DE969702C - Verfahren zur Regelung von Umformerlokomotiven mit Wechselstrom-Gleichstromumformern - Google Patents
Verfahren zur Regelung von Umformerlokomotiven mit Wechselstrom-GleichstromumformernInfo
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Description
Für elektrische Bahnzwecke bietet die Zuführung von hochgespanntem Wechselstrom an dem Fahrdraht
große Vorteile. Da die Motoren selbst mit solchem Strom nicht gespeist werden können, werden
in den Lokomotiven Transformatoren oder Umformer angeordnet. Unter anderem ist eine Anordnung
bekanntgeworden, bei der ein rotierender Umformer vorgesehen ist, in dem der zugeführte einphasige
Wechselstrom einerseits in Mehrphasenstrom umgewandelt, gleichzeitig aber in seiner
Spannung heruntertransformiert wird. Der Umformer stellt hierbei eine unmittelbar an das Netz
angeschlossene Hochspannungs-Synchronmaschine dar, deren Ständer noch eine zusätzliche Mehrphasenwicklung
hat, von der die als Asynchronmotoren ausgeführten Bahnmotoren unter Spannungsregelung
durch Änderungen der Erregung der Synchronmaschine gespeist werden.
Bei anderen Umformerlokomotiven, bei denen die für den Zugbetrieb besonders gut geeignete Arbeitscharakteristik von Gleichstrommotoren ausgenutzt
werden soll, ist ein Motorgenerator vorgesehen, dessen Motorteil aus dem Fahrdraht mit hochgespanntem
Wechselstrom gespeist wird, während der Generatorteil regelbaren Gleichstrom geringer
Spannung zur Speisung der Fahrmotoren liefert. Zum Antrieb des Generators kann man Synchronoder
Asynchron-Wechselstrom-Motoren verwenden. Besonders zweckmäßig ist die Verwendung eines
Asynchronmotors mit Kurzschlußläufer für den
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Motorteil des Umformers, weil dieser in seinem Aufbau einfach ist, nicht synchronisiert zu werden
braucht, bei einem Kurzschluß in der Fahrleitung spannungslos wird und daher nicht auf den Kurzschluß
zurückarbeiten kann. Die für das Anfahren erforderliche Spannungsregelung des den Fahrmotoren
zugeführten Gleichstromes erfolgt hierbei durch Änderung der Erregung des Generatorteiles
des Umformers,
ίο Nach der Erfindung kann für derartige Umformerlokomotiven mit einem Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer dadurch eine wesentliche Verbesserung erreicht werden, daß dem vorzugsweise asynchronen Wechselstrom-Antriebsmotor des Umformers eine Spannung in der Art aufgedrückt wird, daß das Verhältnis von Spannung zu Strom des Motors innerhalb gewisser Grenzen annähernd konstant bleibt. Mit besonderem Vorteil wird hierbei das Verhältnis von Spannung zu Strom so gewählt, daß der Motor stets in der Nähe des günstigsten Leistungsfaktors und Wirkungsgrades arbeitet. Für die praktische Durchführung empfiehlt es sich, die Regelung der Spannung in zwei Teile aufzuteilen, und zwar einerseits eine Regelung entsprechend der Belastung der Fahrmotoren und andererseits eine zweite Regelung zum Ausgleich der Schwankungen der Fahrdrahtspannung. Die eine der Regelungen, vorzugsweise diejenige zum Ausgleich der Spannungsschwankungen am Fahrdraht, wird zweckmäßig durch Änderung der dem Wechselstrommotor des Umformers zugeführten Spannung durchgeführt, während die verschiedene Belastungen berücksichtigende Änderung vorteilhaft gleichstromseitig durch Änderung der den Fahrmotoren zugeführten Gleichspannung erfolgt. Durch das neue Verfahren wird ein besonderer Vorteil in dem Sinne erreicht, daß bei Änderungen, insbesondere einem Absinken der Fahrdrahtspannung, sowie bei Belastungsänderungen das Kippmoment des Einphasenmotors des Umformers auf einen für volle Ausnutzung der Lokomotivleistung erforderlichen Wert gehalten werden kann. Bei einem Absinken der Fahrdrahtspannung fällt nämlich das Kippmoment mit dem Quadrat der Spannung ab, so daß die Gefahr besteht, daß der Motor überlastet wird und infolgedessen zum Stillstand kommt. Diese Gefahr kann mit Hilfe der neuen Schalteinrichtung vermieden werden. Außerdem besteht auch die Möglichkeit, bei vorübergehenden Belastungszunahmen die dem Umformermotor zugeführte Spannung zu erhöhen, wodurch das Kippmoment wieder im Quadrat der Spannung zunimmt, so daß auch bei solchen Überlastungen ein Außertrittfallen sicher vermieden ist. Zweckmäßig werden hierbei die zur Regelung der dem Umformernxotor zugeführten Wechselspannung bestimmten Schaltelemente in zwei Gruppen unterteilt und die zur Regelung der Last bestimmte Gruppe an den einen Pol, die zum Ausregeln der Spannungsschwankungen bestimmte Gruppe aber an den anderen Pol des Umformermotors angeschlossen.
ίο Nach der Erfindung kann für derartige Umformerlokomotiven mit einem Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer dadurch eine wesentliche Verbesserung erreicht werden, daß dem vorzugsweise asynchronen Wechselstrom-Antriebsmotor des Umformers eine Spannung in der Art aufgedrückt wird, daß das Verhältnis von Spannung zu Strom des Motors innerhalb gewisser Grenzen annähernd konstant bleibt. Mit besonderem Vorteil wird hierbei das Verhältnis von Spannung zu Strom so gewählt, daß der Motor stets in der Nähe des günstigsten Leistungsfaktors und Wirkungsgrades arbeitet. Für die praktische Durchführung empfiehlt es sich, die Regelung der Spannung in zwei Teile aufzuteilen, und zwar einerseits eine Regelung entsprechend der Belastung der Fahrmotoren und andererseits eine zweite Regelung zum Ausgleich der Schwankungen der Fahrdrahtspannung. Die eine der Regelungen, vorzugsweise diejenige zum Ausgleich der Spannungsschwankungen am Fahrdraht, wird zweckmäßig durch Änderung der dem Wechselstrommotor des Umformers zugeführten Spannung durchgeführt, während die verschiedene Belastungen berücksichtigende Änderung vorteilhaft gleichstromseitig durch Änderung der den Fahrmotoren zugeführten Gleichspannung erfolgt. Durch das neue Verfahren wird ein besonderer Vorteil in dem Sinne erreicht, daß bei Änderungen, insbesondere einem Absinken der Fahrdrahtspannung, sowie bei Belastungsänderungen das Kippmoment des Einphasenmotors des Umformers auf einen für volle Ausnutzung der Lokomotivleistung erforderlichen Wert gehalten werden kann. Bei einem Absinken der Fahrdrahtspannung fällt nämlich das Kippmoment mit dem Quadrat der Spannung ab, so daß die Gefahr besteht, daß der Motor überlastet wird und infolgedessen zum Stillstand kommt. Diese Gefahr kann mit Hilfe der neuen Schalteinrichtung vermieden werden. Außerdem besteht auch die Möglichkeit, bei vorübergehenden Belastungszunahmen die dem Umformermotor zugeführte Spannung zu erhöhen, wodurch das Kippmoment wieder im Quadrat der Spannung zunimmt, so daß auch bei solchen Überlastungen ein Außertrittfallen sicher vermieden ist. Zweckmäßig werden hierbei die zur Regelung der dem Umformernxotor zugeführten Wechselspannung bestimmten Schaltelemente in zwei Gruppen unterteilt und die zur Regelung der Last bestimmte Gruppe an den einen Pol, die zum Ausregeln der Spannungsschwankungen bestimmte Gruppe aber an den anderen Pol des Umformermotors angeschlossen.
Mit besonderem Vorteil erhält die neue Schalteinrichtung für beide Regelmöglichkeiten einen gemeinsamen
Schaltersatz, der jedoch mit getrennten Regelorganen für die beiden Regelungen versehen
ist.
Eine günstige Ausführung ergibt sich hierbei, wenn die Schaltelemente für den Ausgleich der
Spannungsschwankungen als Umschalter ausgebildet werden, die die Steuerleitung für die Regelung
nach der Belastung auf verschiedene Gruppen von Schaltern legen.
Da der Führer die der Regelung der zugeführten Wechselspannung zugeordneten Schaltelemente
neben den für die normale Steuerung des Fahrzeuges bestimmten Elemente bedienen muß, ist es
wichtig, ihm die Bedienung dieser Elemente zu erleichtern. Aus diesem Grunde werden zweckmäßig
in dem Führerstand Anzeigeinstrumente angeordnet, die einerseits die dem Umformermotor zügeführte
Spannung, andererseits den diesem Motor zugeführten Strom anzeigen. Diese Instrumente ermöglichen
es dem Führer, auf einfache Weise einen Vergleich zwischen den Spannungs- und Stromwerten des Umformermotors zu ziehen, was ihm für
die Regelung eine wertvolle Handhabe gibt. Für Führer, die mit dem Betrieb eines solchen Fahrzeuges
sowie insbesondere den Besonderheiten der Strecke nicht vertraut sind, kann man hierbei die
Weisung geben, daß die Bedienung der für die Wechselspannung bestimmten Schaltelemente in
der Weise erfolgen soll, daß das Verhältnis zwischen Strom und Spannung des Umformermotors annähernd
konstant bleibt. Wenn er dies befolgt, so ergibt sich gewissermaßen von selbst eine gute Anpassung
des Kippmomentes des Umformermotors an die jeweils vorliegenden Verhältnisse. Besonders
zweckmäßig ist es, hierfür ein Doppelinstrument zu verwenden, bei dem zwei Zeiger einander gegenüberstehen,
wie dies in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist.
Das nur schematisch dargestellte Instrument 1 besitzt einen Spannungszeiger 2 und einen Stromzeiger
3. Die Verhältnisse sind so gewählt, daß bei gleichem Ausschlag der Zeiger das Verhältnis von
Spannung zu Strom des Wechselstrommotors den gewünschten Wert besitzt. Ist der Ausschlag des
Stromzeigers größer als der des Spannungszeigers, so wird die Spannung heraufgesetzt und umgekehrt.
Statt eines Doppelinstrumentes können auch z. B. nebeneinanderliegende Profilinstrumente benutzt
werden. Auch die Anwendung eines Quotientenmessers ist möglich, der unmittelbar das Verhältnis
von Spannung zu Strom anzeigt.
Diese Regelung muß der Führer neben der normalen Steuerung des Fahrzeuges ausüben. Man kann
nun seine Tätigkeit dadurch wesentlich erleichtern, daß man die Regelung in zwei Teile zerlegt, erstens
in die Regelung der Motorspannung in Abhängigkeit vom Motorstrom unter Voraussetzung normaler
Fahrdrahtspannung und zweitens in dieRegelung zum Ausgleich der Schwankungen der Fahrdrahtspannung,
wobei man die erste Regelung selbsttätig mit der Regelung der Spannung des Fahrmotors durchführt. Zu diesem Zweck kann man
beispielsweise zwei getrennte Sätze von Stufen-
schaltern, einen für die Regelung in Abhängigkeit von der Belastung und einen für die Regelung in
Abhängigkeit von der Fahrdrahtspannung, vorsehen, wie es in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt ist.
Mit 4 ist der Fahrdraht, mit 5 der Stromabnehmer, mit 6 der Hauptschalter und mit 7 der Stufentransformator
bezeichnet, während der zum Antrieb des nicht dargestellten Generators dienende Motor das
Bezugszeichen 10 trägt. Der Stuf entransformator besitzt eine Reihe von Anzapfungen 11 bis 15 und 16
bis 20 mit entsprechenden Stufenschaltern (Schützen oder Nockenschaltern). In an sich bekannter Weise
sind auf jeder Spannungsstufe zwei Schalter gleichzeitig geschlossen, also beispielsweise die zu den
Anzapfungen 11 und 12 gehörenden Schalter. Jeder
Schalter führt die Hälfte des Gesamtstromes. Die beiden Teilströme fließen über den Stromteilertransformator
8 zum Motor 10. Entsprechendes gilt für die Anzapfungen 16 bis 20 und den Stromteilertransformator
9. Die den Anzapfungen, 11 bis 15 entsprechenden Stufenschalter werden nun von dem
normalen Fahrschalter, der zur Steuerung des Fahrmotors dient, selbsttätig mitgesteuert. Geht also der
Führer auf die höchste Fahrleistung, so wird auch selbsttätig die Wechselspannung des Motors 10 erhöht,
d.h., die Anzapfungen 15 und 14 werden an den Stromteilertransformator 8 angeschlossen. Geht
der Fahrer auf Leerlauf, so werden die Anzapfungen. 11 und 12 an den Stromteilertransformator 8
angeschlossen. Der Fahrer braucht also keine Beobachtung von Instrumenten durchzuführen, um die
Spannung des Wechselstrommotors der Belastung anzupassen. Da im allgemeinen die Regelung des
Fahrmotors mit einer größeren Stufenzahl erfolgt als die Regelung der Wechselspannung, wird man
auf der Wechselstromseite eine Umschaltung um eine Stufe erst nach Umschaltung von zwei oder drei
Stufen auf der Gleichstromseite vornehmen.
Die Schalter, welche den Anzapfungen 16 bis 20 entsprechen und zur Ausregelung der Änderungen
der Fahrdrahtspannung dienen, müssen noch besonders vom Führer von Hand betätigt werden. Eine Regelung
ist hier jedoch seltener erforderlich. Der Führer kann dieRegelung beispielsweise mitHilfe der an
Hand der Fig. 1 beschriebenen Instrumente durchführen.
Er kann diese Regelung aber auch in Abhängigkeit von einem Voltmeter durchführen, welches
die Fahrdrahtspannung mißt, wobei auf der Skala dieses Instrumentes jeweils eine zu schaltende Stufe
angegeben ist. Zur Betätigung der den Anzapf ungen 16 bis 20 entsprechenden Schalter kann im Führerstand
eine kleine Schaltwalze angebracht werden. Bei dieser Regelung, bei welcher besondere Schaltkontakte
für die Spannungsregelung in Abhängigkeit von der Belastung und besondere Schaltkontakte
für die Regelung in Abhängigkeit von der Fahrdrahtspannung vorgesehen sind, sind zwei
Stromteilertransformatoren sowie (n + 2) Schaltkontakte, z.B. Schützenschalter, erforderlich, wenn
die Gesamtzahl der Stufen gleich η ist, im Ausführungsbeispiel
also zehn Schalter bei acht Stufen. Man kann den einen Stromteilertransformator sparen und mit η Schalterkontakten bei μ Stufen auskommen,
wenn man die Schaltkontakte wieder zusammenfaßt und nur die Betätigung trennt. Ein Ausführungsbeispiel
dafür zeigt Fig. 3. Soweit die Teile mit denen der Fig. 2 übereinstimmen, sind die gleichen
Bezugszeichen gewählt. Der Stufentranformator 7 hat hier acht Anzapfungen 11 bis 18 mit den
zugehörigen Schaltern und einem einzigen Stromteilertransf ormator 8. Die Betätigung der Schalter erfolgt
über Steuerleitungen 11' bis 18', die über einen Umschalter 22 an die Steuerleitungen α, b, c, d unde
angeschlossen sind. Durch die Steuerleitungen α bis e wird die Betätigung der Schütze in Abhängigkeit
von der Belastung vorgenommen, indem jeweils zwei Steuerleitungen je nach der Stellung der Hauptschaltwalze
für die Fahrmotoren unter Spannung gesetzt werden. Durch den Umschalter 22, der beispielsweise
als Hilfsschaltwalze im Führerstand angeordnet sein kann, können die fünf Steuerleitungen
α bis e auf fünf aufeinanderfolgende Steuerleitungen ii' bis 15' bzw. 12' bis i6' usw. geschaltet werden.
Herrscht beispielsweise am Fahrdraht die volle Spannung, so stellt man den Umschalter 22 derart,
daß die Steuerleitung α mit Steuerleitung 11', b mit
12', c mit 13', d mit 14' und e mit 15' verbunden ist.
Für die kleinste Last werden dann die Steuerleitungen α und b unter Spannung gesetzt, so daß die den
Anzapfungen 11 und 12 entsprechenden Schütze ansprechen.
Für die nächsthöhere Laststufe werden die Steuerleitungen b und c unter Spannung gesetzt usw.
Es sind somit vier Stufen für die Lastregelung vorhanden. Sinkt die Fahrdrahtspannung ab, so kann
man den Umschalter 22 um eine Stufe höherstellen, so daß die Steuerleitung α mit Steuerleitung 12', die
Steuerleitung b mit Steuerleitung 13' usw. verbunden ist. Bei noch kleinerer Spannung stellt man den
Umschalter 22 auf die Steuerleitungen 13' bis 17'
und bei der kleinsten Fahrdrahtspannung auf die Steuerleitungen 14' bis 18'.
Der Umschalter 22 kann beispielsweise in Form einer Schaltwalze ausgeführt werden mit einer Abwicklung,
wie sieinFig.4 dargestellt ist. Die Schaltwalze enthält fünf schräg laufende, nicht näher bezeichnete
Kontaktbeläge, die an den Leitungen 11' bis 18'vorbeilaufen. Die Kontaktbeläge sind wiederum
über die Kontaktringe a! bis e' mit den Steuerleitungen
α bis e verbunden.
Eine andere Lösung besteht darin, daß gemäß Fig. 5 nur eine einzige Schaltwalze 30 mit nicht
näher bezeichneten Kontakten für die Steuerleitungen ii' bis 18" vorhanden ist, daß aber für den Antrieb
der Schaltwalze 30 zwei getrennte Betätigungen vorgesehen sind. Im Ausführungsbeispiel dient
hierfür ein Differentialgetriebe mit den Stirnrädern 33 und 35 und den Zwischenrädern 32. Das eine von
ihnen, z. B. das Stirnrad 33, dient zur Einstellung der Stufen für die Lastregelung, es ist mit dem
Hauptschalter für die Fahrmotoren gekuppelt; das andere Stirnrad 35 mit dem Handgriff 36 dient zur
Ausregelung der Änderungen der Fahrdrahtspannung. Jedes der beiden Stirnräder kann im vorliegenden
Beispiel auf vier Stellungen eingestellt werden, wobei die Schaltwalze 30 in jeder Stellung um
eine Stufe weitergestellt wird.
Die Anordnung nach Fig. 5 läßt sich auch sinngemäß auf den Fall übertragen, daß an Stelle der
Einzelschütze mit Magnet- oder Druckluftbetätigung eine Nockenschaltwalze vorgesehen ist. Die
Schaltzwalze 30 in Fig. 5 ist dann unmittelbar als die Nockenschaltwalze zu denken, bei der an Stelle
der Kontaktbeläge Nocken treten, die mit entsprechenden Schal tkontakten zusammenarbeiten. Die
Stirnräder 33 und 35 werden dann vom Führerstand aus ferngesteuert, entweder mechanisch durch
kleine Verstellmotoren, gegebenenfalls über Schnekkenvorgelege und Malteserkreuzantrieb.
Im Führerstand sind dann zwei Steuerwalzen vorgesehen, eine zur Betätigung des Stirnrades 33
für die Lastregelung, die andere zur Betätigung des Stirnrades 35 zum Ausgleich der Änderungen
der Fahrdrahtspannung, wobei gegebenenfalls die Steuerwalze für das Stirnrad 33 mit der Steuervorrichtung
für den Fahrmotor gekuppelt ist.
Wie bereits erwähnt, kann man dem Führer einen Teil der Arbeit für die Regelung dadurch abnehmen,
daß man die Regelung in Abhängigkeit von der Belastung selbsttätig mit der Betätigung des Steuerorgans
für die Regelung des Fahrmotors durchführt.
Um eine weitere Entlastung des Führers herbeizuführen, kann man auch die Regelung zum Ausgleich
der Änderungen der Fahrdrahtspannung selbsttätig vor sich gehen lassen. Man kann hierzu ein Relais
nach Fig. 6 benutzen, das eine von der Motor spannung erregte Spannungsspule 41 und eine vom
Motorstrom erregte Stromspule 42 besitzt. Beide Spulen wirken auf nicht näher bezeichnete Eisenkerne,
die an den Enden eines zweiarmigen Hebels 43 befestigt sind, und dieser wiederum betätigt zwei
Umschaltkontakte 44 und 45, zwischen denen der Anker 46 eines kleinen Steuermotors liegt. Überwiegt
beispielsweise die Anziehung der Stromspule 42, so wird das rechte Ende des Hebels 43 nach
unten gezogen, der Umschaltkontakt 45 wird von dem oberen Kontakt (Minus) abgehoben und an den
unteren Kontakt (Plus) gelegt. Der Steuermotoranker 46 erhält dann Strom, und zwar durchfließt
dieser den Anker von rechts nach links. Der Steuermotor, der fremd erregt ist, dreht sich dann beispielsweise
im Uhrzeigersinn und stellt über ein Schneckengetriebe 47 und ein Malteserkreuz 48 den
Umschalter 22 in Fig. 3 bzw. das Stirnrad 35 in Fig. 5 um eine Stufe weiter. Das hat zur Folge, daß
die Spannung des Wechselstrommotors ansteigt und somit der Strom in gewünschter Weise abnimmt. Ist
dadurch zwischen der Stromspule 42 und der Spannungsspule 41 annähernd Gleichgewicht hergestellt,
so geht der Hebel 43 in die Ruhelage zurück, und durch eine nicht dargestellte Feder wird das bewegliehe
Glied des Umschaltkontaktes 45 wieder an den oberen Kontakt angelegt, wodurch der Anker 46 des
Steuermotors kurzgeschlossen und gebremst wird. Überwiegt die Anziehungskraft der Spannungsspule
41, so kippt der linke Teil des Hebels 43 nach unten, der Umschaltkontakt 44 wird an den positiven Pol
der Spannungsquelle gelegt, der Anker 46 des Steuermotors läuft nun in entgegengesetzter Richtung
um und stellt den Umschalter 22 (Fig. 3) um eine Stufe zurück. Die Umlaufgeschwindigkeit des
Ankers 46 und das Übersetzungsverhältnis des Antriebs werden so aufeinander abgestimmt, daß genügend
Zeit vorhanden ist, damit sich Spannung und Strom auf den neuen Wert einstellen können, der
Hebel 43 in die Ruhelage zurückgehen und der Anker 46 zum Stillstand kommen kann und nicht eine Stufe
zu weit geschaltet wird.
Das auf das Verhältnis von Spannung zu Strom ansprechende Relais soll unabhängig von der absoluten
Höhe der Spannung bzw. des Stromes stets in den gleichen relativen Grenzen schalten, d. h. jedesmal,
wenn der Strom bzw. die Spannung um einen bestimmten Prozentsatz vom Sollwert abweicht.
Wenn also beispielsweise der Motor bei Normallast 1000 Volt und 1000 Amp. hat und eine Abweichung
von ± 10 % zugelassen wird, so soll bei 1000 Volt und 1100 Amp. ein Umschalten auf die nächsthöhere
Spannungsstufe, bei 1000 Volt und 900 Amp. ein Umschalten auf die nächstniedrigere Spannungsstufe erfolgen. Bei Viertellast, also bei 500 Volt und
500 Amp., soll das Umschalten bei 550 bzw. 450 Amp. erfolgen. Würde man den Hebel 43 in üblicher
Weise in der Mitte lagern und mit einer Feder als Rückstellkraft versehen, so wäre zum Ansprechen
jedesmal die gleiche Differenzkraft zwischen Spannungs- und Stromspule erforderlich. Da sich aber
die Zugkraft mit der Spannung bzw. dem Strom ändert, so wäre bei der halben Spannung, also bei
500 Volt, eine Abweichung von etwa 40% vom Normalstrom erforderlich, wenn das Relais ansprechen
soll. Dies kann man nicht dadurch beheben, daß man die Rückzugfeder wegläßt, weil dann bei jeder geringfügigen
Abweichung vom Gleichgewicht bereits ein Ansprechen erfolgt.
Man kann jedoch erfindungsgemäß, um eine Ansprechempfindlichkeit zu erhalten, die jeweils einen
konstanten Prozentsatz des vorhandenen Stromes bzw. der Spannung ausmacht, so vorgehen, daß man
den Hebel (vgl. Fig. 6 und 7) an zwei Punkten 49 und 50 mit Schlitzführung, ζ. Β. Langloch, lagert,
die gleich weit von der Mitte entfernt sind. Das Re- i°5 lais wird hier versuchen anzusprechen, wenn die
eine Spule die andere in ihrer Zugkraft um ein Geringfügiges überwiegt. Es wird aber dann sofort der
Hebel 43 von dem einen Stützpunkt abgehoben und der Hebelarm für die Spule, welche stärker wirkt, auf
C1 verringert und der der anderen Spule auf a2 vergrößert
(Fig. 7). Es muß daher jedesmal, damit sich der Hebelarm um einen bestimmten Winkel drehen
kann und das Relais anspricht, die Zugkraft der einen Spule im Verhältnis a2 '■ O1 größer sein als die
Zugkraft der anderen Spule. Da das Verhältnis a2 : (Z1 konstant ist, so erhält man also unabhängig
von der Höhe der Spannung oder des Stromes immer ein Ansprechen bei der gleichen prozentualen Abweichung
vom jeweils vorhandenen Wert des Stromes bzw. der Spannung. Bringt man, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt ist, noch eine Rückstellfeder
51 an, die auf die Mitte des Hebels 43 drückt, so erhält
man zusätzlich eine konstante Rückstellkraft und damit eine Vergrößerung des Prozentsatzes für
das Ansprechen der kleinen Spannungen bzw. Strö-
men. Durch stärkeres oder schwächeres Anspannen der Federkraft kann man die Größe dieses Zusatzeinflusses
einstellen.
Man kann auch von dem vom Verhältnis Spannung zu Strom abhängigen Relais allein die gesamte
Regelung, also die last- und die spannungsabhängige Regelung, durchführen lassen, da das
Relais immer das richtige Verhältnis von Spannung zu Strom einstellt. Es ist dann nur ein Satz
ίο Schalter bzw. eine Schaltwalze mit nur einem Antrieb erforderlich.
Claims (13)
1. Verfahren zur Regelung von Umformerlokomotiven mit Wechselstrom - Gleichstrom-Umformern,
dadurch gekennzeichnet, daß dem vorzugsweise asynchronen Wechselstrommotor des Umformers eine Spannung derart aufgedrückt
wird, daß das Verhältnis von Spannung
so zu Strom des Motors innerhalb gewisser Grenzen
annähernd konstant ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis von Spannung zu Strom so gewählt ist, daß der Motor stets in der Nähe des günstigsten Leistungsfaktors und
Wirkungsgrades arbeitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelung der Motorspannung in zwei Teile aufgeteilt wird, eine Regelung entsprechend der Belastung der Fahrmotoren
und eine zweite Regelung zum Ausgleich der Schwankungen der Fahrdrahtspannung.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung für den Spannungsausgleich
durch den Führer von Hand betätigt wird.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Anzeige des richtigen Verhältnisses von Spannung zu Strom ein Spannungs- und ein
Stromzeiger vorgesehen sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein kombinierter Strom- und
Spannungszeiger vorgesehen ist, dessen Zeiger einander gegenüberstehen.
7· Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
das zwei Profilinstrumente vorgesehen sind.
8. Schalteinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Regelung der den Fahrmotoren zugeführten
Gleichspannung sowie eine weitere Einrichtung zur Regelung der dem Wechselstromantriebsmotor
des Umformers zugeführten Wechselspannung vorgesehen ist.
9. Schalteinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Schaltelementen zur Regelung entsprechend der
Last an dem einen Pol und eine zweite Gruppe zum Ausregeln yon Netzspannungsschwankungen
an dem anderen Pol des Motors angeschlossen ist.
10. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Regelanteile
ein gemeinsamer Schaltersatz, jedoch mit getrennten Regelorganen für beide Regelungen
vorgesehen ist.
11. Schalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Regelorgan für den Ausgleich der Spannungsschwankungen als
Umschalter ausgebildet ist und daß dieser Umschalter die Steuerleitungen für die Regelung
nach der Belastung auf verschiedene Gruppen von Schaltern schaltet.
12. Schalteinrichtung nach Anspruch 8 bis 11,
gekennzeichnet durch ein Differentialrelais mit einer Strom- und einer Spannungsspule, das
selbsttätig die für die Regelung der dem Umformermotor zugeführten Spannung bestimmten
Schaltelemente beeinflußt.
13. Schalteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Relais zwei Umschaltkontakte betätigt, zwischen denen der Anker
eines Steuermotors geschaltet ist.
ten:
36, S. 62
In Betracht gezogene Druckschriften:
Zeitschrift »Elektrische Bahnen«, 1936, S. 62 bis 64.
Zeitschrift »Elektrische Bahnen«, 1936, S. 62 bis 64.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 809 565/32 7.58
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP11614D DE969702C (de) | 1948-10-02 | 1948-10-02 | Verfahren zur Regelung von Umformerlokomotiven mit Wechselstrom-Gleichstromumformern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP11614D DE969702C (de) | 1948-10-02 | 1948-10-02 | Verfahren zur Regelung von Umformerlokomotiven mit Wechselstrom-Gleichstromumformern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE969702C true DE969702C (de) | 1958-07-10 |
Family
ID=7363577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP11614D Expired DE969702C (de) | 1948-10-02 | 1948-10-02 | Verfahren zur Regelung von Umformerlokomotiven mit Wechselstrom-Gleichstromumformern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE969702C (de) |
-
1948
- 1948-10-02 DE DEP11614D patent/DE969702C/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
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None * |
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