NO137252B - Kj¦re- og bremsekobling for en turtallstyrt likestr¦msmotor - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en kjøre- og bremsekobling for en turtallstyrt likestrømsmotor, som ved kjøring forsynes fra en like-strømskilde via en bryter, en likestrømstiller og en første diode, mens dens feltvikling parallellkobles med en dempemotstand idet feltviklingen som er koblet i serie med en andre diode er parallellkoblet med motorens rotor og hvor en tredje diode er parallellkoblet med feltviklingen og tilkoblingspunktene for annen og tredje diode med samme polaritet er forbundet med et tilkoblingspunkt for feltviklingen,mens ved bremsedrift rotoren blir parallellkoblet dels med en bremsemotstand og dels med en seriekobling av feltviklingen og likestrømstilleren. En slik kobling er f.eks. kjent fra Brown Boveri Mitteilungen 1970, side 262,

fig. 11 henholdsvis Norsk patent 121 907, fig. 1.

Til omkobling til bremsedrift, slik denne er gjengitt i bremse-koblingen på angitte sted, dvs. "Brown Boveri Mitteilungen",

1970, side 267, avbildning 18e, kreves bruk og dermed betjening av et større antall sterkstrømbrytere, idet både likestrøm-stilleren og motorankeret må omgrupperes. I fig. 1 i tegningen er den kjente kobling vist med inntegnede koblingselementer.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å forenkle den kjente koblingen uten å forringe dens funksjonsdyktighet.

Løsningen av denne oppgave består ved den innledningsvis nevnte kjøre- og bremsekobling i at det ifølge oppfinnelsen er koblet en felles dempe- og bremsemotstand som er forsynt med et uttak, parallelt med feltviklingen ved hjelp av en første bryter som med sitt ene tilkoblingspunkt er koblet til den andre dioden og motstandens ene tilkoblingspunkt og med sitt annet tilkoblingspunkt er forbundet med første tilkoblingspunkt for feltviklingen, samt en andre bryter, som med sitt ene tilkoblingspunkt er koblet til uttaket for motstanden som er forbundet med feltviklingens annet tilkoblingspunkt og med sitt annet tilkoblingspunkt er koblet til den tredje dioden og motstandens annet tilkoblingspunkt. Ifølge et videre trekk ved oppfinnelsen er første tilkoblingspunkt for feltviklingen forbundet med likestrømstillerehs inngang via en fjerde diode. Nevnte parallellmotstand til feltviklingen tjener derved under kjøredrift til å redusere feltstrømmens oversvingninger og dempe en overladning av kommuteringskondensa-toren i tvangskommuteringsinnretningen etter slukning av like-strømstillerens hovedtyristorer. Samme motstand virker som bremsemotstand ved bremsedrift. Ved koblingen ifølge oppfinnelsen kan en feltparallellmotstand, som er nødvendig for reduksjon av feltstrømmens oversvingninger og har forholdsvis store dimen-sjoner, unnværes. Innkoblingstiden for bremsemotstanden økes riktignok som følge av den dobbelte utnyttelse av denne motstand, men besparelsen av den nødvendige feltparallellmotstand ved kjøre-drift medfører en merkbar reduksjon av vekt og volum og dermed av omkostninger.

Ved en videreføring av oppfinnelsen foreslås at en ekstra spenningskilde kan tilkobles ved bremsedrift via en induktivitet, mellom motorankerets ene tilkoblingspunkt og utgangen fra likestromstilleren, via en bryter og en diode. Ved hjelp av denne spenningskilde vil en formagnetisering av magnetiserings-viklingen via likestromstilleren være mulig ved bremsekobling, slik at hurtig bremsevirkning oppnås. Induktiviteten i denne stromkrets vil derved sorge for en overladning av kommuterings-kondensatoren i tvangskommuteringsinnretningen etter slukning av hovedtyristorene inntil strommen fra den ekstra spennings-kilden er blitt null.

Ytterligere detaljer og fordelaktige videreforinger av oppfinnelsen vil fremgå av de nedenfor omtalte utforelseseksemplene som er vist i tegningen. Fig. 1 viser en kobling ifolge Brown Boveri. Mitteilungen 1970 med .inntegnede koblingselémenter og en ekstra feltparallellmotstand. Fig..2 viser koblingen ifolge oppfinnelsen, koblet for kjore-

drift.

Fig. 3 viser koblingen ifolge oppfinnelsen, koblet for bremsedrift.

I tegningen er de enkelte konstruksjonselementer i den kjente koblingen ifolge fig. 1 betegnet som folger: motoren 1, motorankeret 1.1 med tilkoblingspunkter A og B, motorens feltvikling 1.2 med tilkoblingspunkter E og F. Ovre ledningsstrekk er betegnet LI og nedre L2. En forste diode 2.1 sperrer i motret-ning i ledningsstrekket mellom likestromstilleren 5 og motorankeret. En andre diode 2.2 sperrer i feltkretsen i retning mot feltet. En tredje diode 2.3 ligger i parallell med feltviklingen og sperrer i retning fra L2 til LI. Bremsemotstanden 3.1

har et uttak 3.11. En motstand 3.2 er koblet parallelt med mo-torfeltviklingen og tjener til å redusere oversvingninger i feltstrommen og hindre overladning av den ikke viste kommute-ringskondensatoren i likestromstilleren 5. De brytere som er nodvendige for kjoredrift ved den kjente kobling er bryteren 4.1 mellom dioden 2.2 og feltviklingen 1.2, bryteren 4.2 for for-bikobling av den ene delen av bremsemotstanden 3.1, bryteren 4.3 for tilkobling av stromkretsen til kjoreledningen 6 og bryteren 4.6 for parallellkobling av motstanden 3.2 med feltviklingen 1.2. For bremsedrift sees bryteren 4.5 for forbindelse av motorfelt-viklingens 1.2 tilkoblingspunkt F med inngangssiden av likestromstilleren 5 via ledningen L3 og bryteren 4.4 i stromkretsen mellom ledningen LI og det ene tilkoblingspunkt for bremsemotstanden 3.1.

I tegningen betegner dessuten 7 et formagnetiseringsbatteri for hurtig bremsevirkning, 4.7 en formagnetiseringsbryter, 2.5 en diode og 8 en induktivitet i ytterligere en strombane, som dels er koblet til klemmen B for ankeret 1.1 i motoren 1 og dels mellom likestromstillerens 5 utgang og diodens 2.1 inngang. Endelig er det anordnet en kondensator C, som er koblet inn mellom bryteren 4.3 og likestromstillerens 5 inngang på den ene side og ledningen L2 på den annen side. Likestromstilleren er på kjent måte bygget opp av en pulsstyrt tyristor med parallelt med denne anordnet tvangsslukningsinnretning, hvorved tyristoren taktstyres med et foranderlig pulstall eller en foranderlig pulsbredde og dermed bringer en i effektverdi foranderlig strom til å flyte til motorankeret. Ved denne kjente kobling kreves således fem brytere 4.1 til 4.5, som må fore motor- hhv. bremsestrdmmen, likesom en bryter 4.6, som forer den noe mindre strom som flyter gjennom parallellmotstanden til feltviklingen, samt en bryter 4.7

for formagnetisering ved overgang til bremsedrift.

Koblingen ifolge oppfinnelsen som er vist i fig. 2, skiller seg fra den kjente kobling ved at bryterne 4.4 til 4.6 og feltpa-rallellmotstanden 3.2 faller bort. I tillegg er det anordnet en diode 2.4, som er koblet mellom likestromstillerens 5 inngang og på den mot bryteren 4.1 vendende side av magnetiserings-viklingen 1.2 (klemme F) med sperreretning mot sistnevnte. Ved den nye kobling kreves således bare en bryter for totalstrommen, to brytere for feltstrommen og en bryter for formagnetiseringen, slik at man får en innsparing av tre brytere med stor koblings-hyppighet.

Ved den kjente kobling er bryterne 4.1, 4.2, 4.3 og 4.6 sluttet ved kjoredrift. Ved kjoredrift fremkommer en stromflytning fra kjoreledningen 6, via den sluttede bryter 4.3, likestromstilleren 5, dioden 2.1, motorankeret 1.1, via ledningen L2 til skinnen. Under likestromstillerens 5 åpningstider gjennomfly-tes feltviklingen 1.2 ikke av den strom som flyter fra kjoreledningen. Under likestromstillerens sperretid vil ankerstrommen som folge av motorankerets induktivitet flyte videre, gjennom den sluttede bryter 4.2, feltviklingen 1.2 med klemme-ne E,F, den sluttede bryter 4.1, dioden 2.2 og tilbake til motorankeret 1.1. Under likestromstillerens 5 åpningstid, da

det ikke kan flyte strom fra motorankeret 1.1 gjennom feltviklingen 1.2, vil en feltstrom, drevet av feltviklingens 1.2 induktivitet, flyte videre gjennom frigangsdioden 2.3 og den sluttede bryter 4.2, tilbake til feltviklingen 1.2. Ved forholdsvis korte strompulser i ankerkretsen fra likestromstilleren 5 er feltviklingen 1.2 fullt magnetisert, mens feltviklingen 1.2 ved lange pulser fra likestromstilleren 5 gjennomfly-tes av en strom med mindre effektivverdi. Ved okende spenning på motorankeret 1.1 oppstår således en reduksjon av strommen i feltviklingen 1.2, dvs. en feltsvekkelse.

Ved bremsedrift er bryterne 4.4, 4.5 og 4.7 sluttet ved den kjente kobling. De ovrige brytere er åpne. Ved denne kobling skjer en formagnetisering av feltviklingen 1.2 fra batteriet 7 via nedre del av bremsemotstanden 3.1, bryteren 4.5, likestromstilleren 5, dioden 2.5, induktiviteten 8 og bryteren 4.7. Dermed induseres en spenning i ankeret 1.1 og en strom flyter fra ankeret 1.1, gjennom nedre del av motstanden 3.1, klemmen 3.11, feltviklingen 1,2, bryteren 4.5, likestromstilleren 5 og dioden 2.1 tilbake til ankeret 1.1. Denne strom avbrytes periode-vis av likestromstilleren 5. Under avbrytelsene flyter strommen fra ankeret 1.1 gjennom bremsemotstanden 3.1 og bryteren 4.4 tilbake til ankeret 1.1. Som folge av induktiviteten i feltviklingen 1.2 flyter samtidig en feltstrom videre gjennom frigangsdioden 2.3 dg nedre del av bremsemotstanden 3.1.

Ved koblingen ifolge oppfinnelsen, se fig. 2, faller bryterne 4.4 til 4.6 bort. Bryterne 4.1 til 4.3 er sluttet og man får samme virkning som ved den kjente kobling ved kjoredrift. An-kerstrdmmen flyter her fra kjdreledningen 6 gjennom bryteren 4.3, likestromstilleren 5, dioden 2.1, motorankeret 1.1 og ledningen L2 tilbake til skinnen. Under likestromstillerens 5 sperretid flyter ankerstrommen videre gjennom ledningen L2, bryteren 4.2 og dels gjennom feltviklingen 1.2, bryteren 4.1, og dels gjennom motstanden 3.1, dioden 2.2 og tilbake til motorankerets 1.1 klemme A. I de tidsperioder da likestromstilleren 5 frigir strdmflytningen, flyter det igjen strom i feltviklingen 1.2 og sluttes gjennom dioden 2.3 og bryteren 4.2.

Ved koblingens bremsedrift (fig. 3) er bryterkontakten 4.7 sluttet og de dvrige -bryterkontakter 4.1 til 4.3 er åpne. Fra batteriet flyter en formagnetiseringsstrom gjennom ledningen L2, nedre del av bremsemotstanden 3.1, gjennom feltviklingen 1.2, dioden 2.4, likestromstilleren 5, dioden 2.5, induktiviteten 8 og bryteren 4.7 tilbake til batteriet. Den spenning som derved induseres i ankerviklingen 1.1 sender en strom gjennom ledningen L2, nedre del av bremsemotstanden 3.1, feltviklingen 1.2, dioden 2.4, likestromstilleren 5 og dioden 2.1 tilbake til motorankeret 1.1. Samtidig flyter ytterligere en strom fra motorankeret 1.1,gjennom bremsemotstanden 3.1 og dioden 2.2 tilbake til motorankeret 1.1. Stdrrelsen av magnetiseringsstrommen og dermed av bremsestrdmmen bestemmes således av likestromstillerens taktforhold. Under likestromstillerens 5 sperretid flyter feltstrdmmen gjennom dioden 2.3 og nedre del av bremsemotstanden 3. l-:.'og anker strommen flyter gjennom bremsemotstanden 3.1 og dioden 2.2. •,.

Ved koblingen ifolge oppfinnelsen er det således foruten be-sparelse, av brytere som kobles meget ofte,især ved nærtrafikk, mulig å unnvære en motstand som er meget stor hva angår plass-behov og vekt, da parallellmotstanden til feltviklingen brukes som bremsemotstand.

Claims (3)

1. Kjøre- og bremsekobling for en turtallstyrt likestrømsmotor som ved kjøring forsynes fira en likestrømskilde via en bryter, en likestrømstiller og en første diode, mens dens feltvikling parallellkobles med en dempémbtstand, idet feltviklingen som er .koblet i serie med en andre diode er parallellkoblet med motorens rotor og hvor en tredje diode er parallellkoblet med feltviklingen og tilkoblingspunktene for andre og tredje diode med samme polaritet er forbundet med et tilkoblingspunkt for feltviklingen, mens ved bremsedrift blir rotoren parallellkoblet dels med en bremsemotstand og dels med en seriekobling av feltviklingen og like-strømstilleren, karakterisert ved at en felles dempe- og .bremsemotstand (3.1) som er forsynt med et uttak (3.11), er koblet parallelt med feltviklingen (1.2) ved hjelp av en første bryter (4.1) som med sitt ene tilkoblingspunkt er koblet til den andre dioden (2.2) og motstandens (3.1) ene tilkoblingspunkt og med sitt annet tilkoblingspunkt er forbundet med første tilkoblingspunkt (F) for feltviklingen (1.2), samt en andre bryter (4.2) , som med sitt ene tilkoblingspunkt er koblet til uttaket (3.11) for motstanden (3.1) som er forbundet med feltviklingens (1.2) annet tilkoblingspunkt (E) og med sitt annet tilkoblingspunkt er koblet til den tredje dioden (2.3) og motstandens (3.1) annet tilkoblingspunkt.

2. Kjøre- og bremsekobling som angitt i krav 1, kar a k-t é.r i s e r t ved- at første tilkoblingspunkt (F) for feltviklingen (1.2) er forbundet med likestrømstillerens (5) inngang via eh fjerde diode (2.4 ) .

3. Kjøre- og bremsekobling som angitt i krav 1, karakterisert ved at en ekstra strømkilde (7) kan tilkobles ved bremsedrift mellom motorankerets (1.1) tilkoblingspunkt (B) og likestrømstillerens (5) utgang, via en bryter (4.7), en diode (2.5) og en induktivitet (8).