zeiger 67 nach links gedreht, so daß die abgenommene Spannung zunimmt und infolgedessen die Drehzahl des betreffenden Hilfsmotors entsprechend steigt. Sinkt der Kesseldruck unterhalb eines bestimmten Druckes, so gelangt der Zeiger 67 auf das Gleitstück 69 der Kontaktbahn. Die abgegriffene Regelspannung bleibt dann unverändert auf ihrem Höchstwert stehen, d. h. der Hilfsmotor, beispielsweise der Lüftermotor 34, kann dann eine bestimmte Höchstdrehzahl nicht überschreiten. Durch Änderung der Lage des. Endpunktes 75 der Kontaktbahn 69 hat man es in der Hand, diese Höchstdrehzahl bzw. den Druck, der dieser Höchstdrehzahl entspricht, beliebig zu wählen. Die Höchstdrehzahl kann man durch Veränderung der Größe des Vorschaltwiderstandes 72 beliebig einstellen.
  • Bei der Ausführungsform nach Abb. 3, die für die Drehzahlregelung des Hilfsmotors in Abhängigkeit vom Kondensatordruck bestimmt ist, .erfolgt die druckabhängige Verstellung des Zeigers 67 im umgekehrten Sinne. Bei steigendem Druck wandert also der Zeiger nach links und bei fallendem Druck nach rechts.
  • Die Begrenzung der Höchstdrehzahl der Hilfsmotoren kann in bekannter Weise auch so vorgenommen werden, daß bei überschreitung einer bestimmten, beliebig einstellbaren Drehzahl ein Fliehkraftschalter anspricht, der einen Teil des Feldvorwiderstandes kurzschließt und somit eine ständige Feldverstärkung und Drehzahlsenkung herbeiführt.
  • Die Vorrichtung nach Abb. 4. läßt erkennen, in welcher Weise die Regelung der Drehzahlen der Hilfsmotoren auch unmittelbar vom Feldregler 17 (vgl. Abb. i) aus erfolgen kann. An die Klemmen 76 ist das Feld des Hauptstromerzeugers z angeschlossen. Der Feldregler 17 wirkt mit einem Spannungsteiler 77 zusammen, der in ähnlicher Weise wie der Spannungsteiler nach Abb. 2 ausgebildet ist und von einer Batterie 78 gespeist wird.

Claims (14)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Turboelektrischer Antrieb für Triebfahrzeuge, bei dem eine Turbine den Hauptstromerzeuger für den elektromotorischen Achsenantrieb und einen mit diesem starr gekuppelten und mit konstanter Drehzahl und Spannung arbeitenden Hilfsstromerzeuger antreibt, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) Speisung der Erregung des Hauptstromerzeugers und sämtlicher Hilfsbetriebe durch den Hilfsstromerzeuger; b) voneinander unabhängige Regelung der einzelnen Antriebsmotoren der Hilfsbetriebe; c) lastabhängige Regelbarkeit des Rauchgaslüfters vom Dampfverbrauch bzw. von dem Strom und der Spannung des Hauptstromerzeugers; d) Regelbarkeit des bzw. der Kondensatorlüfter auf konstante Drehzahl oder auf eine von der oberen und unteren Kondensatordruckgrenze beeinflußte Drehzahl; e) Regelbarkeit der Motoren für Vakuumpumpe und Luftkompressor auf konstante Drehzahl.
  2. 2. Turboelektrischer Antrieb nach An- Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zur zusätzlichen Verstellung der Drehzahl der Lüftermotoren herangezogenen Meßgrößen in einen diesen Größen proportionalen Gleichstrom umgewandelt werden, mit dem entweder ein zusätzlicher Verstellmotor für den Nebenschlu.ßregler des Lüftermotors oder eine zusätzliche Erregerwicklung dieses Motors gespeist wird.
  3. 3. Turboei; lztrischer Antrieb nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftermotoren (27, 34) mit mehreren Erregerwicklungen (30, 32, 33 bzw. 35a, 38) ausgerüstet sind, von denen eiere über einen beliebig einstellbaren Regelwiderstand vom Hilfsstromerzeuger und eine «-°.itere vom Hauptstromerzeuger in Abhängigkeit von dessen Spannung gespeist wird, während eine dritte Wicklung in Abhängigkeit von einer dem Strom des Hauptstromerzeugers proportionalen Spannung erregt wird, wobei die beiden letztgenannten Wicklungen der erstgenannten Wicklung entgegenwirken.
  4. 4. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Drehzahlregelung der Lüftermotoren gleichzeitig mit der Feldregelung des Hauptstromerzeugers erfolgt.
  5. 5. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Regelung der Drehzahl des den Rauchgaslüfter (28) antreibenden Motors (27) der Kesseldruck konstant gehalten wird.
  6. 6. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Regelung der Drehzahl des den Kbndensatorlüfter (35) antreibenden Motors (34) der Kondensatordruck so geregelt wird, daß er einen bestimmten, beliebig einstellbaren Wert nicht überschreitet.
  7. 7. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten der Höchstdrehzahl der Lüftermotoren ein von einem Fliehkraftregler gelieferter Impuls eine Feldverstärkung bewirkt, so da.ß die Drehzahl des Motors einen bestimmten, beliebig einstellbaren Höchstwert nicht überschreitet. B.
  8. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlsteigerung des den Rauchgaslüfter antreibenden Elektromotors (27) nur bis zu einem bestimmten, beliebig einstellbaren lIindestdruck im Kessel durchgeführt wird.
  9. 9. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis B. dadurch gekennzeichnet, daß. die Drehzahlsteigerung des den Kondensatorlüfter antreibenden Elektromotors (34) nur bis zu einem bestimmten, beliebig einstellbaren Kondensatorhöchstdruck durchgeführt wird. io.
  10. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des die Kesselspeisepumpe (45) antreibenden Elektromotors (q4) selbsttätig so geregelt wird, daß der Wasserstand im Kessel auf einer bestimmten, beliebig einstellbaren Höhe konstant gehalten wird und die Drehzahl der Kesselspeisepumpe um so höher ist, je mehr der Wasserstand von seinem Sollwert abweicht. ii.
  11. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromerzeuger eine Batterie (53) speist, die selbsttätig so geregelt wird, daß sie immer dem vollen Ladezustand zustrebt.
  12. 12. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren der Hilfsbetriebe beim Ingangsetzen der Kraftanlage von einem Hilfsnetz aus gespeist werden.
  13. 13. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Regelimpuls und Regelausführung eine beliebig veränderbare Zeitverzögerung eingeschaltet wird.
  14. 14. Turboelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Regelimpuls mehrere Motoren gleichzeitig beeinflußt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vorn Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 391 548, .-1.32 677, -190 958, 522102, 551o79, 585 340, 632 316, 647 568; schweizerische Patentschrift Nr. 66236; britische Patentschrift N r. 415 788; USA.-Patentschriften Nr. 1 683 776, 1 691 249; »Engineering« 1922, Abb. 57 bis 61; »Elektrische Bahnen« 1934, S. 241 und 244; R z i 1i a und S e i d e ti e r, Starkstromtechnik, Bd.11, 1922, S. 176 und 186; Glasers Annalen 1927, S.43, und 1935, S. 77 und 78.
DEA82333D 1937-03-17 1937-03-17 Turboelektrischer Antrieb fuer Triebfahrzeuge Expired DE757246C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEA82333D DE757246C (de) 1937-03-17 1937-03-17 Turboelektrischer Antrieb fuer Triebfahrzeuge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEA82333D DE757246C (de) 1937-03-17 1937-03-17 Turboelektrischer Antrieb fuer Triebfahrzeuge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE757246C true DE757246C (de) 1953-08-10

Family

ID=6948569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA82333D Expired DE757246C (de) 1937-03-17 1937-03-17 Turboelektrischer Antrieb fuer Triebfahrzeuge

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE757246C (de)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH66236A (de) * 1913-09-12 1914-10-16 Sulzer Ag Dieselelektrischer Triebwagen
DE391548C (de) * 1922-06-04 1924-03-11 Bbc Brown Boveri & Cie Triebfahrzeug mit eingebauter Diesel-elektrischer Kraftstation
DE432677C (de) * 1924-08-20 1926-08-12 Nikolaus Dobrowolski Dieselelektrische Lokomotive
US1683776A (en) * 1926-07-14 1928-09-11 Krupp Ag Power-driven vehicle
US1691249A (en) * 1926-04-30 1928-11-13 Westinghouse Electric & Mfg Co Diesel-electric locomotive
DE490958C (de) * 1927-12-29 1930-02-05 Fried Krupp Akt Ges Kondensationslokomotive
DE522102C (de) * 1927-12-24 1931-03-31 E H Hans Holzwarth Dr Ing Verfahren zur Leistungsregelung von leistungsabgebenden Brennkraftturbinen
DE551079C (de) * 1928-12-22 1932-05-31 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Selbsttaetige Steuerung fuer Fahrzeuge mit elektrischer UEbertragung der Leistung mitgefuehrter Kraftmaschinen, insbesondere Verbrennungsmotoren
DE585340C (de) * 1930-12-29 1933-10-02 Aeg Gaselektrisches Fahrzeug
GB415788A (en) * 1933-03-03 1934-09-03 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in the regulation of gas turbines and the like
DE632316C (de) * 1934-02-25 1936-07-10 Milo Ab Gasturbinenanlage mit Gleichdruckverbrennung
DE647568C (de) * 1935-09-04 1937-07-29 Wilhelm Schultes Dr Ing Vorrichtung zum Regeln des Betriebes von Dampferzeugern, insbesondere fuer Fahrzeuge und Beheizung mit festen Brennstoffen

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH66236A (de) * 1913-09-12 1914-10-16 Sulzer Ag Dieselelektrischer Triebwagen
DE391548C (de) * 1922-06-04 1924-03-11 Bbc Brown Boveri & Cie Triebfahrzeug mit eingebauter Diesel-elektrischer Kraftstation
DE432677C (de) * 1924-08-20 1926-08-12 Nikolaus Dobrowolski Dieselelektrische Lokomotive
US1691249A (en) * 1926-04-30 1928-11-13 Westinghouse Electric & Mfg Co Diesel-electric locomotive
US1683776A (en) * 1926-07-14 1928-09-11 Krupp Ag Power-driven vehicle
DE522102C (de) * 1927-12-24 1931-03-31 E H Hans Holzwarth Dr Ing Verfahren zur Leistungsregelung von leistungsabgebenden Brennkraftturbinen
DE490958C (de) * 1927-12-29 1930-02-05 Fried Krupp Akt Ges Kondensationslokomotive
DE551079C (de) * 1928-12-22 1932-05-31 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Selbsttaetige Steuerung fuer Fahrzeuge mit elektrischer UEbertragung der Leistung mitgefuehrter Kraftmaschinen, insbesondere Verbrennungsmotoren
DE585340C (de) * 1930-12-29 1933-10-02 Aeg Gaselektrisches Fahrzeug
GB415788A (en) * 1933-03-03 1934-09-03 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in the regulation of gas turbines and the like
DE632316C (de) * 1934-02-25 1936-07-10 Milo Ab Gasturbinenanlage mit Gleichdruckverbrennung
DE647568C (de) * 1935-09-04 1937-07-29 Wilhelm Schultes Dr Ing Vorrichtung zum Regeln des Betriebes von Dampferzeugern, insbesondere fuer Fahrzeuge und Beheizung mit festen Brennstoffen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE757246C (de) Turboelektrischer Antrieb fuer Triebfahrzeuge
DE2842145A1 (de) Universalmotor mit bremsschaltung
DE3239284C2 (de)
CH666772A5 (de) Regeleinrichtung fuer die kuehlung eines gasgekuehlten generators, insbesondere fuer einen wasserstoffgekuehlten turbogenerator.
DE688765C (de) Nutzbremsschaltung elektrischer Gleichstromtriebfahrzeuge
DE958349C (de) Luefteranlage fuer Brennkraftmaschinen
AT117279B (de) Regelanordnung für elektrische Maschinen.
DE102016201080B3 (de) Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems, sowie Motorsystem
DE621514C (de) Brennkraftelektrische Kraftuebertragung fuer Fahrzeuge
DE675886C (de) Turboelektrisches Triebfahrzeug
DE758824C (de) Verfahren und Anlage zur elektromechanischen Kraftuebertragung, insbesondere fuer Motorfahrzeuge
DE698810C (de) Anordnung zur Regelung der Spannung von Wechselstromgeneratoren
DE649157C (de) Waermekraftfahrzeug mit elektrischer Kraftuebertragung
DE699997C (de) Steuereinrichtung fuer elektrische Schienenfahrzeuge, welche durch eine Primaerkraftmaschine angetrieben werden
AT516418A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Energieversorgung eines elektrischen Verbrauchers in einem Inselbetrieb
AT126491B (de) Einrichtung zur Herabsetzung der Frequenzschwankungen bei Belastungsstößen.
DE431767C (de) Elektrische Heizanlage fuer Eisenbahnzuege
AT41602B (de) Einrichtung zum Betrieb von Wagen oder Wagenzügen mit elektrischer Kraftübertragung.
DE432253C (de) Einrichtung zur Regelung der Drehzahl, insbesondere von Turbinen
AT133070B (de) Einrichtung zur Regelung und (oder) Überwachung der Belastung von Kraftmaschinen bei elektrischer Leistungsübertragung, insbesondere von Verbrennungsmotoren auf Fahrzeugen.
AT66439B (de) Einrichtung zum Belastungsausgleich bei parallel an ein Netz angeschlossenen, mit je einem Schwungrad gekuppelten Motoren, deren jeder mit selbsttätiger Schlüpfregelung ausgerüstet ist.
DE1136235B (de) Stromerzeugungsanlage fuer Dieselmotorschiffe
DE739497C (de) Regelanordnung fuer Lokomotiven fuer hochgespannten Gleichstrom mit Regelgruppe
DE597659C (de) Einrichtung zum Herstellen des Synchronlaufs von Wechselstrommaschinen mittels mechanisch gekuppelter Hilfsstromerzeuger
AT136901B (de) Aus Wärmekraftmaschine und elektrischem Generator bestehendes Aggregat.