Wynalazek dotyczy sposobu napedu po¬ jazdów elektrycznych, zaopatrzonych w sa¬ moczynne regulowanie mocy, i stosuje ze¬ spól, skladajacy sie z pierwotnego silnika napedowego (silnika spalinowego), sprze¬ zonego z samowzbudna pradnica, przyczem iloczyn napiecia i natezenia pradu (szyb¬ kosci i sily pociagów) w pradnicy jest dla kazdej pracy silnika napedowego staly, tak ze zwyzka oporów podczas jazdy wywolu¬ je w odpowiedniej mierze znizke szybkosci pojazdów. Wynalazek polega na tern, ze do regulowania mocy sluzy wylacznie zmiana doplywu srodka napedowego do silnika spa¬ linowego, a zbedna jest zmiana wzbudza¬ nia pradnicy (np, recznie zapomoca oporni¬ ka lub samoczynnie — pradem silników po¬ jazdu przez przeciwdzialajace zdwojenie obwodu wzbudzajacego). Zaoszczedza sie wiec na aparatach lacznikowych, pierwot¬ ny silnik napedowy nie zostaje przeciazo¬ ny, a moc jego zostaje w wysokim stopniu wyzyskana, pnzyczem kierowniczy pojazdu, który powinien zwracac uwage glównie na tor jezdny, ustala moc tylko zapomoca drazka regulujacego doplyw gazu.Regulowanie mocy osiaga [sie najkorzyst¬ niej w ten sposób, ze pradnica, wzglednie zespól pradnicy i wzbudnicy, wzbudzanej samoczynnie, pracuje przy wahaniach 0- poru pojazdu na niestalej czesci jej cha¬ rakterystyki, przyczem odpowiedniem do¬ stosowaniem zewnetrznej charakterystyki tej pradnicy, wzglednie tego zespolu, dokrzywej pfacy pierwotnego silnika napedo- ¥ wego osiaga sie/ty dalszym stopniu dosto- sp^anieci mocy^leznie od zadanych wa¬ runków ruchu* Znane sa juz uklady polaczen, których celem jest utrzymywanie stalosci mocy pradnic przy stalej ilosci obrotów i które osiagaja ten cel zapomoca oslabiania wzbu¬ dzania przy wysokiem natezeniu pradu przez przeciwdzalajace zdwojenie obwodu wzbudzajacego lub przez urzadzenia lacz¬ nikowe, rozrzadzane natezeniem pradu.Przy tych sposobach natezenie pradu jest scisle zwiazane z natezeniem pola magne¬ tycznego, nadaja sie wiec one tylko dla pewnego oznaczonego momentu obrotu sil¬ ników napedowych, który zostaje wyzna¬ czony iloczynem natezenia pola i pradu, a nie dzialaja przy kazdym innym momen¬ cie. Sposoby te wymagaja bardzo czesto dodatkowych urzadzen lacznikowych, a przy wzbudzaniu, np. przeciwdzialaj acem zdwojeniu obwodu wzbudzajacego, po¬ wstaja przerwy,.Wynalazek osiaga samoczynne regulo¬ wanie mocy, niezaleznie od natezenia pra¬ du i od momentu obrotu, slabo wzbudza¬ nym silnikiem, stosowanym w sposób znany do innych celów, np. do regulowania na¬ piecia. Pradnica, posiadajaca wzbudzanie bocznikowe, lub pradnica wzbudzajaca, wzbudzana samoczynnie, jest przytern tak obliczona, ze pracuje w prostolinijnej, nie¬ stalej czesci charakterystyki napiecia.Na rysunkach przedstawiony jest sche¬ matycznie, wedlug wynalazku, przyklad wykonania zespolu. Fig. 1 wskazuje na te¬ oretyczny przebieg krzywej magnesowania silnika bocznikowego, a fig. 2 — na krzywa, ujawniajaca zwiazek pomiedzy iloscia ob¬ rotów a napieciem. Fig. 3 przedstawia rze¬ czywisty przebieg krzywej magnesowania (pod wplywem megnetyzmu szczatkowego i reakcji twornika), a fig. 4 — rozmaite krzywe mocy pierwotnego silnika napedo¬ wego w zaleznosci od ilosci obrotów. Fig. 5 pokazuje schematycznie, a fig. 6 w wido¬ ku — uklad polaczen i zespolu na lokomo¬ tywie. Fig. 7 przedstawia moc skuteczna pierwotnego silnika napedowego i moc od¬ dana przez pradnice, sprzezona z tym sil¬ nikiem, fig. 8 — sile pociagowa na obwo¬ dzie kola w zwiazku z natezeniem pradu, oddanem przez pradnice, a fig. 9 — zwia¬ zek pomiedzy iloscia obrotów zespolu a napieciem pradnicy.Krzywa, przedstawiona na fig. 1, ozna¬ cza teoretyczna krzywa magnesowania sil¬ nika bocznikowego, posiadajacego jak naj¬ mniejszy magnetyzm szczatkowy i wzbu¬ dzonego, jak wiadomo, dopiero przy naj¬ nizszej ilosci obrotów, wynikajacej ze sta¬ lej silnika. Istnieja wiec w tym przypadku warunki: * =kx. L = k± £- * E = kt .* .n Ke D skad n = -=-—'-j—t gdzie n wyraza liczbe ki .k2 obrotów wzbudzania, przyczem ^ oznacza strumien magnetyczny silnika, 1 e — nate¬ zenie pradu wzbudzajacego, Re — opór obwodu wzbudzajacego, E — napiecie mie- dzyzaciskowe, kl9 k2 — stale.Fig. 2 uwidocznia zwiazek pomiedzy i- loscia obrotów a napieciem, wynikajacy z fig. 1. Napiecie miedzyzaciskowe przy zmniejszaniu sie liczby obrotów z poczatku spada prawie proporcjonalnie, wpoblizu zas liczby obrotów wzbudzania fcpada ostro, a wkoncu raptownie.Na fig. 3 przedstawione jest schema¬ tycznie, w jaki sposób krzywa fig. 1 zmie¬ nia sie pod wplywem magnetyzmu szczat¬ kowego i oslabiajacej pole magnetyczne reakcji twornika. Magnetyzm szczatkowy — 2 —odksztalca prostolinijna niestala czesc cha¬ rakterystyki napiecia, podczas gdy reakcja twornika jest przeciwnie zalezna od nate¬ zenia pradu. Odpowiednie obliczenie sil¬ nika umozliwia przy prawie stalej mocy o- trzymywanie krzywej magnesowania przed¬ stawionej linja kreska—punkt, której od¬ powiada krzywa liczby i obrotów wzbudza¬ nia, oznaczona w ten sam sposób.W podobny sposób dziala silnik obco- wzbudny, sprzezony z silnikiem szerego¬ wym, bocznikowym lub szeregowo-boczni- kowym. Nalezy jednak obliczyc w tym przypadku krzywa wzbudzania silnika dla pewnego zewnetrzego oporu, a glówny sil¬ nik powinien otrzymac odpowiednie duze wymiary. Silniki bocznikowe nadaja sie glównie dla mniejszych jednostek, niz sil¬ niki, pracujace wzbudzaniem obcem.Silnik tego rodzaju pracuje w sposób nastepujacy. Przy jezdzie po równi silnik pracuje w punkcie A (fig. 3) z najwyzsza iloscia obrotów i z najwiekszem napieciem.Jezeli silnik napedowy wytwarza staly moment obrotowy niezaleznie od ilosci obrotów, powstaje najpierw zmniejsze¬ nie liczby obrotów i mocy, wywolane zwiekszeniem oporu podczas jazdy (np. az do punktu B liczba obrotów zmniej¬ sza sie z n = 1370 nan = 1630). Przy dalszej zwyzce oporu, a wiec odpowiednio wiekszem pobieraniu pradu, silnik moze oddzialywac tylko malym spadkiem liczby obrotów, a wiec i mocy, gdyz znajduja sie one juz wpoblizu liczby obrotów wzbudza¬ nia. Liczba obrotów, a wiec i moc w zbudo¬ wanym w ten sposób silniku jest praktycz¬ nie stala poczawszy od pewnej wysokosci obciazenia, która moze byc dowolnie dobra¬ na przez odpowiednie obliczenie pradnicy.Stalosc liczby obrotów wzrasta przytem wraz z wymiarami pradnicy, które jednak sa ograniczone warunkami ekonomicz¬ nemu Wynalazek dostosowuje wiec samo¬ czynne regulowanie mocy pradnicy do krzywej mocy silnika napedowego, którego moment obrotu znacznie sie zmienia wraz ze zmiana liczby obrotów, tak ze nastep¬ stwem spadku liczby obrotów, wywolane¬ go charakterystyka pradnicy, jest tylko nieznaczny spadek mocy, a nawet jej zwyz¬ ki, lub tez, ze silnik napedowy w okresie glównego napedu pracuje ekonomicznie.Na fig. 3 powstaje najwiekszy spadek i- losci obrotów z n = 1630 nan = 1200, po¬ czawszy od obciazania w punkcie A az do miejsca, praktycznie, stalej liczby obrotów pod punktem B. Konstruktor silnika nape¬ dowego moze wiec odpowiednio dobrac sta- widlo i objetosc cylindra silnika spalinowe¬ go i w ten sposób zmieniac krzywa mocy tego silnika wedlug fig. 4 odpowiednio do krzywych a, b, c i d, przyczem moc w punk¬ cie A pozostaje stala. Krzywa a uwidocznia prawie staly moment obrotowy przy spadku ilosci obrotów z n = 1630 nan= 1200, a wiec przy spadku miocy w przyblizeniu 18%%-wym krzywa b odpowiada normal¬ nemu silnikowi benzynowemu i wskazuje w przyblizeniu 8% -wy spadek mocy, krzy¬ wa c — na zwyzke mocy okolo 2%, a krzy¬ wa d pracuje przy n = 1200 wlasnie w punkcie najwiekszej mocy z 17%-wa jej zwyzka w porównaniu z moca normalna.Osiaga sie wiec, dostosowaniem charakte¬ rystyki pradnicy do krzywej mocy silnika napedowego, utrzymywanie stalosci mocy takze przy zmiennej ilosci obrotów.W przeciwienstwie do innych systemów wynalazek osiaga samoczynne regulowanie mocy takze w tym przypadku, jezeli moc silnika napedowego nie jest pelna, czy to z powodu zlego jego dzialania, czy to z po¬ wodu umyslnego regulowania, przyczem moc zostaje w zupelnosci utrzymywana na liczbie obrotów, lezacej wpoblizu ilosci ob¬ rotów wzbudzania. Wynalazek posiada wiec dwie nastepujace dalsze zalety: 1, Samo ustawienie drazka regulatoraumozliwia ustawienie mocy, koniecznej do utrzymywania rozkladu jazdy i zmieniaja¬ cej sie zaleznie od ilosci dolaczonych wo¬ zów i obciazenia, 2. Przy regulowanej mocy silnik nape¬ dowy otrzymuje samoczynnie zmniejszona liczbe obrotów, co powieksza jego trwa¬ losc i pewnosc ruchu.Zmiana oporu wzbudzania lub przela¬ czenia cewek pola umozliwia znizke ilosci obrotów wzbudzania, oznaczona równa¬ no niem n = f_, jezeli jest wymagana tyl- ko mala móc.Wynalazek dotyczy wiec sposobu osia¬ gania samoczynnego regulowania mocy przy elektrycznem przenoszeniu sily, przy- czem buduje sie pradnice bocznikowa sa- mowzbudna lub zespól pradnicowy, aby pracowal na prostolinijnej czesci charak¬ terystyki, W ten sposób wywolana niesta¬ losc napiecia, która starano sie dotychczas omijac specjalnemi urzadzeniami (obcem wzbudzeniem lub zdwojeniem obwodu wzbudzajacego), sluzy do utrzymywania mocy praktycznie na stalej wysokosci przy praktycznie stalej ilosci obrotów i 'zapobie¬ ga, nietylko przy pelnem obciazeniu, lecz równiez przy obciazeniach czesciowych, powstawaniu momentu obrotowego zanad¬ to wielkiego dla silnika napedowego i wy¬ wolujacego spadek liczby obrotów ruchu.Przy zastosowaniu wynalazku osiaga sie Fig, 9 przedstawia otrzymany z krzy¬ wej magnesowania i napiecia zwiazek po¬ miedzy iloscia obrotów n a. napieciem mie- dzyzaciskowem przy pelnem obciazeniu N i V. Np, napieciu 600 V odpowiada ilosc obrotów 900 na minute.Zapomoca krzywych mozna dowiesc, ze równiez lepsze samoczynne regulowanie mocy, dzieki wyzyskaniu spadku liczby ob¬ rotów od najwyzszych obrotów do obro¬ tów przy wzbudzaniu, przyczem krzywa mocy silnika napedowego i charakterysty¬ ka pradnicy sa dostrojone wzgledem sie¬ bie, celem stosowania mniejszych pradnic i osiagania korzysci w ruchu silnika nape¬ dowego.Na fig,, 5 i 6 przedstawiony jest uklad polaczen dla lokomotywy 50-tonnowej, jak równiez urzadzenie silnikowe takiej loko¬ motywy. Silnik spalinowy VM napedza pradnice bocznikowa ND, która oddaje moc elektryczna silnikom Afx M2 zapomoca przelacznika S, zmieniajacego kierunek jazdy. Po ustawieniu kierunku jazdy draz¬ kiem F konieczne jest tylko ustawienie mo¬ cy silnika drazkiem L, celem utrzymywania rozkladu jazdy przy zmniejszonej sile po¬ ciagowej, podczas gdy elektryczne regulo¬ wanie jest zupelnie samoczynne.Na fig. 7 krzywa / przedstawia moc sku¬ teczna silnika spalinowego w funkcji ilosci obrotów. Mnozac wartosci tej krzywej przez 0,736 i spólczynnik sprawnosci otrzy¬ mujemy krzywa // bedacych do dyspozycji kW. Rozpoczyna sie ona przy 600 obrotach, gdyz pradnica zostaje wzbudzona dopiero przy tej ilosci.Krzywa, przedstawiona na fig, 8, ozna¬ cza sile pociagowa na obwodzie kól w funk¬ cji mocy pradnicy /. Wynika wiec: pociag osiaga samoczynnie stala moc przy wszelkich oporach podczas jazdy od 3000 do 300 Ikg, a wiec od; rusizania na najwyz- szem wzniesieniu az do jazdy po równinie.Przebieg jest nastepujacy. Przy rusza¬ niu pociagu przesuwa sie drazek L zwolna do polozenia pelnej mocy. Liczba obrotów Opór podczas jazdy na równinie 6 kg/t Z — 300 kg I — 90 A „ „ „ n wzniesieniu 30 kg/t Z — 1500 kg I — 210 A „ „ ruszania „ „ 60 kg/t?. Z — 3000 kg I —340 A — 4 —zespolu podnosi sie, pradnica zostaje wzbu¬ dzona, a silniki kolejowe otrzymuja napie¬ cie rozruchu, tak ze pociag osiaga odpo¬ wiednie przyspieszenie. Silnik spalinowy otrzymuje przytem 600 obrotów na minute i osiaga szybko pelna moc 55 kW (przy 340 A i 162 V). Od tej chwili regulowanie na¬ piecia jest zupelnie samoczynne, gdyz pradnica dostosowuje sie dzieki wynalaz¬ kowi do krzywej mocy silnika spalinowego Jezeli np. sila pociagowa spadnie na 1500 kg, ilosc obrotów wzniesie sie na 650, moc na 57 kW, a napiecie na 271 V. Na równi¬ nie sila pociagowa spada na 300 kg, a nate¬ zenie na 90 A. Z powodu tego odciazenia silnik spalinowy osiaga okolo 900 obrotów, przyczem powstaje zwyzka napiecia na 650 V, a moc na 59 kW.Przyklad wykonania dowodzi, ze do¬ stosowaniem charakterystyki silników e- lektrycznych do krzywej mocy silnika spa¬ linowego osiaga sie, wyzyskujac niestaly stan wzbudzania, przy najprostszem prze¬ laczaniu, samoczynne utrzymywanie mocy na stalej wysokosci, jako tez zapobiega sie przeciazaniu silnika spalinowego. PL