DE889183C

DE889183C - Automatic braking current charger for collectors

Info

Publication number: DE889183C
Application number: DED9345A
Authority: DE
Inventors: Alwin Dipl-Ing Dueskow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-06-09
Filing date: 1951-06-09
Publication date: 1953-09-07

Description

Selbsttätige Bremsstromladevorrichtung für Sammler Obwohl bekannt ist, daß die Verwendung von Sammlern als Stromquelle für Scheinwerfer und Bremsen große Vorteile bietet und für optischakustische Signalansagen die Gewähr für eine genügende Sicherheit überhaupt nur dann gegeben ist, wenn sie mit Kleinspannung betrieben werden, entschließt man sich bei Bahnbetrieben doch nur zögernd, einen Sammler in einem Schienenfahrzeug zu verwenden. Dieser ablehnende Standpunkt ist darin begründet, daß die Einführung von Sammlern, wenn sie nicht durch Lichtmaschinen im Fahrzeug geladen werden, durch Überwachung, Ausfall der Wagen, Ein- und Ausbau erhebliche Mehrarbeit und Unkosten verursachen. Bei modernen Fahrzeugen, die heute noch Einzelerscheinungen sind, ließ es sich vertreten, die Verteuerung durch Beschaffung und Einbau von Lademaschinen in Kauf zu nehmen. Die hierfür aufzuwendenden Kosten belaufen sich einschließlich Zubehör auf das Sechs- bis Siebenfache des Preises eines Sammlers, für dessen Ladung sie bestimmt sind.Automatic braking current charger for collectors Although known is that the use of collectors as a source of power for headlights and brakes offers great advantages and for optical acoustic signal announcements the guarantee of a Sufficient security is only given if it is operated with extra-low voltage be operated, one decides hesitantly at railway companies to have one To use collector in a rail vehicle. This negative point of view is reasoned that the introduction of collectors, if not by alternators be charged in the vehicle, through monitoring, failure of the car, installation and removal cause considerable additional work and costs. With modern vehicles that today It was argued that there are still individual phenomena, the increase in costs through procurement and the installation of loading machines. The costs incurred for this including accessories are six to seven times the price of a collector for whose cargo they are intended.

Zur Beseitigung der Nachteile, die die Einführung der an sich sehr erwünschten Sammler bei Schienenfahrzeugen erschweren, schlägt die vorliegende Erfindung als Lösung eine Vorrichtung zum selbsttätigen Laden von Sammlern mit Bremsstrom vor. DerBremsstrom wird bekanntlich bei Schienenfahrzeugen durch die Motoren erzeugt und in Bremswiderständen als Wärmeenergie verzehrt. Es ist daher naheliegend, einen Teil dieser Energie zur Ladung von Sammlern auszunutzen. Nach der vorliegendenErfindunggeschieht dies dadurch, daß, wie die Abbildung erkennen läßt, ein Bremsstromkreis M, B parallel zu einem Bremswiderstand BW, dessen Wert während der Bremsung und auch bei Änderung der Zuggröße konstant bleibt, im Ladestromkreism, B ein Ladewiderstand LW zur Strombegrenzung und Steuerung hintereinander mit dem Sammler Ba und Arbeitskontakten 1, 2 eines Ladewächters W so- angeschlossen wird, daß . bei Überschreitung eines bestimmten Bremsstromes, der durch die Schaltgeschwindigkeit in allen Stellungen des Fahrschalters eingestellt werden kann, die im Steuerstromkreis i, m, 3, 4, 5, B angeordnete Einschaltspule Esp (3, g) .des Ladewächters W überbrückte Kontakte 4, 4, zur Einschaltung einer vom Bremsstrom erregten Selbsthaltespule Hsp (3, 1a) öffnet und vorher Arbeitskontakte 1, 2 schließt; die den Sammler Ba mit dem Bremsstromkreis i, B sQ lange verbinden, wie Bremsstrom den Sammler als Ladestrom durchfließt und den Ladekreis i, yh,1, 2, B trennen, sobald der Bremsstrom auf einen unteren Grenzwert sinkt.To eliminate the disadvantages that make it difficult to introduce the collectors, which are very desirable per se, in rail vehicles, the present invention proposes a device for the automatic charging of collectors with braking current as a solution. As is known, the braking current is generated in rail vehicles by the motors and consumed as thermal energy in braking resistors. It is therefore obvious to use part of this energy to charge collectors. According to the present invention, this is done in that, as the figure shows, a braking circuit M, B parallel to a braking resistor BW, the value of which remains constant during braking and also when the train size changes, in the charging circuit, B a charging resistor LW for current limitation and control one behind the other with the collector Ba and working contacts 1, 2 of a charge monitor W is connected so that. when a certain braking current is exceeded, which can be set by the switching speed in all positions of the travel switch, the switch-on coil Esp (3, g) of the charge monitor W arranged in the control circuit i, m, 3, 4, 5, B of the charge monitor W bridged contacts 4, 4 , to switch on a self-holding coil Hsp (3, 1a) excited by the braking current opens and before working contacts 1, 2 closes; which connect the collector Ba with the braking circuit i, B sQ for a long time, as braking current flows through the collector as charging current and disconnect the charging circuit i, yh, 1, 2, B as soon as the braking current drops to a lower limit value.

Wesentlich für das selbsttätige Arbeiten der Ladevorrichtung ist die Lage des Bremswiderstandes BW im Bremsstromkreis. Im allgemeinen wird es möglich sein, einen schon vorhandenen Widerstand dafür auszunutzen. In. dem in der Abb. i dargestellten Beispiel wurde der Vorwiderstand für die Schienenbremsen benutzt. Ist eine solche Gelegenheit nicht gegeben, so muß er so eingebaut werden, daß er nicht durch das Ein- und Aushängen der Bremskupplungen K1, K2 oder durch Stromkreise Sca, die häufig zum Einschalten der Schienenbremse über den Sandstreueir geöffnet und geschlossen werden, verändert oder für die Ladung unwirksam wird. Sein Wert muß konstant bleiben und zusammen mit dem Ladewiderstand LW auf .die Klemmenspannung der Batterie Ba so abgestimmt sein, daß der bei geschlossenen Arbeitskontakten 1, 2 von dem von -h über 2, 1, m, i, Bw, K, B, 5 nach - fließenden Strom zwischen i, K erzeugte Spannungsabfall kleiner ist als die für die Selbsthaltespule Hsp benötigte Mindestspannung. Bei Erfüllung dieser Forderung wird der Ladestromkreis m, 1, 2, 5 mit Sicherheit unterbrochen, sobald der Bremsstrom Je, der von den Motoren MI, MII über FW, M, a, E oder c, K1, K2, E, Sa oder Si, Bw, K, B, E2, El fließt, gleich Null wird. The position of the braking resistor BW in the braking circuit is essential for the charging device to work automatically. In general it will be possible to use an existing resistor for this purpose. In. In the example shown in Fig. i, the series resistor was used for the rail brakes. If such an opportunity is not given, it must be installed in such a way that it is not changed or for the charge becomes ineffective. Its value must remain constant and, together with the charging resistor LW , be matched to the terminal voltage of the battery Ba in such a way that when the normally open contacts 1, 2 are closed, the value of -h via 2, 1, m, i, Bw, K, B, 5 after - flowing current between i, K generated voltage drop is smaller than the minimum voltage required for the self-holding coil Hsp. If this requirement is met, the charging circuit m, 1, 2, 5 is definitely interrupted as soon as the braking current Je, which is supplied by the motors MI, MII via FW, M, a, E or c, K1, K2, E, Sa or Si , Bw, K, B, E2, El flows, becomes zero.

Wesentlich für das Arbeiten der Vorrichtung ist ferner, daß ein Ladewächter W verwendet wird, der eine Selbsthaltespule Hsp besitzt,- die in Ruhestellung 4; 4" überbrückt (g, 4Q, 4, h) und in Arbeitsstellung 30, 4 mit .der Einschaltspule Esp hintereinandergeschaltet ist. Dadurch wird bei richtiger Bemessung der Spulen erreicht, daß bei den beim Bremsen auftretenden, Ladestromschwankungen keine Entladung und keine Unterbrechung der Ladung durch Flattern des Ladewächters eintritt. Neben dem Ladestromkreis ist ein wesentliches Kennzeichen der Vorrichtung der Steuerstromkreis i, M, 3, 4, 5 B des Ladewächters W, in dem die Einschaltspule Esp und die Selbsthaltespule Hsp angeordnet sind, und der an den Klemmen i, K des Bremswiderstandes BW so angeschlossen ist, daß der Ladewächter die Steuerimpulse aus dem Bremsstromkreis erhält.It is also essential for the operation of the device that a load monitor W is used, which has a self-holding coil Hsp, - which in the rest position 4; 4 "is bridged (g, 4Q, 4, h) and, in working position 30, 4, is connected in series with the closing coil Esp. If the coils are correctly dimensioned, this ensures that the charging current fluctuations that occur during braking do not discharge or interrupt the charge In addition to the charging circuit, an essential feature of the device is the control circuit i, M, 3, 4, 5 B of the charge monitor W, in which the closing coil Esp and the self-holding coil Hsp are arranged, and the one at the terminals i, K of the braking resistor BW is connected in such a way that the charge monitor receives the control pulses from the braking circuit.

Gemäß der Erfindung ist daneben noch vorgesehen, den Steuerstromkreis über Kontakte Br, F des Fahrschalters derart verlaufen zu lassen, daß er bei Fahrt F unterbrochen und beim Bremsen Br geschlossen ist.According to the invention, there is also provision for the control circuit to run via contacts Br, F of the drive switch in such a way that it is interrupted when F driving and Br is closed when braking.

Außer den in der Abbildung dargestellten Anschlußpunkten m, 5 ist ferner eine andere Stelle angedeutet, an der ebenfalls die Forderung eines konstanten Wertes für den Bremswiderstand erfüllt ist. Es ist .dies der Punkt nip, an einem Ende der Hauptfeldwicklungen El, E2 und 5, in der Mitte des Ausgleichswiderstandes AW. Für gewisse Fälle kann diese Anordnung der selbsttätigen Ladevorrichtung vorteilhafter sein.In addition to the connection points m, 5 shown in the figure, another point is also indicated at which the requirement of a constant value for the braking resistor is also met. It is .this the point nip, at one end of the main field windings El, E2 and 5, in the middle of the balancing resistor AW. In certain cases, this arrangement of the automatic charging device can be more advantageous.

Die Wirkungsweise der selbsttätigen Bremsstromladevorrichtung ist höchst einfach. Es seien Geräte mit folgenden Werten gegeben: Einschaltspannung i2'V', Mindestwert der Selbsthaltespannung 3 V, Bremswiderstand o,i9 Ohm, Ladewider-Stand 0,71 Ohm.The mode of operation of the automatic braking current charging device is very easy. There are devices with the following values: switch-on voltage i2'V ', minimum value of the self-holding voltage 3 V, braking resistor o, i9 Ohm, charging resistance 0.71 ohms.

Eine Einschaltspannung von 12 V ist vorhanden, wenn der Bremsstrom 63 Amp. beträgt. Sinkt er auf 15,8 Amp.., so ergeben sich als Klemmenspannung für den Steuerstromkreis 3 V. Dabei würde die Abfallgrenze der Selbsthaltespule erreicht sein. Sind nun die Arbeitskontakte 1, 2 geschlossen, ohne daß Bremsstrom vorhanden ist, so würde eine 12-V-B,atterie über den Ladewiderstand LW und Bremswiderstand BW bei zusammen o,9 Ohm mit 1335 Amp. entladen werden. Da die Klemmenspannung am Bremswiderstand bei diesem Strom aber nur 2,53 V beträgt, öffnet der Ladewächter die Arbeitskontakte 1, 2, ohne daß es zu einer Entladung kommt. _ Die Vorzüge dieser Neuerung bestehen darin, daß die hohen Anschaffungskosten für automatische Ladevorrichtungen mit Lichtmaschinen entfallen, daß bei Ladung in stationären Anlagen kein Ein-und Ausbau der Batterie notwendig ist, daß durch die Verwendung von Sammlern für Scheinwerfer, Signalanlagen, Schienenbremsen, Haltebremsen mit Solenoid und der Bremsung mit vorerregten Feldern die Betriebssicherheit erheblich verbessert werden kann. Dabei würde man zweckmäßig zwei Batterien verwenden, von denen eine als Betriebsbatterie und die andere für die Ladung angeschlossen ist. Ein Wechsel könnte durch einfaches Umschalter vorgenommen werden.A switch-on voltage of 12 V is available when the braking current is 63 amps. If it drops to 1 5.8 Amp .., the terminal voltage for the control circuit is 3 V. The drop limit of the self-holding coil would have been reached. If the working contacts 1, 2 are now closed without braking current present, a 12 VB battery would be discharged via the charging resistor LW and braking resistor BW at a combined o.9 ohms with 1335 amps. Since the terminal voltage at the braking resistor is only 2.53 V with this current, the charge monitor opens the normally open contacts 1, 2 without a discharge occurring. _ The advantages of this innovation are that the high acquisition costs for automatic charging devices with alternators are eliminated, that when charging in stationary systems no installation and removal of the battery is necessary, that by using collectors for headlights, signal systems, rail brakes, holding brakes Solenoid and braking with pre-excited fields the operational safety can be significantly improved. It would be useful to use two batteries, one of which is connected as a service battery and the other for charging. A change could be made by a simple switch.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Automatic charging device for collectors in rail vehicles with motors for electrical braking, characterized in that in the braking circuit (1UB) parallel to a braking resistor (BW), the value of which remains constant during braking and when the train size changes, in the charging circuit (in, B) Charging resistor (LW) for current limitation is connected one behind the other to the collector (Ba) and working contacts 4, 2) of a charge monitor (W) so that when a certain braking current is exceeded, the control circuit (i, m, 3, 4, 5, B) arranged switch-on coil (Esp) of the charge monitor (L) bridged contacts (4, 4u) for switching on a self-holding coil (Hsp) excited by the braking current opens and working contacts (1, 2) closes that connect the collector (Ba) to the braking circuit (i, B ) connect as long as braking current flows through the collector as charging current and disconnect the charging circuit (i, in, 1, 2, B) as soon as the braking current falls to a lower limit value.

2. Automatic Charging device according to Claim i, having a charge monitor (L), the self-holding coil thereof (Hsp) bridged in rest position (4, 4u) (b, 4 "4, h) and in working position (3o, 4) is connected in series with the closing coil (Esp),

3. Automatic charging device according to claim i and 2, in which the control circuit (i, in, 3, 4, 5, B) of the charge monitor (L) with the switch-on (Esp) and self-holding coil (Hsp) at the terminals (i, k) of the braking resistor (BW) is connected.

4. Automatic charging device according to claim i to 3, in which the control circuit (i, In, 3, 4, 5, B) is guided via contacts (Br, F) of the drive switch, which close the control circuit when braking (Br) and at Run and in the zero position. Interrupt the control circuit (F).

5. Automatic loading device according to claim i to 4, at which the clamping point (in) at nzo an; This is one end of both major miswindings (El, E2) and the terminal point (5) at 50 at the midpoint of the balancing resistance (AW) is connected.