DE860958C

DE860958C - Control device, preferably with accelerator pedal actuation, for the drive roller drive motor of an electric vehicle using a current monitor that monitors the current strength of the drive motor or the drive motors

Info

Publication number: DE860958C
Application number: DES21765A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Ulrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-02-06
Filing date: 1951-02-06
Publication date: 1952-12-29

Description

Steuereinrichtung, vorzugsweise -mit Fahrpedalbetätigung, für den Fahrwalzenantriebsmotor eines elektrischen. rtährzeüges. unter Verwendung eines die Stromstärke des Fahrmotors bzw. der Fahrmotoren überwachenden. Stromwächters Es sind: selbsttätige Fahrzeugsteuerungen für Einzelfahrzeuge, insbesondere Oberleitungsomnibusse, bekanntgeworden, bei dienen die Steuerkommandos . an den die Fahrwalze betätigenden Antriebemotordurch ein von einem Fahrpedal betätigied Kontaktgerät gegeben werden. Hierbei wind die Fahrwalze selbsttätig unter Kontrolle eines denFahrmotorenstrom. überwachendenStromwächters durch einen Antriebsmotor entsprechend den elektrisch übermittelten Kommandos bewegt. Der Nachteil dieser bekannten Steuereinrichtung ist durch die Vielzahl der Kontakte und Leitungen, 4ie die Komniandoübertragung benötigt, und die d@riit_ i'@r_l?nmd@ne Störanfälligkeit bedingt. -- --Die . Erfindung betrifft eire hauptsächlich für Oberleitungsomnibusantriebe gedachte, vorau-gsweiise mit Fahrpedal betätigte Steuereinrichtung für dien Fahrwalzenantriebsmotor eines elektrischen Fahrzeuges unter . Verwendung eines die Stromstärke@des Fahrmotors bzw. der Fahrmotoren überwachenden Stromwächters.Control device, preferably -with accelerator pedal actuation, for the Driving roller drive motor of an electric. rtährzeüges. using a monitoring the amperage of the traction motor or traction motors. Current monitor They are: automatic vehicle controls for individual vehicles, in particular trolleybuses, become known, at serve the control commands. to the one actuating the drive roller Drive motor can be given by a contact device actuated by an accelerator pedal. The drive roller winds automatically under the control of the drive motor current. monitoring current monitor by a drive motor according to the electrical transmitted commands moved. The disadvantage of this known control device is through the multitude of contacts and lines, 4ie the command transfer required, and the d @ riit_ i '@ r_l? nmd @ ne susceptibility to failure. -- --The . invention concerns a primarily intended for trolleybus drives, presumably with accelerator pedal operated control device for the drive roller drive motor of a electric vehicle under. Use of the amperage @ of the drive motor or the current monitor monitoring the traction motors.

Erfindungsgemäß werden, durch, ein . mit dem StromwäAter zusammenwirkendes mechanisches Steuergerät mit mechanisch bewegten Steuergliedern entsprechend dem von vorzugsweise einem Fahrpedal gegebenen Kommando alle zum Erreichen einer . angesteuerten, Fahrstufe notwendigen Schaltungen ..des .:Fahrwälzerrantriebsmotors, z. B. »Ein«, »Aus«, .»Vorwärts«, »Rückwärts<, selbsttätig vollzogen und nach Erreichen dieser Stufe selbsttätig wieder gelöst. Der Vorteil einer solchen Einrichtung nach der Erfindung liegt einerseits in der Möglichkeit, dieses Gerät mechanisch verhältnismaßig widerstandsfähig auszubilden, und andererseits in der wesentlich geringeren Zahl der zu bewegenden Kontakte.According to the invention, by, a. cooperating with the electricity monitor mechanical control device with mechanically moved control elements according to the command given preferably by an accelerator pedal all to achieve a. controlled, Gear required circuits ..des.: Trolley drive motor, z. B. "On", "Off",. "Forward", "Backward", carried out automatically and after reaching at this stage released again automatically. The advantage of such a facility after The invention is on the one hand in the possibility of this device mechanically relatively to train resistant, and on the other hand in the much smaller number of the contacts to be moved.

An h.and ' des in der Zeichnung dargestellten Sehaltschemas wird eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung nach der Erfindung erläutert.At the end of the sehaltscheme shown in the drawing is a example embodiment of a device according to the invention explained.

Der Stromwächter wird mit der Spule W, die vom Fa'hrmotorstrom .durchflossen wird, der Schaltstange E und dem Umschalter G so ausgebildet, daß er einerseits bei Überschreitung eines bestimmten einstellbaren Fahrmotorhöchststromes anspricht und damit den Anfriebsmotor der Fahrwalze kurzschließt. Andererseits kann aber der Stromwächter auch mechanisch. durch die Rollenhebel Hl biss H4 bei entsprechender Stellung der FahrpedalwalzePW und der mit der Fahrwalze mechanisch gekuppelten Steuerwalze F zum Schalten gebracht werden. Die Fahrpedalwalze PW besitzt die Nocken N1 bis N5, die Steuerwalze F die Nocken Na, Np und Ns. Die Rollenhubel Hl, H2 und H3 werden mechanisch in Abhängigkeit von der Relativstellung der Fahrpedalwalze PW zur Steuerwalze F durch die Nocken N1 und Na bzw. N2 und Np bzw. N3 und Ns bewegt, die Rollenhebel H4 und H5 dagegen nur von den Nocken N4 bzw. N5 der Fa,hrpedalwalzePW. Die Beeinflussung der Rollenhebel durch die Fahrpedalwalze und. die Steuerwalze wird, auf einfache Weise durch die Ausbildung der Rollenhebel als Dreiarm erreicht, derart, daß sich im Schwerpunkt zwei vorzugsweise gabelförmig miteinander verbundene Arme mit Rollen zu einem dritten Arm vereinigen, der mit dem Stromwächter zusammenwirkt. ' Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Steht die Fahrpedalwalze PW in der Stellung o, wie in der Zeichnung dargestellt, und die Steuerwalze F in der Stellung i, so hält die mit ihr gekuppelte, in dem Schema nicht dargestellte Fahrwalze bereits diejenigen Nockensdhütze geschlossen, ,die für Fahrt in Reihenschaltung der Fahrmotoren mit allen. Vorwiderständen notwendig sind; die gleichfalls nicht, dargestellten Hauptschütze sind in der Nullstellung der Fahrpedalwalze PW geöffnet, schließen sich aber, sobald diese aus der Nullstellung nerausbewegt wird. Wird das Fahrpedal z. B. bis in die Stellung R (Rangierstellung) bewegt, so behalten die Rollenhebel Hl, H2 und H3 .die gezeichnete Stellung bei, da. die Rollenhebel R8 bzw. R5 und R$ durch die Nocken N1 bzw. Np und Ns in ihrer alten Lage galten werden, die Rollen R2 und R1 der Rollenhebel H4 und H5 laufen dagegen, auf den Nocken N4 und N5 ab und ändern damit die Lage der Rollenheber H4 und H5. Damit schaltet der Rollenhebel H5 den Umschalter U um und schließt dadurch vorbereitend einen Teil des Antriebsmotorstromkrenses der hier nicht dargestellten Fahrwalze. Da jedoch die Stromzuführung zum Fahrwalzenantriebsmotör M durch den Umschalter G am Stromwächter noch unterbrochen ist, läuft der Fahrwalzenantriebsmotor M noch nicht an; d. h. der Wagen fährt bei stillstehenden Schaltwerk mit Rangiergeschwindigkeit. Die Bewegung ides Rollenhebels H4 ändert in diesem Augenblick nichts an dem: bestehenden Zustand. Wird nun die Fahrpedalwalze PW bis in die Fahrstellung S (Serie) bewegt, so behalten die Rollenhebel H2, H3 und H5 dieselbe Stellung bei wie bei der h ahrstellung R. Durch das Auflaufen der Rollen; R8 und R2 der kollenhebel Hl 'und H4 auf den Nocken N1 und N4 wird die Schaltstange E äm Stromwächter freigegeben und schaltet den Umschalter G von der Stellung io-ii auf die Stellung io-i2. Damit wird der Stromkreis dies Fahrwalzenantriebsmotors M _ geschlossen, und dieser dreht nunmehr die Steuerwalze F mit der gekuppelten, hier nicht dargestellten Fahrwalze aus der Stellung i in die Stellung S, wobei die Fahrwalze die hier ebenfalls nicht dargestellten Anfahrwiderstände nacheinander ausschaltet. Der Stromwächter kann wahrend dieser Geit bei Überschreitung des eingestellten Fahrmotorhöchststromes eingreifen und; schaltet dann dien Umschalter G in die Stellung i o-i i so lange um, bis der h'ahrmotorstrom wieder die Höchstgrenze unterschritten hat. Damit bringt der Stromwächter den r ahrwalzenantriebsmotor M durch Kurzschlußbremsung zum Stillstand, bis die Schaltstange E wieder abfällt und. damit die Kontaktstellung 1o-12 wiederhergestellt hat. Ist dies geschehen, so läuft der Fahrwalzenantriebsmotor M wieder an und dreht die Walzen bis in die Sollstellung. Nach Erreichen der angesteuerten Stellung, im vorliegenden Fall der Stellung S', läuft die Rolle R$ des Rollenhebels H3 auf ihrem Nocken Ns ab, und der Rollenhebel H3 hebt mit seinem Finger die Schaltstange E an. Dadurch wird der Kontakt G wieder in die Stellung io-ii gebracht und: der FahrwalzenantriebsmotorMstillgesetzt. Der Schaltvorgang ist nun beendet. Es genügt im Fall der Aufwärtsbewegung der Schaltstange E, daß eine der beiden Rollen eines jeden Rollenhebels zu einer Bewegung gebracht wird, da die zweite Rolle dieser Bewegungsrichtung keinen Widerstand entgegensetzt.The current monitor is designed with the coil W through which the drive motor current flows, the switch rod E and the switch G so that it responds when a certain adjustable drive motor current is exceeded and thus short-circuits the drive motor of the drive roller. On the other hand, the current monitor can also be mechanical. by the roller levers Hl to H4 with the corresponding position of the accelerator pedal roller PW and the control roller F mechanically coupled to the drive roller, they are brought to shift. The accelerator pedal roller PW has the cams N1 to N5, the control roller F the cams Na, Np and Ns. The roller lifters Hl, H2 and H3 are mechanically dependent on the position of the accelerator pedal roller PW to the control roller F by the cams N1 and Na or N2 and Np or N3 and Ns, while the roller levers H4 and H5 are moved only by the cams N4 and N5 of the company pedal roller PW. The influence of the roller lever by the accelerator roller and. the control roller is achieved in a simple manner by designing the roller lever as a three-arm, in such a way that in the center of gravity two preferably fork-shaped interconnected arms with rollers unite to form a third arm which interacts with the current monitor. The operation of the device described is as follows: If the accelerator pedal roller PW is in position o, as shown in the drawing, and control roller F is in position i, the drive roller coupled to it, not shown in the scheme, already keeps those camshafts closed , that for driving in series connection of the traction motors with all. Series resistors are necessary; the main contactors also not shown are open in the zero position of the accelerator pedal cylinder PW, but close as soon as it is moved out of the zero position. If the accelerator pedal z. B. moved to the position R (shunting position), the roller levers Hl, H2 and H3 .the position shown, because. the roller levers R8 or R5 and R $ will be considered in their old position by the cams N1 or Np and Ns, whereas the rollers R2 and R1 of the roller levers H4 and H5 run on the cams N4 and N5 and thus change the position the roller lifters H4 and H5. In this way, the roller lever H5 switches the changeover switch U and thereby prepares part of the drive motor power supply for the drive roller (not shown here). However, since the power supply to the traveling roller drive motor M is still interrupted by the switch G on the current monitor, the traveling roller drive motor M does not yet start; ie the car travels at maneuvering speed when the rear derailleur is at a standstill. The movement of the roller lever H4 does not change anything at this moment in the existing state. If the accelerator pedal roller PW is now moved into the driving position S (series), the roller levers H2, H3 and H5 maintain the same position as in the stop position R. By the rolling up of the rollers; R8 and R2 of the roller levers Hl 'and H4 on the cams N1 and N4, the switching rod E äm current monitor is released and switches the switch G from position io-ii to position io-i2. This closes the circuit of this drive roller drive motor M _, and this now rotates the control roller F with the coupled drive roller, not shown here, from position i to position S, the drive roller switching off the starting resistors, also not shown here, one after the other. During this period, the current monitor can intervene if the set maximum drive motor current is exceeded and; then switches the changeover switch G to position i oi i until the main motor current has again fallen below the maximum limit. The current monitor brings the roller drive motor M to a standstill by short-circuit braking until the switching rod E drops out again and. so that the contact position 1o-12 has been restored. Once this has happened, the drive roller drive motor M starts up again and rotates the rollers up to the target position. After reaching the controlled position, in the present case the position S ', the roller R $ of the roller lever H3 runs on its cam Ns, and the roller lever H3 lifts the switching rod E with its finger. This brings the contact G back into position io-ii and: the drive roller drive motor M is stopped. The switching process is now finished. In the case of the upward movement of the shift rod E, it is sufficient that one of the two rollers of each roller lever is brought to a movement, since the second roller does not oppose any resistance to this direction of movement.

Das Weiterschalten auf die Fahrstellung P (Parallelschaltung der Fahrmotoren) erfolgt, wem der Fahrer .das Fahrpedal bis zu dieser Stellung durchtritt. Hierbei behalten dann die Rollenhebel Hl, H2 und H4 ihre bei der Stellung S innegehaltene Lage bei. Der Rollenhebel H3 dagegen wird durch die Aufwärtsbewegung der Rolle R4 auf den Nocken N$ wieder angehoben und schaltet damit dien Stromwädhterumschalter. G wieder in die Stellung io-i2. Damit wird die Steuerwalze F mit Fahrwalze aus der Stellung S' in die Stellung P' gedreht, wobei die Stromüberwachung durch. den Stromwächter, wie schon vorstehend beschrieben, wirksam bleibt. Hat die Steuerwalze F die angesteuerte Stellung P' erreicht, so läuft die Rolle R5 des Rollenhebels H2 auf dem Nocken Np ab. Der Finger des Rollenhebels H2 schaltet über die Schaltstange E den Umsehalter G in die Stellung io-ii. Der Fahrwalzenantriebsmotor M wird, wie schon -beschrieben, wieder abgeschaltet, .die Stellung P' ist erreicht.Switching to driving position P (parallel connection of the traction motors) takes place, whom the driver. depresses the accelerator pedal up to this position. Here then keep the roller levers Hl, H2 and H4 their paused in the position S. Location at. The roller lever H3, on the other hand, is due to the upward movement of the roller R4 is raised again on the cam N $ and thus switches the current converter switch. G back to position io-i2. So that the control roller F is with the drive roller from the Position S 'rotated into position P', with the current monitoring through. the current monitor, as already described above, remains effective. Has the control drum F the controlled When position P 'is reached, roller R5 of roller lever H2 runs on cam Np away. The finger of the roller lever H2 switches the changeover switch via the switch rod E. G into position io-ii. The drive roller drive motor M is, as already described, switched off again, .position P 'has been reached.

Das Anschalten der verschiedenen. Fahrstellungen braucht nicht stufenweise zu erfolgen, vielmehr kann der Fahrer sogleich in die Stellung S oder P durchschalten.Switching on the various. Driving positions do not need to be gradual rather, the driver can switch to the S or P position immediately.

Das Ausschalten der Steuerwalze F und der mit ihr gekuppelten nicht dargestellten Fahrwalze vollzieht sich sinngemäß in umgekehrter Folge, wie oben beschrieben; wenn der Fahrer das Fahrpedal losläßt. Die Rollenhebel Hl bis H4 werden durch die Nocken Na, N2, N3 und N4 in waagerechter Lage gehalten, d. h. der Stromwächter wird freigegeben und der Umschalter G in die Stellung io-i2 umgelegt. Gleichzeitig betätigt aber der Rollenhebel 5 den Umschalter U, da die Rolle R1 auf den Nocken N., aufgelaufen ist. Gleichzeitig mit der Ausschaltbewegung des Fahrpedals wird das hier nicht dargestellte Hauptschütz ausgeschaltet. An diesem Hauptschütz ist der Ruhekontakt RK an geordnet, der derart geschaltet ist, daß bei Ausschalten, des Schützes die Kontakte R' und K miteinander verbunden werden. Sind. diese Kontakte geschlossen, so wird dem Fahrwal,zenantriebsmotor M Strom für Rückwärtslauf im Sinn der Rückwärtsbewegung der Fahrwalze zugeführt. Die Rückwärtsdrohung der Fahrwalze erfolgt also im stromlosen Zustand. Ist durch ein Versagen od. dgl. das Hauptschütz nicht ausgeschaltet, so kann, eine Rückwärtsbewegung durch den Fahrwalzenantriebsmotor M nicht übermittelt werden.The switching off of the control roller F and the driving roller (not shown) coupled to it takes place in the reverse order, as described above; when the driver releases the accelerator pedal. The roller levers Hl to H4 are held in a horizontal position by the cams Na, N2, N3 and N4, ie the current monitor is released and the switch G is switched to the position io-i2. At the same time, however, the roller lever 5 actuates the changeover switch U, since the roller R1 has run into the cam N. At the same time as the accelerator pedal is switched off, the main contactor, not shown here, is switched off. On this main contactor, the normally closed contact RK is arranged, which is connected in such a way that when the contactor is switched off, the contacts R 'and K are connected to one another. Are. When these contacts are closed, the drive roller, zenantriebsmotor M current for reverse rotation in the sense of the backward movement of the drive roller is supplied. The backward threat of the drive roller thus takes place in the de-energized state. If the main contactor is not switched off due to a failure or the like, a backward movement by the travel roller drive motor M cannot be transmitted.

Wie aus der Beschreibung der Schaltvorgänge hervorgeht, ist ,das Sehalten in den Stellungen R, S und P jederzeit so lange möglich, wie der Stromwächter nicht einschreitet, d. h. wie der Höchststrom nicht überschritten wird. Das Ein- und Ausschalten des Fahrwalzenantriebsmotors M vollzieht sich hierbei vollselbsttätig.As can be seen from the description of the switching processes, is seeing in the positions R, S and P possible at any time as long as the current monitor is not intervenes, d. H. how the maximum current is not exceeded. Switching on and off of the travel roller drive motor M is fully automatic here.

Beim Fahren äuf Straßen mit verhältnismäßig dichtem Verkehr ergibt sich nun oft die Notwendigkeit, das Fortschalten z. B. von Reihen- auf Parallelschaltung der Fahrmotoren zeitweilig so lange zu unterbrechen, bis die Straße wieder frei ist. Dies kann leicht dadurch erreicht werden, daß der Fahrer mit dem Fahrpedal kurzzeitig auf die vorhergehende Fährstufe zurückgeht, beispielsweise also von der Stellung P nach der Stellung S; in diesem Fall läuft die Rolle R4 auf dem Nocken N3 ab, wodurch der Rollenihebel H3 die Schaltstange E anhabt und den Fahrwalzenantriebsmotor M stillsetzt. Beim Wiederdurchtreten des Pedals läuft der Fahrwalzenantriebsmotor M wieder an und droht die Walzen im Einschaltsinn weiter.When driving on roads with relatively heavy traffic now often the need to switch z. B. from series to parallel connection to temporarily interrupt the drive motors until the road is clear again is. This can easily be achieved by the driver using the accelerator pedal briefly goes back to the previous ferry level, for example from the Position P after position S; in this case the roller R4 runs on the cam N3, whereby the roller lever H3 lifts the shift rod E and the drive roller drive motor M stops. When the pedal is depressed again, the drive roller drive motor runs M on again and threatens the rollers in the switch-on direction.

Die Anwendungs- und Ausführungsmöglichkeiten, einer Einriontung zum selbsttätigen Steuern nach der Erfindung sind durch das beschriebene Beispiel nicht erschöpft, insbesondere die Ausbildung von einzelnen; Organen ist leicht an jeweils gegebene Verhältnisse, insbesondere Raumverhältnisse, anpaßbar.The application and execution options, a Einriontung to automatic taxes according to the invention are not by the example described exhausted, especially the training of individuals; Organs is easily attached to each given conditions, especially space conditions, adaptable.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Control device, preferably with accelerator pedal actuation, for the: drive roller drive motor of an electric vehicle using a current monitor that monitors the current intensity of the drive motor or motors, characterized by a mechanical control device that interacts with the current monitor and has mechanically moved control members, which corresponds to the command preferably given via an accelerator roller all circuits of the driving roller drive motor necessary to achieve a controlled speed step, e.g. B. "On", "Off", "Forward", "Backward", takes place automatically and automatically releases after reaching this stage.

2. Device according to claim i, characterized in that the mechanical Control elements are provided in the roller lever control unit (H1 to H5). are that dependent from the accelerator roller (PW) and a special control roller coupled to the drive roller (F). Perform control in conjunction with the current monitor (W, G, E).

3. Device according to claim i and 2, characterized in that the with the control roller (F) and the accelerator pedal roller (P W) cooperating roller lever (Hl to H3) as a three-arm are designed such that two preferably fork-shaped at the pivot point unite connected arms with rollers to form a third arm, the one with interacts with the current monitor. q .. device according to claim i or one .der following claims, characterized in that the switching of the driving roller drive motor (M) is carried out on reverse rotation via a break contact (RK) on the main contactor, .so that the reverse rotation of the control roller (F) and the drive roller coupled with it can only take place in the de-energized state.