DE893365C

DE893365C - Nachlaufsteuervorrichtung, verwendbar zur Steuerung, Fernsteuerung und Vielfachsteuerung

Info

Publication number: DE893365C
Application number: DEA4747A
Authority: DE
Inventors: Hans Ablassmayer
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1950-10-24
Filing date: 1950-10-24
Publication date: 1953-10-15

Description

Nachlaufsteuervorrichtung, verwendbar zur Steuerung, Fernsteuerung und Vielfachsteuerung Steuervorrichtungen sollen im allgemeinen zuverlässig arbeiten, besonders die Steuervorrichtungen für elektrische Triebfahrzeuge sollen nach Möglichkeit ioo °/a zuverlässig sein, damit der Zug nicht auf freier Strecke liegenbleibt und von einer Hilfslok geholt werden muß. Erfahrungsgemäß sind die Störungen sehr oft von Relais verursacht.
Erfindungsgemäß wird' deshalb eine Steuervorrichtung vorgeschlagen, bei der keine Relais verwendet sind. Die Schaltung hat überdies noch den Vorteil, -daß sie sehr einfach ist und steuerungstechnisch gesehen sehr günstige )Eigenschaften hat.
Bild i zeigt einen Kommutator und eine Kohle; beide sind voneinander unabhängig drehbar. Der Kommutator stellt die Iststellung, die Kohle die Sollstellung dar. Die Kohle hat ebenso viele Stelhiuaen wie idie Lokomotive Fafhrstufent. Die auf dem Kommutator aufliegende Kohlebürste wird vom Lokführer verstellt entweder mittels mechanischer oder elektrischer Welle. Als Drehmoment ist vom Lokführer oder von der elektrischen Welle aufzubringen lediglich die Reibung zwischen Kohle und Kommutator und beträgt 2 bis 3 cm/kg, ist also sehr gering. Der Kommutator wird vom Schaltwerk verstellt. Die Lamellen sind an die Anzapfungen eines Spartransformators oder Widerstandes angeschlossen, die sich ebenfalls mitdrehen (Bild 2). Stimmen nun die Iststellung und die Sollstellung nicht überein, erhält der fremderregte Nebenschlußmotor Spannung. Die Spannung ist in ihrer Richtung und Größe vom Verstellwinkel a abhängig (Bild 3) ; a ist der Winkel zwischen Iststellung und Sollstellung. Durch Veränderung der Tr.ansformatoranzapfung kann jede beliebige Charakteristik in der Kurve alU erreicht werden, wo U die am Transformator abgenommene Spannung ist. Dies ist ein besonderer Vorzug der Schaltung. Auf diese einfache Art können beliebig viele Stufen elektrisch gespeichert werden. Außerdem kann, wie in Bild 2 und 3 bereits angedeutet, ein Stellungszwang mit eingebaut werden. In der Mitte i-st eine Lamelle ohne Potential. Sie ist etwas breiter als die Kohlebürste. Neben dieser Lamelle sind links und rechts besonders breite, abschaltbare Lamellen. Das Abschalten besorgen Sehalter (Fertigschalter), die mechanisch angetrieben werden und sich nur öffnen, wenn das Scbaltwerk genau in der Vollstufe steht (Stellungszwangskontakt). Sie sitzen auf einer Welle, die sich je Stufe einmal dreht (z. B. Feinreglerwelle): Die Fertigschalter gestatten, daß man für den Antrieb der Kohle einen sehr großen toten Gang zulassen kann. Nimmt man für eine Stufe ß= 36o° elektrisch an, so kann der tote Gang für die Kohle bis zu i7d°° elektrisch oder ± 85° elektrisch betragen.
Der Neben:schlußmotor treibt über ein Getriebe das Schaltwerk und damit den Kommutator so lange, bis die Iststellung und die Sollstellung wieder übereinstimmen (Bilid 4). Der Steuermotor soll innerhalb einer Umdrehung stillstehen. Dies kann man dadurch erreichen, daß man den Fertigschalter so ausbildet, daß nach Abschaltung des Steuermotorankers dieser kuTzgeschlossen wird. Da die Fremderregung nicht mitabgeschaltet wird, tritt eine sehr starke elektrisch-, Bremsung ein.
Durch Wahl der Transformatorenspannungen kann Ianjn und nm", für den Steuermotor ein für allemal festgelegt werden. Der Vorteil der Schaltung ist, daß das Schaltwerk wegen der stetigen Spannungssteigerung bis nnax sanft hochgefahren wird, ebenso sanft ist auch das Stillsetzen, da die Spannung stetig abgebaut wird. Die Gesamtschaltzeit kann durch Steigerung von n,nax beliebig klein gemacht werden.
In Fällen, wo man sich mit einer einzigen Schaltgeschwindigkeit begnügt, kann man statt des Nebenschlußmotors auch einen Kurzschlußläufer verwenden (Bild 5).
Bei Gleichstrom ist an Stelle des Spartransformators ein Widerstand zu verwenden.
Sollte an dieser .Steuerung nun wirklich einmal ein Schaden eintreten, so hat der Lokführer die Möglichkeit, die Bürste mit dem Kommutator mechanisch zu verbinden. Dadurch wird die Steuerung zur Handsteuerung wie bisher, und der Lok führer kann den Zug auf alle Fälle nach Hause bringen.
Durch Verwendung der elektrischen Welle kann man jede der beschriebenen Steuervorrichtungen zur Fernsteuerung und zur Vielfachsteuerung verwenden.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung überall dort angewendet werden, wo ähnliche Aufgaben gestellt sind, z. B. in Steuerungen für Aufzüge, Hebezeuge, Wasserwehr, in der Meßtechnik usw.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Nachlaufsteuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung einer verstellbaren Stromübergangsstelle eine Sollstellung und die Stellung einer dazugehörigen, ebenfalls verstellbaren, unter Spannung stehenden unterteilten Strombahn die Iststellung darstellen, wobei ein Steuermotor so lange Spannung in der richtigen Höhe und in der geeigneten Richtung erhält, bis Iststellung und Sollstellung übereinstimmen.
2. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Stromübergangsstelle und .die unterteilte Strombahn aus einem Kollektor und der dazugehörigen Bürste oder einem Kohlerad bestehen.
3. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß .die Spannungsverteilung ,auf dem Kollektor derart gewählt ist, daß die Spannung, die der Steuermotor erhält, um so größer wird, je mehr die Iststellung und die Sollstellung voneinander abweichen.
4. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsverteilung über den Kollektor nicht stetig verläuft, sondern irgendeine wählbare Charakteristik (a/U) hat.
5. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurchgekennzeichnet, daß die beiden letzten Lamellen sehr lang sind, so daß auch bei sehr großem Verstellwinkel (a) die höchstzulässige Ankerspannung nicht überschritten wird.
6. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fertigschalter dafür sorgt, daß die vom Steuermotor angetriebene Einrichtung immer an der gleichen Stelle stehenbleibt, unabhängig vom toten Gang des Kohlebürstenantriebes.
7. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i bis. 6, dadurch gekennzeichnet, d@aß der Fertigschalter nach Abschalten des Fa'hrmotorankers bei eingeschalteter Erregung des Steuermotors diesen. Anker kurzschließt, wodurch eine sehr starke elektrische Bremsung des Steuermotors eintritt. B. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch ii und 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Nebenschlußmotors ein Drehstrommotor verwendet wird. g. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Drehstrommotor elektrisch oder mechanisch durch den Fertigschalter abgebremst wird. io. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlebürste von einer elektrischen Welle angetrieben wird, so daß die Steuervorrichtung zur Vielfachsteuervorrichtung oder Fernsteuervorrichtung wird. ,iri. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung bei Außertrittfallen der elektrischen Welle für deren Synchronisierung sorgt. 12. Nachlaufsteuervorrichtung nach .Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobsynchronisierung durch eine zweite elektrische Welle, die im Gegensatz zur ersten weder mechanisch noch elektrisch untersetzt ist, erfolgt. 13. Nachlaufsteuervorrichtung nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen nicht elektrisch, sondern mechanisch mittels einer vorgespannten Feder gespeichert werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 259 517, 659 887.