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Steuerung für elektrische Fahrzeuge für Fahren und Bremsen mit getrennten
Fahr- und Bremsschaltwerken Die Forderung, für die Bedienung von Fahr-und Bremssteuerungen
in elektrischen Fahrzeugen, insbesondere bei Straßenbahntriebwagen, zwei getrennte
Handhaben für das Fahren und das Bremsen, also z. B. einen Handhebel für das Fahren
und einen Fußhebel für das Bremsen bzw. zwei getrennte Fußhebel, und zwar je einen
für das Fahren und das Bremsen, zu verwenden, hat auf dieAusbildung der Steuerung
wesentlichen Einfluß.
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Wird beispielsweise Bedienung durch zwei Fußhebel gefordert, so verlangt
deren Anwendung bei Betätigung des Bremsfußhebels sofortige Bremsbereitschaft. Diese
Bedingung ist aber mit Steuerungen, bei denen für das Fahren und das Bremsen gemeinsame
Schaltgeräte, Widerstände usw. verwendet werden, nicht zu erfüllen, da die Ausschaltvorgänge
der Fahrsteuerung das rechtzeitige Einsetzen der elektrischen Bremse verzögern.
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Sofortige Bremsbereitschaft kann nur erreicht werden, wenn die Steuergeräte
für das Fahren und das Bremsen getrennt werden, da man dann jeder Handhabe den entsprechenden
Steuerungsvorgang zuordnen kann. Wichtig ist nun die zweckmäßigste Ausbildung des
Fahr- und des Bremsschaltwerkes.
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Man könnte Fahr- und Bremsschaltwerke als Nockenschaltwerke oder als
Feinstufenschaltwerke ausführen. Überlegungen und Untersuchungen lassen aber erkennen,
daß ein Vielstufennockenschaltwerk für die Fahrsteuerung einen wesentlich größeren
Aufwand erfordert als ein Feinstufenschaltwerk für den gleichen Zweck. Andererseits
wird für die Bremssteuerung der Aufwand für ein
Feinstufenschaltwerk
größer als für ein Vielstufennockenschaltwerk.
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Erfindungsgemäß wird deshalb eine Steuerung vorgeschlagen, bei der
für das Fahren ein Feinstufenschaltwerk und für das Bremsen ein Vielstufennockenschaltwerk
vorgesehen ist.
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Das Feinstufenschaltwerk für die Fahrsteuerung erhält feinstufige
Kontaktbahnen mit angebauten Widerständen für die Regelung der Fahrmotoren und einen
Reihen-Parallel-Schalter sowie einen eingebauten Feldschwächungsschalter für diese.
Dieses Fahrschaltwerk kann ferngesteuert werden, so daß am Bedienungshebel nur geringe
Schaltkräfte erforderlich sind. Zur Fahrsteuerung gehört ferner ein elektromagnetisch
betätigter Netzbremsschalter, der aus den Leistungsschaltern für den Fahrstromkreis
und den Umschaltkontakten für das Fahren und das Bremsen besteht. Beim Fahrvorgang
wird der Netzbremsschalter elektromagnetisch eingeschaltet. Dadurch werden die Leistungsschalter
und die Umschaltkontakte für den Fahrstromkreis geschlossen. Beim Bremsvorgang wird
die Magnetspule des Netzbremsschalters unterbrochen und derselbe durch Federkraft
in die Bremsstellung gedreht. Die Leistungsnockenschalter werden dadurch zwangsweise
geöffnet und unterbrechen den Fahrstromkreis; anschließend werden die Umschaltkontakte
des Fahrstromkreises geöffnet und die des Bremsstromkreiseszwangsweise geschlossen.
Ferner gehört zur Fahrsteuerung ein elektromagnetisch betätigter Fahrtrichtungswender
mit Motortrennschalter.
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Das Vielstufennockenschaltwerk für die Bremssteuerung besteht aus
den Nockenschaltern nebst Schaltwalze, die zur Widerstandsregelung und Schließung
des Bremsstromkreises dienen, und den zugehörigen Bremswiderständen. Das Bremsschaltwerk
kann unmittelbar oder über eine Schalthilfe, etwa einen Drehmomentverstärker od.
dgl., bzw. mittels Fernsteuerung gesteuert werden. Die Anordnung ist dann so getroffen,
daß bei Betätigung der Bremshandhabe der Netzbremsschalter den Fahrstromkreis sofort
unterbricht und in die Bremslage gelangt. Der Stromkreis für die elektrische Bremse
wird dann durch das Bremsnockenschaltwerk geschlossen und der Bremsstrom geregelt.
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In der -Zeichnung ist die Starkstromschaltung für eine zweimotorige
Ausrüstung mit getrennten Schaltwerken für das Fahren und das Bremsen dargestellt.
Die Anker der beiden Fahrmotoren sind mit I und II, ihre Feldwicklungen mit F1 und
F11 bezeichnet. 3, :4, 5 sind Kontakte des Reihen-Parallel-Schalters. Die Feldschwächungsschalter
sind mit 6 und 7, die Feldschwächungswiderstände mit 23 und 24 bezeichnet. Das Vielstufennockenschaltwerk
für das Bremsen besitzt eine größere Zahl von Kontakten 8 bis 18, die den Regelwiderstand
25 schalten. Die Leistungsschalter des Netzbremsschalters sind mit i und 2, die
Umschaltkontakte desselben für das Fahren und das Bremsen mit 19 und 2o bezeichnet.
Der Netzbremsschalter ist mit Rücksicht auf die Abschaltleistung mit zwei in Reihe
geschalteten Leistungsschaltern ausgerüstet. Für die Schaltung als solche genügt
natürlich ein Leistungsschalter: Die Umschaltkontakte i9 und 2o sind, wie aus der
Zeichnung ersichtlich, so angeordnet, daß sie entweder in der einen Stellung den
Bremsstromkreis über die Kontakte 8 bis 18 des Vielstufennockenschalters oder aber
in ihrer anderen Stellung einen Stromkreis für die Regelkontaktbahnen der Fahrsteuerung
schließen. 21 und 22 sind diese Regelkontaktbahnen sowie die zugehörigen Regelwiderstände
des Feinstufenschaltwerkes für das Fahren. Die Kontaktbahnen werden beim Anfahren
in ihrer ganzen Länge von Kontakten bestrichen, wie in der Zeichnung gestrichelt
angedeutet. Durch Betätigung des Fahrschalters wird der elektromagnetische Netzbremsschalter
eingeschaltet, und damit werden die Leistungsschalter i und 2 geschlossen sowie
die Umschaltkontakte icg und 2o in die obere Lage (Fahrlage) bewegt. Der Kontakt
3 des Reihen-Parallel-Schalters ist geschlossen. Der Fahrstrom verläuft dann vom
Stromabnehmer über die Leistungsschalter i und 2, den Anker I und das Feld F1 des
Fahrmotors I, den Umschaltkontakt i9 (obere Lage), die Pfeilleitung zur ersten Lamelle
der Regelkontaktbahn 21 und den zugehörigen Regelwiderstand, dann über Kontakt 3
des in Stellung »Reihe« stehenden Reihen-Parallel-Schalters, durch den Regelwiderstand
an der Regelkontaktbahn 22 zur letzten Lamelle derselben und über die Pfeilleitung
zum Umschaltkontakt 2o (obere Lage), dann über Feld FIi und Anker II des Fahrmotors
II zur Erde. Durch weitere Betätigung des Fahrhebels erfolgt die Regelung in Reihenschaltung
der Fahrmotoren. In der letzten Reihenschaltungsstellung haben beide Pfeilleitungen
die gestrichelt gezeichnete Lage erreicht, die Regelwiderstände an den Regelkontaktbahnen
21 und 22 sind dann ausgeschaltet, die Fahrmotoren laufen in Reihenschaltung ohne
Vorwiderstände. Bei Weiterbewegung des Fahrhebels wird dann der Reihen-Parallel-Schalter
von »Reihe« auf »Parallel« umgeschaltet, seine Kontakte q und 5 werden geschlossen,
sein Kontakt 3 wird anschließend geöffnet. Die Fahrmotoren laufen dann in Parallelschaltung
mit vorgeschalteten Regelwiderständen. Letztere werden dann stetig ausgeschaltet,
bis die Pfeilleitungen wieder in der ausgezogen gezeichneten Lage stehen und die
Fahrmotoren ohne Vorwiderstand zueinander parallel geschaltet sind.
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Beim Ausschalten des Fahrhebels oder beim Einschalten des Bremshebels
wird der Strom in der Magnetspule des Netzbremsschalters unterbrochen. Dieser schaltet
aus, öffnet die Leistungsschalter i und 2 und bringt die Umschaltkontakte i9 und
2o aus der Fahr- in die Bremslage; damit ist der Bremsstromkreis vorbereitet. Eine
vom Bremshebel angetriebene, nicht dargestellte Nockenwalze schließt dann die Nockenschalterkontakte
8, 9 und 15 des Vielstufennockenschaltwerkes und damitden Bremsstromkreis. Zur weiteren
Regelung der Fahrmotoren beim Bremsen werden .dann die übrigen Nockenschalterkontakte
io bis 15 des Vielstufenschalt-
Werkes nach einem nicht dargestellten
Schalttakt geschlossen bzw. geöffnet.