DEP0049985DA

DEP0049985DA - Starting and braking resistance

Info

Publication number: DEP0049985DA
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. München Dozler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1951-02-08

Description

Die Anfahr- und Bremswiderstände elektrischer Fahrzeuge, insbesondere auf Straßenbahntriebwagen, sind in der Regel aus Widerstands-Drahtwendeln aufgebaut. Die Entwicklung brachte es mit sich, daß für diese Drahtwendeln möglichst hochohmige Widerstandswerkstoffe mit etwa <Formel> spez. Widerstand und darüber hinaus angewendet werden.The starting and braking resistances of electric vehicles, especially on tram cars, are usually made up of resistance wire coils. The development brought with it that for these wire coils the highest possible resistance materials with about <Formula> spec. Resistance and beyond are applied.

Diese Widerstandswerkstoffe sind überwiegend hochwertige Chromnickellegierungen mit bis zu 80% Nickel- und 20% Chrom-Gehalt. Diese Werkstoffe weisen zwar ein Höchstmaß an Hitzefestigkeit und Zunderbeständigkeit auf, sind aber entsprechend ihrer Hochwertigkeit sehr teuer. Die Höhe des Materialpreises schlägt bei der in Frage stehenden Art von Widerständen sehr zu Buch, weil in sie je nach der Grösse der zu vernichtenden elektrischen Leistung 30 bis 60 kg Widerstandsmaterial eingehen.These resistance materials are predominantly high-quality chromium-nickel alloys with up to 80% nickel and 20% chromium content. Although these materials have a high degree of heat resistance and scaling resistance, they are very expensive due to their high quality. The amount of the material price has a major impact on the type of resistors in question, because 30 to 60 kg of resistance material are included in them, depending on the size of the electrical power to be destroyed.

Die wertvollen Eigenschaften der verwendeten Widerstandswerkstoffe werden nur in Industrieöfen ausgenutzt, wo die Werkstoffe dauernd bis an die obere zulässige Grenze erhitzt werden. Bei Fahrzeugwiderständen wird diese auch nicht annähernd erreicht. Dort beträgt die betriebsmäßige Durchschnittstemperatur etwa 200° bis 250° mit regelmäßig sich wiederholenden Abkühlpausen und Temperaturspitzen von rd. 200° bis 350°. Lediglich unter seltenen, außergewöhnlichen Betriebsbedingungen können höhere Temperaturen erreicht werden, die aber 600° bis 700° kaum überschreiben dürften. Die Hitze- und Zunderfestigkeit des Wendelbaustoffes wird also bei weitem nicht voll ausgenutzt.The valuable properties of the resistor materials used are only used in industrial furnaces, where the materials are continuously heated up to the upper permissible limit. In the case of vehicle resistances, this is not even remotely reached. The average operating temperature there is around 200 ° to 250 ° with regularly recurring cooling pauses and temperature peaks of around 200 ° to 350 °. Only under rare, exceptional operating conditions can higher temperatures be reached, which, however, should hardly exceed 600 ° to 700 °. The heat and scale resistance of the spiral building material is therefore by far not fully utilized.

Hingegen sind die Widerstandswendeln auf elektrischen Fahrzeugen, zu denen der Fahrwind einschließlich des in ihm enthaltenen Niederschlagswassers ungehindert Zutritt hat, stark rostfördernden Einflüssen ausgesetzt. An den Baustoff der Widerstandswendeln müssen daher hohe Ansprüche in Bezug auf Rostbeständigkeit gestellt werden.On the other hand, the resistance coils are on electric vehicles, to which the driving wind including that in it the rainwater contained in it has unimpeded access, is exposed to strong rust-promoting influences. The building material of the resistance coils therefore has to meet high demands in terms of rust resistance.

Aus den geschilderten Gründen werden gemäß der Erfindung statt der bisherigen hochohmigen Widerstandswerkstoffe vorwiegend rostbeständige Baustoffe mit geringem spezifischen Widerstand, z.B. <Formel> und darüber, verwendet. Diese Baustoffe sind beispielsweise mäßig stark legierte, überwiegend eisenhaltige Chromnickelstähle, deren Preis nur einen Bruchteil der eingangs erwähnten eisenarmen oder ganz eisenfreien chromnickelhaltigen Legierungen beträgt, die aber trotzdem eine verhältnismäßig hohe Rostbeständigkeit aufweisen. Sie sind im Handel u.a. unter den Bezeichnungen V2A-Stahl, Nirosta usw. verbreitet.For the reasons described, instead of the previous high-resistance materials, predominantly rust-resistant building materials with low specific resistance, e.g. <Formula> and above, are used according to the invention. These building materials are, for example, moderately heavily alloyed, predominantly iron-containing chromium-nickel steels, the price of which is only a fraction of the low-iron or completely iron-free chromium-nickel alloys mentioned above, but which nevertheless have a relatively high rust resistance. They are common in the trade under the names V2A steel, Nirosta, etc.

Die Mehrzahl aller Widerstandsgruppen wurde bisher aus 2 oder mehr zueinander parallelgeschalteten Widerstandswendeln gebildet. Nach der Erfindung wird die Parallelschaltung durch eine Reihenschaltung von annähernd der gleichen Anzahl von Widerstandswendeln ersetzt. Dadurch läßt sich der wesentlich niedrigere spezifische Widerstand der rostsicheren Baustoffe ausgleichen, sodaß die Gesamtwiderstandswerte der einzelnen Widerstandsstufen unverändert bleiben. Soweit der Übergang von der Parallelschaltung der Wendeln zu ihrer Reihenschaltung nicht allein genau den gleichen Widerstandswert wie ehedem ergeben sollte, ist es leicht möglich, den restlichen Unterschied durch entsprechende Bemessung des Drahtquerschnittes und bzw. oder der Drahtlänge zu beseitigen.The majority of all resistance groups have so far been formed from 2 or more resistance coils connected in parallel to one another. According to the invention, the parallel connection is replaced by a series connection of approximately the same number of resistance coils. In this way, the significantly lower specific resistance of the rustproof building materials can be compensated, so that the total resistance values of the individual resistance levels remain unchanged. Insofar as the transition from the parallel connection of the coils to their series connection should not result in exactly the same resistance value as before, it is easily possible to eliminate the remaining difference by appropriately dimensioning the wire cross-section and / or the wire length.

Eine weitere erhebliche Ersparnis an hochwertigen Legierungszusätzen wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß die Widerstandsdrähte in ihrem Kern aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl bestehen und durch eine Plattierung mit rostbeständigem Werkstoff ummantelt sind. Die Ummantelung mit chromnickelhaltiger Legierung kann sowohl auf metallurgischem Wege (Warmwalzen) als auch durch Aufspritzen erfolgen oder möglicherweise auf galvanischem Wege.A further considerable saving in high-quality alloy additives is achieved according to the invention in that the core of the resistance wires consists of ordinary carbon steel and is clad with rust-resistant material. The coating with an alloy containing chromium-nickel can be done by metallurgical means (hot rolling) as well as by spraying or possibly by electroplating.

Da die rostbeständige Auflage verhältnismäßig dünn gehalten werden kann, spielt ihr Chromnickelgehalt wertmäßig eine untergeordnete Rolle. Es ist daher in diesem Fall wirtschaftlich angängig, hierfür hochwertige oder sogar eisenfreie Chromnickellegierungen zu verwenden, die nicht nur besonders rostfest, sondern auch besonders zunderbeständig sind und sich für eine galvanische Aufbringung besser eignen als chromnickelarme Legierungen.Since the rust-resistant overlay can be kept relatively thin, its chromium-nickel content plays a subordinate role in terms of value. In this case, it is therefore economically feasible to use high-quality or even iron-free chromium-nickel alloys, which are not only particularly rust-proof but also particularly resistant to scaling and are better suited for electroplating than low-chromium-nickel alloys.

Die Rostbeständigkeit der Widerstandswendeln kann u.U. an den Befestigungsteilen beeinträchtigt werden, weil die Befestigungsmittel im allgemeinen aus Bronze oder Preßmessing bestehen und möglicherweise zu Kontakt-Potential-Differenzen führen. Um diese Erscheinung ebenfalls zu unterbinden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, auch die Befestigungsteile aus rostbeständigen Stahllegierungen herzustellen oder mit solchen zu plattieren.The rust resistance of the resistance coils can be impaired on the fastening parts, because the fastening means generally consist of bronze or pressed brass and possibly lead to contact potential differences. In order to prevent this phenomenon as well, it is proposed according to the invention to also manufacture the fastening parts from rust-resistant steel alloys or to plate them with such alloys.

Claims

1.) Starting and braking resistor, especially for electric vehicles, characterized in that its resistance coils are made of rust-resistant steel with a comparatively low specific resistance and chromium-nickel content.

2.) Starting and braking resistor according to claim 1, characterized in that the core of the resistance wire used consists of ordinary carbon steel and that the rust-resistant alloy components are on the wire surface.

3.) Starting and braking resistor according to claim 2, characterized in that the rust-resistant jacket, the support or the coating itself consists of a predominantly chromium-nickel containing or iron-free alloy.

4.) Starting and braking resistor according to claim 1 to 3, characterized in that the metallic support and fastening means of the resistance coils are also made of stainless steel or are plated with such.