DEP0023536DA - Kurzschlußbremsschaltung für Reihenschlußmotoren, insbesondere bei Straßenbahnen - Google Patents

Description

Als mögliche Ursache verhängnisvoller Unfälle im Strassenbahnbetrieb ist folgendes zu beachten: Wird ein leerlaufender Motor mit Hauptstromwicklung auf Kurzschlussbremsung geschaltet, so hat der Anker im Anfang nur eine ganz geringe EMK, die von dem Remanenzfeld herrührt. Erst allmählich klettert die Spannung durch Selbsterregung auf diejenige Höhe, welche der Drehzahl und dem vorgeschalteten Widerstand entspricht. Bei der sehr kleinen anfänglichen Remantenzspannung kann es bei ungenügender Wartung vorkommen, daß infolge von Verunreinigungen, welche durch Schaltvorgänge an den Kontakten sich einstellen, die Entstehung eines Bremsstromes ganz unterbunden wird. Dann kommt es zu dem befürchteten Bremsversager.

Um dem vorzubeugen, ist es erforderlich, sorgfältig auf die Sauberhaltung der Kontakte zu achten. Eine Massnahme, um hiervon unabhängig die Sicherheit des Betriebes zu gewährleisten, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Erfindungsgemäß ist vor die Bremsstellung eine Vorbereitungsstufe gelegt, wobei - zum Aufbau des Motorfeldes - die Feldwicklung an einer Fremdspannung liegt. Anhand von Ausführungsbeispielen ist die Erfindung im folgenden erläutert. Dabei sind, da Fahrbremsschaltungen an sich allgemein bekannt sind, in den Zeichnungen lediglich die Stromlaufbilder der für die Verwirklichung der Erfindung wesentlichen Schaltwalzenstellungen gezeigt.

Fig. 1 zeigt das Stromlaufbild einer nach der Erfindung vorzusehenden Vorbereitungsstufe.

1 ist der Fahrdraht, 2 der Stromabnehmer, 3, 4 sind Hauptschalter. Mit 5 sind Beläge der Fahrbremswalze bezeichnet, mit 6 ein Belag der Richtungswalze. 7, 8, 9, 10 sind Schaltelemente der Fahrwalze. 11, 12 sind Feldwicklungen zweiter Motoren, 13, 14 Anfahrwiderstände. 15 ist ein besonderer zusätzlicher Widerstand. 17, 18 sind Feldschwächungswiderstände, 19, 20 zusätzliche Widerstände im parallel zum Feld vorgesehenen Stromkreis.

Gemäss der Erfindung wird beim Übergang auf die Bremsstellungen das schwache Remanenzfeld druch zusätzliche Erregung verstärkt. Wird nämlich vom Fahren auf Bremsen übergegangen, so wird nach Umlegen der Fahrbremswalze auf der in Fig. 1 dargestellten Vorbereitungsstellung der Vorerregungsstromkreis durch Schliessen der Schütze 7, 8, 9, 10 hergestellt. Es fliesst somit ein Vorerregungsstrom über die Feldwicklungen 11, 12 des Motors, die, wie es bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, zweckmässig in Hintereinanderschaltung liegen. Dabei wird zu den Feldwicklungen 11, 12 ein Nebenschlusswiderstand parallel gelegt, damit infolge der Induktivität das Feld auch nach Abschaltung des Erregerstromes noch einige Zeit aufrecht erhalten bleibt. Vorteilhaft verwendet man als Teil der notwendigen Parallelwiderstände die schon für die Shunt-Stellung beim Fahren vorgesehenen Feldschwächungswiderstände 17, 18, die durch Zusatzwiderstände 19, 20 ergänzt werden können. Auch die Anfahrwiderstände, bzw. Widerstandsgruppen 13, 14 werden zweckmässigerweise mit für die Vorerregung verwendet, so daß der eigentliche Vorwiderstand 15 für die Vorerregung entsprechend kleiner bemessen werden kann. Auf der ersten Bremsstellung, deren Stromlaufbild für das soeben behandelte Ausführungsbeispiel in Fig. 2 dargestellt ist, wird der Vorerregungsstrom durch Öffnen der Schütze 7, 8 unterbrochen. Das hat jedoch kein sofortiges Verschwinden des Kraftflusses zur Folge, weil die Nebenschlüsse zu den Feldwicklungen noch bestehen. Der Fluss klingt nur langsam ab, so daß er noch besteht, wenn gleich darauf die Bremsstromkreise durch Schliessen der Schütze 21, 22 hergestellt werden, so daß die Bremsung sogleich kräftig einsetzt. 23 ist eine elektromagnetische Schienenbremse, 24 ein Bremswiderstand, 25, 26 sind die Anker der beiden Motoren. Auf der zweiten Bremsstellung, die in Fig. 3 dargestellt ist, sowie auf den folgenden kann der Nebenschluss zur Feldwicklung, da er dann überflüssig ist, unterbrochen werden.

Besonders vorteilhaft kann es sein, zum Umschalten zwischen der Vorbereitungsstufe und den Bremsstellungen Schaltelemente mit zu benutzen, die ohnehin schon beim Fahrbetrieb notwendig sind. Weiterhin empfiehlt es sich, die Nocken der Schütze 7, 8 so auszubilden, daß sie beim Zurückdrehen der Schaltwalze nicht wieder schliessen. Die Nocken der Schütze 21, 22 werden zweckmässig als Schnappnocken ausgeführt. Dadurch fallen die Kontakte schlagartig aufeinander, so daß die Kontaktgabe verbessert wird.

Der Stromlaufplan nach Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Auch hier werden die Felder 31, 32 vorerregt. Eine besondere Vorbereitungsstellung fällt hier jedoch fort, vielmehr ist die Vorerregung gleichzeitig auf der ersten oder auch noch der zweiten Bremsstellung eingeschaltet. Die Anfahrwiderstände 33, 34 können hierbei nicht im Vorerregerkreis liegen, weshalb der Vorschaltwiderstand 35 entsprechend grösser bemessen werden muss. In der ersten, evtl. auch in der zweiten Bremsstellung sind ausser den Schützen 36, 37, welche die Bremsstromkreise schliessen, auch noch die Schütze 38, 39 eingeschaltet, die den Vorerregerstrom führen. Der Bremsstrom überlagert sich dabei dem Vorerregerstrom. Die Schütze 38, 39 werden dann später beim Überschalten in die folgenden Bremsstellungen wieder abgeschaltet.

Ein Bedenken gegen eine solche Schaltung wegen der evtl. zu befürchtenden Möglichkeit, daß die Motoren anrucken, wenn man bei stillstehenden Wagen in die Bremsstellung schaltet, ist nicht gerechtfertigt. Denn die an den Feldwicklungen herrschende Klemmenspannung ist in Wirklichkeit nicht so gross, als daß sie im Anker einen nennenswerten Strom hervorbrächte. Die angegebene Schaltung hat vielmehr wie alle Bremsschaltungen nach der Erfindung den grossen Vorteil, daß unter allen Umständen, sofern überhaupt Oberleitungsspannung vorhanden ist, in der bzw. den ersten Bremsstellungen mit Sicherheit eine Vorerregung da ist.

Claims (7)

1. Kurzschluß-Bremsschaltung für Reihenschlußmotoren, insbesondere bei Strassenbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Bremsstellungen eine Vorbereitungsstufe gelegt ist, in der - zum Aufbau des Motorfeldes - die Feldwicklung an einer Fremdspannung (Netz) liegt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldwicklung ein Nebenschluß zugeordnet ist, der auch nach dem Übergang auf Bremsen - wenigstens vorübergehend - erhalten bleibt.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau der Vorbereitungsstufe die Anfahrwiderstände (13, 14) mitbenutzt sind und - gegebenenfalls zusätzlich zu einem gesonderten Vorwiderstand (15) - in Reihe zu der Feldwicklung bzw. bei mehreren Motoren in Reihe zu den Feldwicklungen (11, 12) dieser Motoren liegen.

4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau der in der Vorbereitungsstufe parallel zu der einzelnen Feldwicklung liegenden Nebenschlüsse die ohnehin vorhandenen Shunt-Widerstände (17, 18), gegebenenfalls in Verbindung mit zusätzlichen Vorwiderständen (19, 20) mitbenutzt sind.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß schon in der Vorbereitungsstufe der zugehörige Motoranker (25, 26) über einen Widerstand, vorzugsweise den gewöhnlichen Anfahrwiderstand (33, 34), auf die Feldwicklung (31, 32) geschaltet ist (Fig. 4).

6. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umschalten zwischen der Vorbereitungsstufe und den Bremsstellungen Schaltelemente mitbenutzt sind, die ohnehin schon beim Fahrbetrieb notwendig sind.

7. Schaltung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer besonderen Vorbereitungsstufe die erste, gegebenenfalls auch noch die zweite Bremsschaltung zusätzlich die Vorerregung der Feldwicklung durch die Fremdspannung enthält.