DE870866C

DE870866C - Field weakening device for vehicle traction engines

Info

Publication number: DE870866C
Application number: DEP23824A
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1946-06-12
Filing date: 1948-12-07
Publication date: 1953-03-16

Description

Feldschwächvorrichtung für Fahrzeug-Triebmotoren Die Erfindung betrifft eine Feldsc'hwächvorrichtung für Fahrzeug-Triebmotoren, welche an einen mittels Brenn@kraftmaschine angetriebenen Generator angeschlossen und mit Hilfserregerwicklungen versehen sind, die von einer Erregermaschine gespeist werden, welche mit einer vomGeneratorstrom und einer von der Generatorspannung beeinflußten Erregerwicklung ausgerüstet und derart an die Hilfserregerwicklungen angeschlossen ist, daß die letztren die vom Generator gespeisten Hauptfelder der Triebmotoren bei hohem Generatorstrom unterstützen und ihnen bei hoher Generatorspannung entgegenwirken.Field weakening device for vehicle traction motors The invention relates to a Feldsc'hwächvorrichtung for vehicle traction engines, which to a means Internal combustion engine driven generator connected and with auxiliary exciter windings which are fed by an excitation machine, which is supplied with one from the generator current and an excitation winding influenced by the generator voltage and equipped is so connected to the auxiliary excitation windings that the last of the Support generator-fed main fields of the traction motors when the generator current is high and counteract them when the generator voltage is high.

Bei bekannten Ausführungsformen befindet sich die Erregermaschine für die Hilf serregerwicklungen samt dem Hauptgenerator auf der Welle der Brennkraftmaschine, oder sie sind zum mindesten mit ihr gekuppelt. Hierdurch kann nicht verhindert werden, daß ,die Erregermaschine die Drehzahlschwankungen .der Brenrikraftmaschine mitmacht. Läuft :die Brennkraftmaschine und somit auch die Erregermaschine mit niedriger Drehzahl, so ist die Feldschwächwirkung bei hoher Generatorspannung zu klein. Ebenso wird bei hohem Generatorstrom die erwünschte Feldverstärkung bei niedriger Drehzahl nicht erreicht. Da außerdem die Brennkraftmaschine normalerweise mit einer verhältnismäßig kleinen Drehzahl betrieben wird, muß die Erregermaschine groß und schwer ausgeführt «-erden. Die Erfindung besteht darin, daß die Erregermaschine mit einer von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängigen Hilfsmaschine verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Hilfsmaschine eine mindestens artgenähert konstante Drehzahl aufweisen: In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt schematisch die Anordnung der Antriebsmaschinenanlage eines dieselelektrischen Fahrzeuges.In known embodiments, the exciter is located for the auxiliary exciter windings including the main generator on the shaft of the internal combustion engine, or at least they are coupled with her. This cannot prevent that, the exciter the speed fluctuations .der Brenrikraftmaschine participates. Running: the internal combustion engine and thus also the exciter at low speed, so the field weakening effect is too small at high generator voltage. Likewise will If the generator current is high, the desired field amplification is not achieved at low speed achieved. In addition, since the internal combustion engine normally has a relatively is operated at low speed, the exciter must be large and heavy "-earth. The invention consists in that the exciter with one of the Speed of the internal combustion engine independent auxiliary machine is connected. at one In a preferred embodiment, the auxiliary machine can be at least approximately constant Have speed: In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing shows schematically the arrangement of the prime mover system of a diesel-electric vehicle.

Die nicht näher bezeichneten Triebmotoren mit den Ankern i und i' sind mit Hauptschlußerregerwicklungen 2 und 2' versehen und an den Hauptgenerator 3 angeschlossen. Der letztere wird vorn Dieselmotor 4. angetrieben und seine Erregerwicklung 5 vom Hilfsgenerator 6 fremd erregt. 7 deutet eine Einrichtung an, mit der die Fremderregung des Hauptgenerators 3 von Hand oder selbsttätig geregelt werden kann beispielsweise zwecks Konstanthaltung der Belastung nach irgendeinem an sich bekannten Verfahren. Der Hilfsgenerator 6 wird über eine Wicklung 8 im Nebenschluß erregt, wobei beispielsweise seine Spannung mit Hilfe eines Spannungsreglers 9 konstant gehalten wird.The unspecified traction motors with the armatures i and i ' are provided with main exciter windings 2 and 2 'and connected to the main generator 3 connected. The latter is driven by the diesel engine 4. and its field winding 5 externally excited by the auxiliary generator 6. 7 indicates a device with which the excitement of others the main generator 3 can be controlled manually or automatically, for example in order to keep the load constant by any method known per se. The auxiliary generator 6 is excited by a winding 8 in the shunt, for example its voltage is kept constant with the aid of a voltage regulator 9.

Außer den Hauptschlußerregerwicklungen2und2 besitzen die nicht näher bezeichneten Triebmotoren mit den Ankern i und i' Hilfserregerwicklungen io und i ö, die an eine Erregermaschine 1i angeschlossen sind. Letztere .ist mit dem Antriebsmotor 12 für die Kühlwasserpumpe 13 gekuppelt, welche mit konstanter und hoher Drehzahl läuft. Die Erregermaschine i i ist mit einer Erregerwicklung 14 versehen, die von einem Teil des vom Hauptgenerator 3 erzeugten Stromes durchflossen wird, während der übrige Generatorstrom durch einen Nebenschlußwiderstand 15 geht. Letzterer könnte unter Umständen auch weggelassen werden, so daß der gesamte Hauptgeneratorstrom die Erregerwicklung 14 speist. Die Erregermaschine ii besitzt ferner eine zweite Erregerwicklung 16, die an die Klemmen des Hauptgenerators 3 angeschlossen ist. In den Stromkreis ;dieser Erregerwicklung ist zur Einstellung der Erregung eine Regelvorrichtung 17 eingeschaltet: Hierzu kann beispielsweise ein Vorschaltwiderstand dienen.Apart from the main exciter windings 2 and 2, they do not have any details designated traction motors with the armatures i and i 'auxiliary exciter windings io and i ö that are connected to an exciter 1i. The latter .is with the drive motor 12 coupled for the cooling water pump 13, which with constant and high speed runs. The excitation machine i i is provided with an excitation winding 14, which is of part of the electricity generated by the main generator 3 flows through it, while the rest of the generator current goes through a shunt resistor 15. The latter could may also be omitted, so that the entire main generator current the excitation winding 14 feeds. The exciter ii also has a second one Excitation winding 16 which is connected to the terminals of the main generator 3. In the circuit; this excitation winding is used to set the excitation Control device 17 switched on: For this purpose, for example, a series resistor to serve.

-Die Erregerwicklungen 14 und 16 sind einander entgegengeschaltet, und zwar so, daß bei hohem Hauptgeneratorstrom die Wirkung der Erregerwicklung 1q. überwiegt und der Strom in den Hilf serregerwicklungenio und io';denjenigen der Hauptschlußerregerwicklungen 2 und 2' unterstützt, während bei hoher Generatorspannung und kleinem Generatorstrom die Wirkung der Erregerwicklung 16 überwiegt, so daß die Felder der Hilfserregerwicklungen io und io' den Feldern der Hauptschlußerregerwicklungen 2 und 2' entgegenwirken. Die Triebmotoren arbeiten also bei kleiner Fahrgeschlvindigkeit ;des dieselelektrischen Fahrzeuges mit Feldverstärkung, bei großer Fahrgeschwindigkeit dagegen mit Feldschwächung, so .daß die Leistung,des Dieselmotors q. ,in einem großen Drehzahlbereich voll ausgenutzt werden kann, ohne daß dabei die Spannung des Hauptgenerators 3 stark verändert werden braucht. Hierdurch wird es möglich, den Hauptgenerator 3 leichter zu bauen.-The excitation windings 14 and 16 are connected in opposition to each other, in such a way that when the main generator current is high, the action of the excitation winding 1q. predominates and the current in the auxiliary serregerwicklungenio and io '; those of the Main short-circuit excitation windings 2 and 2 'supported, while at high generator voltage and a small generator current, the effect of the field winding 16 outweighs, so that the fields of the auxiliary exciter windings io and io 'the fields of the main exciter windings 2 and 2 'counteract. The traction motors therefore work at a low driving speed ; of the diesel-electric vehicle with field reinforcement, at high driving speed on the other hand with field weakening, so that the power of the diesel engine q. , in a big one The speed range can be fully utilized without reducing the voltage of the main generator 3 needs to be changed significantly. This makes it possible to use the main generator 3 easier to build.

Statt der Kühlwasserpumpe 13 können selbstverständlich auch andere Hilfsmaschinen an die Erregermaschine i i angeschlossen werden, beispielsweise ein Ventilator. Der Antriebsmotor 12 könnte statt an -den Hilfsgenerator 6 auch an ein von einer Akkumulatorbatterie gespeisten Netz angeschlossen sein. In der Regel wird die von der Hilfsmaschine aufgenommene Leistung diejenige der Erregermaschine i i übertreffen. Es wäre andererseits auch denkbar, den Antriebsmotor i2 allein mit .der Erregermaschine ii zu verbinden, so daß in diesem Fall der Antriebsmotor 12 als eine von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängige Hilfsmaschine anzusehen wäre.Instead of the cooling water pump 13, others can of course also be used Auxiliary machines are connected to the exciter machine i i, for example a Fan. The drive motor 12 could, instead of the auxiliary generator 6, also be connected to a be connected to the network fed by an accumulator battery. Usually will the power consumed by the auxiliary machine that of the exciter i i surpass. On the other hand, it would also be conceivable to use the drive motor i2 alone .To connect the exciter ii, so that in this case the drive motor 12 to be regarded as an auxiliary machine independent of the speed of the internal combustion engine were.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Field damping device for vehicle traction engines, which is connected to a generator driven by an internal combustion engine and are provided with auxiliary excitation windings that are fed by an excitation machine which with one from the generator current and one from the generator voltage affected field winding equipped and so to the auxiliary field winding is connected that the latter are the main fields fed by the generator Support traction motors with high generator current and support them with high generator voltage counteract, characterized in that - the exciter with one of ; the speed of the internal combustion engine independent auxiliary machine is connected.

2. Field weakening device according to claim 1, characterized in that the auxiliary machine has an at least approximately constant speed.