DE956052C - Nutzbremsschaltung fuer Umformer-Lokomotiven - Google Patents

Description

• Nutzbremsschaltung für Umformer-Lokomotiven Für den elektrischen Antrieb von Fahrzeugen, z. B. Lokomotiven, sind Anordnungen bekannt, bei denen der von der Fahrleitung gelieferte Wechselstrom auf der Lokomotive in Gleichstrom umgeformt wird, der dann die einzelnen Fahrmotoren speist. Hierzu befindet sich auf der Lokomotive ein Wechselstrommotor (z. B. ein Synchron- oder Asynchronmotor), der von der Fahrleitung (gegebenenfalls über einen die Spannung herabsetzenden Transformator) insbesondere mit Einphasenwechselström von r62/3 oder 5o Hz gespeist wird und der mit einem Gleichstromgenerator für die Speisung der Fahrmotoren gekuppelt ist.
• Die Erfindung betrifft eine Schaltung, mit der man bei solchen Umformer-Lokomotiven besonders einfach und wirkungsvoll eine Nutzbremsung der Lokomotive herbeiführen kann. Die Fahrmotoren werden bei dieser Nutzbremsung in an sich bekannter Weise mit einer zweckmäßig regelbaren Fremdspannung erregt. Nach der Erfindung arbeitet der von den Fahrmotoren gespeiste, nunmehr motorisch arbeitende Gleichstromgenerator mit Reihenschlußerregung. Der Gleichstromgenerator treibt dabei den Wechselstrommotor an, so daß dieser die Bremsenergie an das Netz zurückliefert. Eine solche Schaltung bringt wesentliche Vorteile mit. sich. Infolge der keihensch.lußerregung des motorisch arbeitenden Gleichstromgenerators steigt mit steigendem Bremsstrom die Spannung an dem mit dem Wechselstrommotor gekuppelten Gleichstromgenerator an, bis Spannungsgleichgewicht im Bremsstromkreis hergestellt ist. Es ergibt sich also ein weiches bzw. nachgiebiges Bremsen der Lokomotive. Ein weiterer Vorteil besteht in folgendem: Da der Wechselstrommotor der Lokomotive auch beim Übergang vom Fahren auf das Bremsen infolge seiner Speisung aus der Fahrleitung mit konstanter bzw. annähernd konstanter Drehzahl weiterläuft, ist es notwendig, daß bei der Umschaltung der Gleichstrommaschinen auf die Bremsschältung die Ankerspannungen zwischen den generatorisch arbeitenden Fahrmotoren und dem als Motor arbeitenden Gleichstromgenerator übereinstimmen, um Stromstöße zu vermeiden. Dies ermöglicht die Reihenschlußerregung der mit dem Wechselstrommotor gekuppelten Gleichstrommaschine, die beim Beginn der Bremsung vor dem Einsetzen des Bremsstromes an der Gleichstrommaschine zunächst keine Spannung entwickelt. Erst mit dem Einsetzen der Fremderregung der Fahrmotoren, erzeugen diese von den Fahrachsen angetriebenen Maschinen Spannung und Strom, der dann infolge der Reihenschlußerregung auch eine Gegen-EMK in der gespeisten Gleichstrommaschine erzeugt. Durch Steigerung der Fremderregung der Fahrmotoren können dabei der Bremsstrom bzw. die Bremsleistung auf den gewünschten Wert eingestellt werden.
• Im folgenden sei die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. i ist ein auf einer elektrischen Lokomotive befindlicher Synchronmotor, der aus der nicht dargestellten Fahrleitung mit Einphasenwech.selstrom von i62/3 oder 5o Hz gespeist wird. Der Synchronmotor i ist mit einem Gleichstromgenerator 2 gekuppelt, der beim Fahren die vier Fahrmotoren 3 speist. Bei der Bremsschaltung sind nun die beim Fahren als Reihenschlußerregerwicklungen arbeitenden Erregerwicklungen 4 der Fahrmotoren in Reihenschaltung über einen Regelwiderstand 5 an eine Fremdspannung, z. B. eine Batterie 6 oder an eine Hilfsgleichstrommaschine, angeschlossen. Die Erregerwicklung 7 des Gleichstromgenerators 2, die bei der Fahrschaltung die Maschine erregt, ist beim Bremsen an einen in den Belastungsstromkreis des motorisch arbeitenden Gleichstromgenerators 2 eingeschalteten Nebenschlußwiderstand 8 angeschlossen, so daß sie einen dem Belastungsstrom proportionalen, jedoch stark verringerten (z. B. im Verhältnis i ::2o) Erregerstrom führt. Diese Reihenschlußerregung bedingt - wie angeführt -, daß auch die speisenden, von den Fahrachsen angetriebenen Gleichstromfahrmotoren 3 mit einer nachgiebigen Drehzahl arbeiten, wodurch einem zu starken Anwachsen des Bremsstromes entgegengewirkt wird. Die Stärke der Bremswirkung kann außerdem mit Hilfe des Regelwiderstandes 5 auf gewünschte Werte eingestellt werden. Die Bremsenergie wird, abgesehen von deri Verlusten, über den generatorisch arbeitenden Synchronmotor i an die Fahrleitung zurückgegeben.
• In manchen Fällen erweist es sich als zweckmäßig, die mit dem Wechselstrommotor gekuppelte Gleichstrommaschine beim Bremsbetrieb nicht unmittelbar vom Belastungsstrom zu erregen, sondern über eine Verstärkermaschine. Die Erregerwicklung 7 ist dann an den Ausgangsstromkreis einer Verstärkermaschine angeschlossen, während die Steuerwicklung der Verstärkermaschine entweder an einen ähnlich wie der Nebenschlußwiderstand 8 wirkenden Nebenschlußwiderstand im Belästungsstromkreis angeschlossen ist oder von dem Spannungsabfall an einer auf den Fahrmotoren vorhandenen: und auch beim Bremsen eingeschalteten Kompoundwicklung gespeist wird. Eine solche Schaltung erweist sich vor allem dann als zweckmäßig, wenn die Verstärkermaschine für bestimmte Regelzwecke beim Fahren der Lokomotive bereits vorhanden ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Nutzbremsschaltung für -Umformer-Lokomotiven, auf denen beim Fahren ein aus der Fahrleitung mit Wechselstrom gespeister Motor (z. B. ein Synchron- oder Asynchronmotor) einen Gleichstromgenerator antreibt, der die Fahrmotoren speist, und bei der die Fahrmotoren mit einer zweckmäßig regelbaren Fremdspannung erregt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Fahrmotoren gespeiste, motorisch arbeitende Gleichstromgenerator mit Reihenschlußerregung arbeitet.
2. 2. Schaltung mach Anspruch: i, gekennzeichnet durch einen im Belastungsstromkreis des motorisch arbeitenden Gleichstromgenerators eingeschalteten Nebenschlußwiderstand, an den die beim Fahren als l,#ebenschlußerregerwicklung arbeitende Erregerwicklung des Gleichstromgenerators angeschlossen wird. .
3. 3. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung des motorisch arbeitenden Gleichstromgenerators von einer Verstärkermaschine gespeist wird, deren Steuerwicklung vom Spannungsabfall an einer auf den Fahrmotoren angebrachten Kompoundwicklung gespeist wird. In Betracht gezogene Druckschriften: BBC-Mitt. Mannh., 13 (1g26), S. 99, linke Spalte, Absatz 2; El. Bahnen, 3 (192q), S. 263, linke Spalte, letzter Absatz; 9 (1933), S. ii, rechte Spalte, Absatz i, S. 3o, linke Spalte, Absatz i ; Glas. Annalen, 72 (1948), S. 54, rechte Spalte, Absatz i und letzter Absatz.