DE875374C - Einrichtung zur Fernsteuerung von aus einer Einfach-Fahrleitung gespeisten Gleichstromverschiebelokomotiven mit Motoren in Neben-schlussschaltung, bei welchen die Richtung und die Staerke der Feld-erregung von der zur Steuerung benutzten Spannungsaenderung in der Fahrleitung unabhaengig sind, vorzugsweise fuer den Bagger- und Grubenbetrieb - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Fernsteuerung von aus einer Einfach-Fahrleitung gespeisten Gleichstromverschiebelokamotiven- mit Motoren in Nebenschlußschaltung, bei welchen die Richtung und -die Stärke der Felderregung von der zur Steuerung benutzten Spannungsänderung in der Fahrleitung unabhängig sind,- vorzugsweise für den Bagger- und Grubenbetrieb Im Verschiebe- und Abraumbetrieb ist es bekannt, bei Benutzung von elektrischen Lokomotiven die Geschwindigkeit des zu verschiebenden Zuges von einer zentralen Kommandostelle aus zu steuern. So wird z. B, im Grubenbetrieb die Geschwindigkeit. des Förderzuges während des Ladevorganges vom Bagger aus in .der Weise gesteuert, daß sie dem Fassungsvermögen der Wagen für den laufenden Meter und dem Förderfluß des. Baggers angepaßt ist. Zur Lösung der Aufgabe der Geschwindigkeitsfernsteuerung benutzt man im .allgemeinen Motoren, die im normalen Streckenbetrieb als Reihenschlußmaschinen geschaltet sind, deren Felder aber während des Verschiebens mit möglichst gleicher Stromstärke mit Gleichstrom fremderregt werden, während zwecks Steuerung der Geschwindigkeit die Anker vom Fahrdraht aus mit veränderlicher Gleichspannung gespeist werden.
• Für die hierfür notwendige Zufuhr eines Gleichstroms gleichbleibender Spannung sind bereits mehrere Vorschläge gemacht worden. So ist es z. B. bekannt, den gleichbleibenden Strom über einen zweiten Fahrdraht zuzuführen oder mittels eines Schleppkabels oder einer dritten, an Niederspannung angelegten Schiene. Es ist ferner bekannt, für den Erregerstrom auf der Lokomotive eine Sammlerbatterie und zu deren Ladung ein vom Fahrstrom betriebenes Umformeraggregat einzubauen. Statt der Sammlerbatterie hat man auch schon unmittelbar einen Umformer oder einen von einer Kraftmaschine angetriebenen Generator benutzt. Ein weiterer Vorschlag geht, dahin, die Feldwicklungen mit den Fahrmotorenankern in Reihe zu schalten, mittels eines Stromwenders die .Stromrichtung in den Feldwicklungen beizubehalten und zwecks Gleichhaltung der Stromstärke parallel zu den Feldwicklungen eine Pufferbatterie einzuschalten.
• Alle diese bekannten Lösungen haben aber Nachteile, insbesondere wegen der zusätzlichen, unerwünscht sperrigen und unbequemen Vorrichtungen und wegen eines teilweise nicht einwandfreien Arbeitens. Die Erfindung, durch welche die Mängel behoben werden sollen, geht von einer Einrichtung zur Fernsteuerung für Gleichstromverschiebelokomotiven mit Motoren in Nebenschlußschaltung aus, die von einer Einfach-Fahrleitung gespeist werden und bei welchen die Richtung und die Stärke der Felderregung von der zur Steuerung benutzten Spannungsänderung in der Fahrleitung unabhängig sind. Die Erfindung besteht darin, daß in den unmittelbar mit der Fahrleitung verbundenen Erregerstromkreis ein selbsttätiger Stromregler mit Stromwender (Umschalter oder Gleichrichtersatz, z..B. Trockengleichrichter in Graetzschaltung) eingebaut ist.
• Hierbei besteht der Regler für den Erregerstrom aus einem Strom- oder spannungsabhängigen Relais und einem von diesem servomotorisch, beispielsweise durch ein Druckmittel, gesteuerten Widerstandsreglern Dabei ist für die Steuerung des zur Aufrechterhaltung der Richtung des Erregerstromes notwendigen Stromwenders ein polarisiertes Strom-oder Spannungsrelais vorgesehen, das entweder zusätzlich zum ersten Relais eingebaut oder mit diesem in der Weise zu einer baulichen Einheit vereinigt ist, daß gleichzeitig mit oder Rückführung,des Regelwiderstandes in die Stellung geringsten Widerstandes eine Steuerung des Stromwenders erfolgt.
• Für den Fall, daß die Spannung an der Fahrleitung unter den für die Felderregung notwendigen Wert geregelt wird, kann zur Aufrechterhaltung der Spannung am Erregerstromkreis eine Sammlerbatterie parallel zum Widerstandsregler eingeschaltet sein, wobei das polarisierte Relais für den Stromwender auf den Ausgleichstrom anspricht bzw. als Rückstromrelais wirkt.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Fig. i zeigt ein Schaltbild der Erfindung mit einem Stromregler, der mit dem. Stromwender gekuppelt ist; F ig. 2 stellt eine andere Ausführung eines vom Stromregler getrennten Stromwenders dar; Fig. 3 erläutert eine Anordnung mit einer Vergleichsbatterie und Fig. q. die Schaltung des zugehörigen, polarisierten Strom- bzw. Spannungsrelais; Fig. 5 zeigt eine Ausführung für den Anschluß eines Hilfsstromkreises, z. B. zum Betrieb des Kompressormotors.
• Gemäß Fig. i fließt vom Fahrdraht über einen Stromabnehmer i der Strom zu den untereinander in Reihe geschalteten vier Ankern 2 derLokomotive und von dort zur Erde. Parallel dazu zweigt hinter dem Stromabnehmer i der Stromkreis zur Speisung der vier ebenfalls untereinander in Reihe geschalteten Erregerwicklungen 3 ab. In diesem Erregerstromkreis liegen ein Stromwender. und ein Regelwiderstand 5. Dieser Widerstand wird mittels eines Servomotorantriebes 6 von dem Relais selbsttätig so eingestellt, daß der Strom in dem Feldstromkreis möglichst konstant gehalten wird. In Fig. i ist der Servomotorantrieb als Druckölregler dargestellt. Er wird von einem Stromrelais 7 gesteuert, das im vorliegenden Fall auf den Steuerschieber des Druckölreglers wirkt. Das Meßwerk des Stromrelais 7 liegt im Nebenschluß zum Widerstand 8, durch den der Erregerstrom fließt, und bewirkt die Konstanthaltung des Stromes. An Stelle des Stromrelais 7 kann auch ein Spannungsrelais 9 benutzt werden, das parallel zu den Motorfeldwicklungen geschaltet ist. Bei Änderung der Richtung. des Fahrstromes wird der Stromwender .4 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so betätigt, daß der Feldstrom stets die gleiche Richtung hat. Der Servomotorantrieb 6 bewirkt durch einen Anschlag i i in seiner Endstellung, d. h. bei geringster Widerstandseinstellung, die Stromwendung mittels eines mechanischen Getriebes io, das in Fig. i lediglich durch ein Umschaltkreuz schematisch dargestellt ist. Bei Steuerung des Stromwenders .l durch den Servomotorantrieb 6 ist es allerdings zweckmäßig, für die Endstellung des Regelwiderstandes 5 eine Rückführung zum Relais 7 bzw. 9 anzubringen, damit die Umschaltung nicht plötzlich bei Höchststrom erfolgt. Eine solche Rückführeinrichtung, die im folgenden nicht näher erläutert werden soll, ist in Fig. i als elektrische Rückführung mit dem Bezugszeichen 12 dargestellt.
• Zur Steuerung des Stromwenders bedarf der Servomotorantrieb 6 eines gewissen Umschaltweges, während der Regelwiderstand 5 bereits vollständig ausgeschaltet bzw. kurzgeschlossen ist. Zu diesem Zweck ist an dem Regelwiderstand 5 eine Schleifbahn 13 vorgesehen. Andere Ausbildungen des Regelwiderstandes sind ohne weiteres möglich, ohne damit das Wesen der Erfindung zu ändern.
• In Fig. 2 ist ein Stromwender anderer Art dargestellt. Er ist als Nockenschaltwerk 21 ausgebildet und wird von zwei Druckkolben 22, unabhängig vom servomotorischen Reglerantrieb, gesteuert. Hier ist ein polarisiertes Relais 23 vorgesehen, das parallel zum Spannungsrelais 9 (Fig. i) geschaltet ist und auf die Ventile 24 mit entsprechender elektrischer Verriegelung z5 einwirkt. Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß Fig. 2 ist folgende: In der erwünschten Stromrichtung nimmt das polarisierte Relais 23 die Lage a ein, bei Stromumkehr dreht das Meßwerk des Relais über den Punkt Null nach b zurück und löst die Stromwendung aus. Die Größe des Stromes, bei der die Umschaltung erfolgen soll, ist im allgemeinen klein und liegt in der Nähe von Null.
• Fig. 3 stellt eine besondere Art der Bestimmung der Umkehr des Stromes in den Feldwicklungen dar. Das Spannungsgefälle an den untereinander in Reihe geschaltetenFeldwickl_ungen wird hierbei mit der Spannung einer Sammlerbatterie 32 verglichen. In die Ausgleichsverbindung 33 zwischen dein Erregerstromkreis und der Batterie 32 ist ein Rückstromrelais 3:1 eingeschaltet, dessen Anker durch die von der Batterie 32 erregte Wicklung 35 bewegt wird. Neben der Wicklung 35 ist die in der Ausgleichverbindun.g 33 liegende Wicklung 36 angebracht. Die beiden Wicklungen 35 und 36 unterstützen sich, solange der Erregerstrom groß genug ist, dl 1i., der Spannungsabfall an den Erregerwicklungen 3 größer ist als die Batteriespannung. Sinkt aber der Strom in den Erregerwicklungen 3, so überwiegt schließlich die Batteriespannung. Der Strom in der Ausgleichsverbindung 33 kehrt sich um, und bei einem vorbestimmten Wert fällt der Anker des Ri1CkStromrelaiS 34. ab und steuert dadurch den in Fig.3 nicht dargestellten Stromwender. Um den Strom in der Ausgleichsleitung 33 in zulässigen Grenzen zu halten, ist in Reihe mit der Batterie 32 ein Dämpfungswiderstand 38 eingeschaltet.
• An Stelle des Rückstromrelais kann auch ein anderes Stromrelais eingebaut sein, wie Fig. 4. zeigt. Dieses Relais ist dann als Null-Stromrelais 7 ausgeführt, d. h. seine Regeltätigkeit setzt ein, sobald ein entsprechender Ausgleichsstrom fließt und der Spannungsabfall an den Erregerwicklungen 3 nicht mit der gegebenen Batteriespannung übereinstimmt.
• In Fig.5 ist unter Weglassung aller für die folgende Erklärung unwichtigen Schaltelemente gezeigt, wie durch den gleichen Regelwiderstand 5 für die Erregerwicklungen 3 ein Hilfsstromkreis für den Kompressor 41 des Servomotors auf konstanter Spannung gehalten werden kann. Zu diesem Zweck sind am Regelwiderstand ein verschiebbarer Abgriff 14 und ein zweiter Abgriff 15 vorgesehen, die derart miteinander gekuppelt sind, daß der Widerstand zwischen beiden Abgriffen konstant ist, so daß bei gleichbleibendem Strom im Felderregerkreis auch der Hilfsstromkreis gleiche Spannung erhält. Für den Fall, daß der Spannungsabfall am Abgrifft zu klein wird, ist ein Schalter 4.2 vorgesehen, der bei Erreichung einer vorher festgesetzten Mindestspannung durch ein Relais 43 ausgeschaltet wird.
• Wie bereits erwähnt, sollen die Abbildungen nur Ausführungsbeispiele darstellen. Der Erfindungsgedanke kann durch technisch sonst bekannte Schaltmittel auch in anderer Form verwirklicht werden, insbesondere kann als -Regelwiderstand ein Teil des Anfahrwiderstandes mit einem Satz selbsttätig gesteuerter und an Anzapfungen des Widerstandes angeschlossener Schaltelemente dienen.

Claims (7)

1. PATE ITAISPRLCHE: i. Einrichtung zur Fernsteuerung von aus einer Einfach-Fahrleitung gespeisten Gleichstromverschiebelokomotiven mit Motoren in Nebenschlußschaltung, bei welchen dieRichtung und die Stärke der Felderregung von der zur Steuerung benutzten Spannungsänderung in der Fahrleitung unabhängig sind, vorzugsweise für den Bagger- und Grubenbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß in den unmittelbar mit der Fahrleitung verbundenen Erregerstromkreis ein selbsttätiger Stromregler mit Stromwender eingebaut ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler aus einem strom- oder spannungsabhängigen Relais und einem von diesem serv omotorisch, beispielsweise durch einDruckmittel, gesteuertenWiderstandsregler besteht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Stromwenders für den Erregerstrom ein polarisiertes Strom- oder Spannungsrelais zusätzlich und unabhängig vom Relais für den servomotorischen Antrieb der Feldregelung vorgesehen ist.
4. Abänderung einer Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das polarisierte Strom- oder Spannungsrelais mit dem Relais für den servomotorischen Antrieb der Feldregelung in der Weise zu einer baulichen Einheit vereinigt ist, daß gleichzeitig mit der Rückführung der Widerstandsregelung in die Stellung geringsten Widerstands eine Steuerung des Stromwenders erfolgt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis 4. mit einer in den Erregerstromkreis geschalteten Sammlerbatterie, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlerbatterie mit den Feldwicklungen parallel geschaltet ist und das polarisierte Relais für den Stromwender auf den Ausgleichstrom anspricht bzw. als Rückstromrelais wirkt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Sammlerbatterie ein Dämpfungswiderstand eingeschaltet ist.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche, ebenfalls auf konstante Spannung geregelte Hilfsstromkreise, z. B. zum Antrieb des Kompressormotors, vorgesehen sind. B. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromkreis mit dem Erregerstromkreis über Widerstandsabgriffe, vorzugsweise am Anlaß- oder Regelwiderstand, .gekoppelt g. Einrichtung. ist. _ nach - Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, däß zum unmittelbaren Anschluß des -Hilfsstromkreises an die Fahrleitung ein zusätzlicher Spannungsregler eingebaut ist. io. Einrichtung .nach Anspruch i- bis g, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelwiderstand ein Teil des Anfahrwiderstandes mit einem Satz selbsttätig gesteuerter und an Anzapfungen des Widerstandes angeschlossener Schaltelemente dient.