Przy pracy kolei elektrycznych, zasila¬ nych jednofazowym przewodem napo¬ wietrznym, ze wzgledu na prostote i pew¬ nosc pracy stosuje sie trójfazowe silniki indukcyjne pradu zmiennego, przy czym wchodzi w gre posrednie wlaczanie odpo¬ wiedniego urzadzenia przetwornieowego; jednak rozruch i regulacja ilosci obrotów tych urzadzen ze wzgledu na straty omo¬ we, wystepujace we wtórnym obwodzie sil¬ ników w stopniu zaleznym od poslizgu, nie sa dostatecznie ekonomiczne nawet w tym przypadku, gdy uzwojenie pierwotne siln?- ków umozliwia pojedyncze lub wielokrotne przelaczanie biegunów, a wiec umozliwia kilka stopni szybkosci. Straty omowe, po¬ wodujace powstawanie ciepla, wplywaja przy tym szkodliwie wskutek wzrostu tem¬ peratury nie tylko na pewnosc pracy, lecz takze np. uniemozliwiaja zastosowanie sil¬ ników zwartych.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu pracy i urzadzenia, usuwajacych praktycz¬ nie w dowolnym stopniu wyzej wspomnia¬ ne wady, przy czym mozna zastosowac licz¬ ne rozwiazania. W tym celu przy pracy pojazdu postepuje sie wedlug na^tepuja-t cych punktów zasadniczych.A) Zmieniajaca sie, stosownie do wa¬ runków pracy, liczba obrotów wirnika sil¬ nika jezdnego jest utrzymywana przynaj¬ mniej podczas czesci okresu przyspiesze-nia, jako synchroniczna lub prawie syn¬ chroniczna z liczba obrotów pola wirowe¬ go iprzez zasilanie silnika pradem zmien¬ nym o czestotliwosci zmieniajacej sie od¬ powiednio do szybkosci, która ma osiagnac.Dzieki temu przy róznych szybkosciach, a wraz z tym i jtodczas przynajmniej czesci okresów przyspieszen, wirnik silnika mo¬ ze biec z prawie synchroniczna liczba ob¬ rotów w stosunku do wzbudzonego przez pierwotne uzwojenie pola wirujacego o zmiennej szybkosci katowej; ponadto po¬ slizg i zwiazane z nim straty energii sa nadzwyczaj male.B) Zasilajacy silnik prad zmienny o czestotliwosci, zmieniajacej sie wedlug szybkosci jazdy, jest wytwarzany w pojez¬ dzie przez zespól silnik-pradnica, zasilany jednofazowym przewodem napowietrznym; wielofazowa pradnica tego zespolu jest na¬ pedzana równoczesnie przynajmniej dwo¬ ma silnikami, a mianowicie jednofazowym silnikiem glównym o zasadniczo stalej licz¬ bie obrotów oraz silnikiem pomocniczym o zmiennej liczbie obrotów, który moze byc napedzany i hamowany w obu kierunkach.W ten sposób pole wzbudzajace pradnicy moze biec z róznymi liczbami obrotów wzgledem uzwojenia pradnicy, w; którym wytwarza sie prad, przy czym, stosownie do potrzeby, otrzymuje sie prad o zmien¬ nej czestotliwosci, mniejszej lub wiekszej niz czestotliwosc pradu doplywajacego do przewodu zasilajacego.Na kazdym pojezdzie mozna oczywiscie zastosowac jeden lub kilka silników jezd¬ nych, a dla wszystkich silników jezdnych — jeden wspólny zespól silnikowo-pradni- cowy, wzglednie dla kazdego silnika jezd¬ nego lub kazdej grupy silników jezdnych — jeden lub kilka wspólnych zespolów sil- nikowo-pradnicowych.Napedzanie pradnicy pradu zmiennego, korzystnie trój fazowego, wytwarzajacej prad o zmiennej czestotliwosci do zasila¬ nia silników jezdnych, moze sie np. odby¬ wac w ten sposób, ze wspomniany silnik glówny o stalej lczbie obrotów napedza jedna czesc pradnicy, np. „wirnik", silnik zas pomocniczy obraca okolo tego samego walu „stojan" pradnicy. Nalezy zaznaczyc, ze pojecie „wirnik" i „stojan" sa zapozy¬ czone dla prostoty z normalnych pradnic, chociaz w danym przypadku takze i stojan sie obraca; pojecia te mozna oczywiscie zamienic miedzy soba; Zmiane czestotliwo¬ sci mozna osiagnac takze i w ten sposób, ze jeden silnik, np. silnik glówny, stale utrzymuje w obrocie wirnik pradnicy, któ¬ rej wielofazowe wzbudzenie jest uskutecz¬ niane specjalna pradnica, napedzana ze zmienna liczba obrotów wzglednie ze zmiennym kierunkiem obrotów innym sil¬ nikiem (pomocniczym). Oba silniki moga miec celowo rózne liczby biegunów wzgle¬ dnie obrotów, przy czym ich role moga byc takze zamieniane. W tym przypadku ob¬ rót pola wirujacego o zmiennej czestotli¬ wosci dodaje sie do stalego obrotu wirni¬ ka lub odejmuje od tego ostatniego, przez co w uzwojeniu pradnicy wznieca sie prad o zimiennej czestotliwosci. Gdy silnik po¬ mocniczy, napedzajacy pradnice sluzaca do wzbudzenia pradnicy glównej, nie obra¬ ca sie lub gdy obraca sie bardzo powoli, to oczywiscie nie moze byc dostarczony potrzebny prad wzbudzenia; w tym przy¬ padku wzbudzenie musi byc przelaczane, celowo samoczynnie, na prad staly (pole stojace), dostarczany np. pradnica, nape¬ dzana silnikiem glównym.Do wytwarzania zmiennej czestotliwo¬ sci pradu zmiennego, najkorzystniej trój¬ fazowego, mozna zastosowac takze i taki uklad, w którym wirnik pradnicy jest na¬ pedzany np. wirnikiem jednego silnika, którego stojan obracany jest wirnikiem drugiego silnika. W tym przypadku uklad moze byc tak wykonany, ze oba silniki, z których stojan pierwszego takze sie ob¬ raca, umieszczone sa obok siebie; mozna jednak takze zastosowac taki uklad, ze oba — 2 —silniki sa umieszczone jeden naokolo dru¬ giego, tj. „stojan" pierwszego silniki i „wirnik" drugiego sa uksztaltowane jako wspólny wirnik posredni.Zastosowanie dwóch silników wedlug wynalazku umozliwia przynajmniej pod¬ czas czesci okresu przyspieszenia wytwa¬ rzanie dla silnika pojazdu pradu zmienne¬ go o czestotliwosci, dostosowanej do kaz¬ dorazowej szybkosci jazdy. W tym celu wy¬ starcza naregulowac liczbe obrotów silni¬ ka pomocniczego, co przy zastosowaniu od¬ powiedniego typu silnika moze byc usku¬ tecznione w prosty sposób i z bardzo maly¬ mi stratami ze wzgledu na to, ze silnik po¬ mocniczy w porównaniu z silnikiem glów¬ nym jest jednostka celowo o mniejszej mocy i nie musi byc juz zasilany z prze¬ wodu napowietrznego.Stosownie do powyzszych rozwazan po¬ szczególne rodzaje sposobu wedlug wyna¬ lazku wzglednie postacie rozwiazania urza¬ dzenia do stosowania tego sposobu moga sie róznic wzgledem siebie co do silnika glównego i pomocniczego, pradnicy i silni¬ ka jezdnego.Silnik glówny, biegnacy w pewnych okresach pracy zasadniczo ze stala liczba obrotów i zasilany bezposrednio lub posre¬ dnio z przewodu napowietrznego pradem o czestotliwosci równej czestotliwosci sie¬ ci, jest w kazdym razie silnikiem jednofa¬ zowym, a mianowicie silnikiem synchro¬ nicznym lub asynchronicznym o zwartym obwodzie pradu wtórnego, ewentualnie synchronizowanym silnikiem asynchronicz¬ nym. W przypadku wysokiego napiecia pierwotne uzwojenie silnika moze posia¬ dac izolacje olejowa lub izolacje z masy, tak aby bez posredniego wlaczania trans¬ formatora silnik mógl byc bezposrednio wlaczany na wysokie napiecie; mozna rów¬ niez zastosowac transformator miedzy przewodem zasilajacym i silnikiem glów¬ nym. Uzwojenie pierwotne moze byc tak¬ ze zaopatrzone w zaczepy do pobierania jednofazowego pradu niskiego napiecia; w tych przypadkach silnik glówny moze slu¬ zyc nie tylko do napedu pradnicy, lecz tak¬ ze jako transformator wzglednie autotrans¬ formator. Pobierany w ten sposób prad niskiego napiecia moze np. sluzyc jako energia do ogrzewania lub do róznych c^- lów pomocniczych. ; Jesli pojazd biegnie na odcinkach toru zasilanych róznymi rodzajami pradu, to ce¬ lowe jest takie uksztaltowanie silnika gló¬ wnego, by mógl on byc takze zasilany róz¬ nymi rodzajami pradu. Poniewaz dla ruchu kolejowego stosuje sie najczesciej prad o 162/3, 25 lub 50 okr/sek, wiec zaleca sie tak uksztaltowac silnik glówny, by mógl on byc takze zasilany pradami o róznych cze¬ stotliwosciach. Poza tym wykonywa sie go tak, aby mógl byc wlaczany jednoczesnie na zmienione lub niezmienione napiecie, np. tak, by z 15 000 V i 50 okr/sek moz¬ na go bylo przelaczac na 15 000 V i 162/3 okr/sek. Np. szesciobiegunowe silniki przy przejsciu z 50 na 162/3 okr/sek przelacza sie na dwa bieguny tak, ze mozna, wlaczac je na to samo napiecie zaciskowe, np. rów¬ niez na 15 000 V; w podobny sposób z za¬ chowaniem stosunków odpowiadajacych zmianie czestotliwosci nalezy wlaczac sil¬ niki przy odcinkach toru o 25 okr/sek.Jesli glówny silnik jest silnikiem syn¬ chronicznym wzglednie synchronizowanym silnikiem asynchronicznym, to w tym przy¬ padku nalezy takze odpowiednio przelaczac liczbe biegunów uzwojenia wzbudnicy pra¬ du stalego; mozna takze zastosowac takie rozwiazanie, ze silnik glówny przy jednej czestotliwosci, np. przy 50 okr/sek pracu¬ je jako synchronizowany silnik asynchro¬ niczny, ia., przy innej czestotliwosci, np. przy 162/3 okr/sek — jako silnik asynchro¬ niczny zwarty.Rozruch jednofazowego silnika glówne¬ go moze sie odbywac w dowolny znany spo¬ sób, np. przy rozruchu z zastosowaniem po¬ mocniczej fazy mozna otrzymac przesu- — 3 —niecie fazowe za pomoca kondensatora; w tym przypadku kondensator moze byc wla¬ czony takze i podczas normalnej pracy, a mianowicie dla polepszenia wspólczynnika mocy. W tym celu, zwlaszcza przy niesyn- chronizowanym silniku glównym, oprócz kondensatora potrzebnego do rozruchu mozna oczywiscie zastosowac takze i inne kondensatory.Silnik pomocniczy moze byc silnikiem jedno lub wielofazowym; ten ostatni przy¬ padek nie natrafia na zadne szczególne trudnosci, gdyz silnik pomocniczy na prad wielofazowy moze byc zasilany pradnica, zasilajaca silniki jezdne, lub silnikiem glównym. W przypadku np. synchroniczne¬ go silnika glównego postepuje sie w ten sposób, ze stojan silnika glównego zaopa¬ truje sie w uzwojenie wielofazowe, a sil¬ nik pomocniczy jest zasilany pradem wzniecanym w tym uzwojeniu magnesni- ca, obracajaca sie w takcie synchronicz¬ nym. W tym przypadku napiecie pradu za¬ silajacego silnik pomocniczy moze byc o- czywiscie znacznie nizsze niz najpiecie prze¬ wodu zasilajacego. Ze wzgledów konstruk¬ cyjnych silnik pomocniczy moze byc celo¬ wo jedno lub wielofazowym silnikiem ko¬ mutatorowym, np. repulsyjnym dajacym sie regulowac przez przesuwanie szczotek lub przez regulacje napiecia. Silnik ten moze byc równiez pierscieniowym silni¬ kiem asynchronicznym, pradu zmiennego, którego liczba obrotów moze byc regulowa¬ na zmiennym opornikiem, gdyz straty energii na grzanie, wystepujace tutaj przy regulacji, sa w mysl poprzednich roz¬ wazan stosunkowo male. jesli zastosuje sie asynchroniczny silnik pomocniczy, to przy zmianie czestotliwosci sieci celowe jest zastosowanie przelaczania biegunów nie tylko przy silniku glównym, ale i przy silniku pomocniczym; odpowiednio do te¬ go powinno byc takze uksztaltowane uzwo¬ jenie silnika pomocniczego.Rozruch silnika pomocniczego musi sie odbywac przy pelnym momencie, gdyz na uzwojenie napedzane tym silnikiem dziala pelny moment. Silnik pomocniczy musi byc zatem silnikiem o rozruchu pod obcia¬ zeniem, co daje sie uzyskac przy zastoso¬ waniu silnika komutatorowego lub wielo¬ fazowego asynchronicznego.Jesli jako silnik pomocniczy zastosuje sie silnik asynchroniczny, to liczbe obrotów mozna zmieniac przez regulacje oporu; poniewaz jest to jednak oczywiscie pola¬ czone ze strata, wiec silnik pomocniczy podczas pracy ciaglej w jednym lub dru¬ gim kierunku powinien celowo pracowac z prawie synchroniczna liczba obrotów lub tez pozostawac w spoczynku. Wskutek te¬ go pojazd nie moze biec bez strat z kazda dowolna szybkoscia, lecz oprócz szybkosci, wyznaczonej zimana liczby biegunów sil¬ ników napedzajacych pradnice i pojazd, posiada trzy stale szybkosci, odpowiednio do stanu nieruchomego silnika pomocnicze¬ go wzglednie jego obrotu w dwóch róznych kierunkach.Jesli zastosuje sie silnik komutatoro¬ wy, to szybkosc jego mozna regulowac bez strat, dzieki czemu pojazd moze biec bez strat z kazda dowolna szybkoscia. Równo¬ czesnie takze przebiegi przyspieszenia i opózniania odbywaja sie bez strat, co jest bardzo wazne szczególnie przy pojazdach, biegnacych na malych odcinkach z czestym rozruchem i czestym hamowaniem. Miano¬ wicie w ten sposób usuwa sie straty ilie tyl¬ ko przy rozruchu, lecz takze podczas zwal¬ niania pojazdu przy hamowaniu z odzyski¬ waniem mocy. Takze i przy stalej szybko¬ sci, np. przy jezdzie w dól, mozna odzyski¬ wac moc, a mianowicie w przypadku asyn¬ chronicznego silnika pomocniczego przy pewnych stopniach szybkosci, w przypad¬ ku zas komutatorowego silnika pomocni¬ czego — przy wszelkich szybkosciach.Inna korzysc zastosowania komutator rowego silnika pomocniczego polega na tym, ze w ten sposób mozna sprzegac i — 4 —ewentualnie wspólnie rozrzadzac dwa lub wiecej wozów motorowych, przy czym, po¬ mimo niejednakowego scierania sie obre¬ czy kól, poszczególne wozy nie wytwarzaja niejednakowych sil pociagowych o daja¬ cych sie odczuc róznicach, co przy nape¬ dzie o charakterze synchronicznym lub pra¬ wie synchronicznym ze z góry wyznaczona szybkoscia byloby przy pracy ciaglej pola¬ czone z duzymi trudnosciami.W pewnych okresach pracy silnik po¬ mocniczy moze takze przejsciowo pracowac jako pradnica; np. w ukladzie, w którym silnik ten obraca stojan pradnicy w przy¬ padku obrotu w tym samym kierunku co silnik glówny, silnik pomocniczy zamiast obracac stojan pradnicy umozliwia, by sto¬ jan ten byl wlasciwie obracany z pewna szybkoscia w kierunku obrotu silnika glów¬ nego przez sam silnik glówny; w wyniku tego pradnica przez obrót swego stojana napedza .silnik pomocniczy, a wiec dla sil¬ ników jezdnych pradnica pracuje rzeczy¬ wiscie jako pradnica, lecz dla silnika po¬ mocniczego — jako silnik. Okolicznosc te mozna wyzyskac w znacznym stopniu do zmiany liczby okresów pradu wytworzone¬ go przez pradnice. Jesli mianowicie silnik pomocniczy pracuje jako pradnica, to cze¬ stotliwosc pradu zasilajacego silniki jezd¬ ne jest mniejsza niz czestotliwosc pradu w przewodzie napowietrznym, przy pracy zas w przeciwnym kierunku, tj. przy pra¬ cy jako silnik, — wieksza niz ta ostatnia.Jesli silnik pomocniczy wzglednie takze stojan pradnicy sa nieruchome, to czesto¬ tliwosc wytworzonego pradu jest równa czestotliwosci pradu w przewodzie napo¬ wietrznym. Nalezy tu zaznaczyc, ze gdy silnik pomocniczy jest silnikiem asynchro¬ nicznym, to moze on pracowac jako prad¬ nica tylko powyzej synchronicznej liczby obrotów; jesli wiec chce sie przyspieszac poczawszy od tej szybkosci, to trzeba od¬ wrócic kierunek pradu w stójanie tego sil¬ nika i jvówczas silnik pomocniczy biegnie z poslizgiem 200%, co powoli zmniejsza sie do 100% (stan nieruchomy wirnika), a nastepnie osiaga poslizg normalny.Przejscie poslizgu z 200% na 100% mozna osiagnac na drodze mechanicznej przez zastosowanie dowolnego hamulca.Zastosowanie hamulca jest zreszta potrze¬ bne w wiekszosci przypadków do utrzyma¬ nia silnika pomocniczego w stanie spoczyn¬ ku. | Jesli silnik pomocniczy jest silnikiem asynchronicznym, to liczbe biegunów moz¬ na przelaczac oprócz w celu wspomnia¬ nym poprzednio jeszcze w tym celu, by sil¬ nik pomocniczy mógl sie obracac z wielo¬ ma stalymi szybkosciami, gdyz w ten spo¬ sób mozna otrzymac wiele czestotliwosci.W tym ostatnim celu wzglednie w celu otrzymania wielu stalych szybkosci jazdy mozna takze zmieniac liczbe biegunów pradnicy wzglednie silnika (lub silników) jezdnego, lub tez silniki jezdne moga byc wlaczone kaskadowo wzgledem siebie. W tych przypadkach moze byc celowym, by zmiana liczby biegunów wzglednie polacze¬ nia kaskadowego byla dokonywana nie równoczesnie przy wszystkich silnikach, lecz przynajmniej w dwóch grupach silni¬ kowych jedna po drugiej, dzieki czemu mozna osiagnac to, ze podczas przelaczania sila pociagowa nie calkowicie ustaje. Na¬ lezy bowiem zaznaczyc, ze przejsciowe u-, stanie sily pociagowej prowadzi przy jez¬ dzie w góre do zwolnienia.Urzadzenie przelacznikowe, sluzace do zmiany liczby biegunów silników jezdnych, jest mniej kosztowne, gdy przelaczanie od¬ bywa sie bez obciazenia, a wiec prawie bez pradu. W tym celu przelacznik moze byc tak uksztaltowany, ze przy przelaczaniu uprzednio usuwa wzbudzenie pradnicy, przelaczanie odbywa sie dopiero po usunie¬ ciu wzbudzenia, po czym ponowne wzbu¬ dzenie pradnicy odbywa sie samoczynnie.Poniewaz jednak kazde takie przelaczanie biegunów warunkuje skok w biegu syn- - 5 —chronicznym, dla którego nie jest jeszcze odpowiednia wypadkowa liczba obrotów ukladu napedzajacego pradnice, a sklada¬ jacego sie z silnika glównego i pomocnicze¬ go,* wiec korzystne jest zaopatrzenie prze¬ lacznika takze w takie urzadzenie samo¬ czynne, które podczas trwania przelacza¬ nia biegunów silników jezdnych (usuwa¬ nie wzbudzenia, przelaczanie i powtórne wzbudzenie) równoczesnie takze tak zmie¬ nia liczbe obrotów silnika pomocniczego, by biegl on z odpowiednio nowa liczba ob¬ rotów lub tez by mógl ja osiagnac po po¬ wtórnym wzbudzeniu w mozliwie krótkim czasie. By szybkosc pojazdu nie zmniej¬ szala sie zbytnio podczas trwania (przela¬ czania, jest rzecza celowa, by wszystkie przelaczenia odbywaly sie bardzo szybko i by wskutek tego pradnica wzglednie jej wzbudzenie byly tak wykonane, by usuwa¬ nie wzbudzenia i powtórne wzbudzenie mogly byc uskutecznione podczas bardzo krótkiego czasu, mozliwie podczas kilku dziesiatych sekundy.Dwa powyzsze warunki, wedlug któ¬ rych po pierwsze podczas przelaczania sil¬ ników jezdnych sila pociagowa nie powin¬ na przejsciowo ustac, a z drugiej strony przelaczanie biegunów powinno byc usku¬ teczniane bez pradu, przy usunieciu wzbu¬ dzenia pradnicy, moga byc spelnione rów- . noczesnie tylko wtedy, gdy kazda z grup silników jezdnych, przelaczanych jedna po drugiej przy przelaczaniu biegunów, zasi¬ lana jest osobna pradnica.Celowe jest zaopatrzenie pradnic w ta¬ ka samoczynna regulacje wzbudzenia, ze¬ by z jednej strony silniki pracowaly stale z najlepsza sprawnoscia odpowiadajaca ob¬ ciazeniu, a z drugiej strony podczas przy¬ spieszen wzglednie hamowan aby wytwa¬ rzaly zadany korzystny moment.Obwód wtórny siilników jezdnych jest ce¬ lowo zwarty (wirnik z twornikiem klatko¬ wym), iprzy czym w celoi powiekszenia po¬ jemnosci cieplnej uzwojenia, uzwojenie wir¬ nika (wzglednie sam twornik klatkowy) moze byc polaczone ze specjalnymi masami metalu bezposrednio lub przynajmndej tak, ze polaczenie to dobrze przewodzi cieplo. W ten sposób przejsciowy wzrost poslizgu w silniku jezdnym nie moze wywolac nad¬ miernego rozgrzania.Jesli stosuje sie kilka silników jezd¬ nych, to moze sie zdarzyc, ze wskutek nie¬ równomiernego scierania sie obreczy kól pobieranie pradu i wytwarzanie momentu przez silniki nie jest jednakowe, co powo¬ duje przeciazenie jezdnych silników, a zle wykorzystanie innych. Nierówne obciaze¬ nie poprawia ,sie przez to, ze uzwojenia stojanów silników jezdnych wlacza sie sze¬ regowo wzgledem siebie, gdyz w ten spo¬ sób ten sam prad musi przeplywac przez wszystkie silniki. W przypadku silników wlaczonych niezaleznie, wszystkie silniki moga byc zaopatrzone w przyrzad wyka¬ zujacy wystepowanie nierównych obcia¬ zen, ,a ewentualnie moze byc dodane urza¬ dzenie zapobiegajace wystepowaniu tych nierównosci; urzadzenie to moze takze wy¬ laczac przeciazony silnik powyzej pewnej wartosci nierównomiernosci obciazen lub tez zwiekszac poslizg tego silnika przez wlaczenie opornosci.W kazdym okresie czasu pracy, w któ¬ rym szybkosc jazdy odpowiada jezdzie syn¬ chronicznej, przynaleznej do czestotliwo¬ sci pradu w przewodzie zasilajacym, lub tez rózni sie od niej tylko w takim stopniu, jaki jest praktycznie dopuszczalny pod wzgledem strat, silniki jezdne moga byc przy wylaczonej pradnicy i silniku pomoc¬ niczym zasilane takze bezposrednio pra¬ dem przez silnik glówny lub z silnika glównego. Te czesc pracy mozna urzeczy¬ wistnic wedlug dwóch róznych sposobów: silniki jezdne, wlaczone jako jednofazowe silniki asynchroniczne, moga byc np. zasi¬ lane pradem pobranym z odpowiednich, o niskim napieciu zaczepów silnika glówne¬ go lub transformatora, a w tym przypad- — 6 —ku uzwojenie silnika glównego wlaczone do przewodu zasilajacego pracuje jako autotransformator; silniki jezdne moga jednak byc dalej utrzymywane w ruchu jako wielofazowe silniki asynchroniczne za pomoca wielofazowego pradu pobrane¬ go z silnika glównego, pracujacego jako pradnica wzglednie przetwornica fazowa.Wskutek wspomnianego przejsciowego wy¬ laczenia pradnicy znacznie polepsza sie w tych okresach czasu pracy calkowity wspól¬ czynnik sprawnosci urzadzenia; przy za¬ stosowaniu silników jezdnych o dajacych sie przelaczac biegunach mozna wyznaczyc takze kilka takich korzystnych okresów pracy, odpowiednio do liczby mozliwych przelaczen biegunów.Oprócz tego uproszczenia i polepszenia pracy mozna osiagnac dalsza korzysc w bu¬ dowie silników jezdnych przez napedzanie walu kól jezdnych pojazdu za pomoca sil¬ ników pojazdu poprzez zmniejszajaca szybkosc przekladnie kól zebatych. Miano¬ wicie silnik moze byc znacznie tanszy, jesli jest zbudowany jako silnik szybkobiezny, a wiec silnik o malej ilosci biegunów, np. dwu¬ biegunowy lub czterobiegunowy; liczbe obrotów, a wraz z tym potanienie budowy mozna jednak takze zwiekszyc przez za¬ stosowanie wyzszej czestotliwosci. Koszty przekladni nie zmienia sie zasadniczo, je¬ sli zwykle stosowany stosunek przekladni powiekszy sie, np. powiekszy sie do 1:2 za¬ miast 2:3; w ten sposób zmniejszaja sie koszty calkowite. By osiagnac oszczednosc zadowalajaca z tego punktu widzenia, wy¬ starcza napedzac pojazd przynajmniej w jednym stopniu szybkosci silnikiem, pra¬ cujacym przy czestotliwosci wyzszej niz 60, za pomoca przekladni zebatej.Inna wazna postac wykonania urzadze¬ nia wedlug wynalazku polega zasadniczo na tym, ze przy zachowaniu jednofazowe¬ go silnika glównego o stalej liczbie obro¬ tów, silnik pomocniczy o zmiennej liczbie obrotów nie jest silnikiem pradu zmienne¬ go, lecz komutatorowym silnikiem pradu stalego. Ten pomocniczy silnik pradu sta¬ lego moze byc zreszta zastosowany w ten sam sposób co przy poprzednio opisanych silnikach pradu zmiennego, np. do napedu pomocniczej pradnicy pradu zmiennego wzglednie do obracania „stojana" silnika glównego.Prad staly, zasilajacy silnik pomocni¬ czy, moze byc najkorzystniej pobierany z pradnicy napedzanej silnikiem glównym ze stala liczba obrotów; mozna jednak oczywiscie zastosowac do tego celu oddziel¬ ny silnik napedowy. To ostatnie rozwiaza¬ nie wchodzi ewentualnie w gre wtedy, gdy przestrzen do pomieszczenia zespolu jest ograniczona, np» przy bezposrednim umie¬ szczeniu zespolów maszynowych na pól- wózku obrotowym; w tym przypadku prad¬ nica (ewentualnie ze wzbudnica) napedza¬ na specjalnym silnikieift jest umieszczona oddzielnie na drugim pólwózku obrotowym.Silnik pomocniczy moze miec np. celowo ta¬ ki uklad, ze „stojan" pradnicy jest wyko¬ nany w ten sposób, ze równoczesnie two¬ rzy bezposrednio wirnik silnika pomocni¬ czego; mozna jednak zastosowac naped kolami zebatymi lub dowolne inne podob¬ ne urzadzenie napedowe.Regulacja liczby obrotów odbywa sie najlepiej w znany sposób tak, ze silnik po¬ mocniczy ma wzbudzenie zasadniczo stale, ewentualnie polaczone z oslabianiem wzbu¬ dzenia, przy czym zmiana liczby obrotów w obu kierunkach odbywa sie glównie przez regulacje wzbudzenia pradnicy, biegnacej ze stala liczba obrotów. Przy biegu w prze^ ciwnym kierunku z zastosowaniem poprze¬ dniego wzbudzenia zmienia sie kierunek energii, a silnik pomocniczy pracuje wte¬ dy jako pradnica. Zamiast w silniku moz¬ na oczywiscie utrzymywac stale wzbudze¬ nie w pradnicy wzglednie mozna równo¬ czesnie zmieniac wzbudzenie obu tych ma¬ szyn.Duza korzysc postaci wykonania z po- — 7 —mocniczym silnikiem pradu stalego polega na rozruchu bez strat i na hamowaniu z odzyskiwaniem mocy, oraz na tym, ze po¬ jazd moze biec i odzyskiwac moc przy wszelkich szybkosciach bez powstawania znacznych strat. Rozruch, jazda przy sta¬ lych stopniach szybkosci i regulacja pozo¬ staja zreszta zasadniczo bez zmiany.Grupa pradnicowa, napedzana silnikiem glównym i pomocniczym, oraz zastosowa¬ ny ewentualnie transformator powinny byc umieszczone celowo nie w skrzyni wo¬ zu motorowego, lecz bezposrednio na pól- wózku obrotowym; czyni sie to z jednej strony dlatego, by skrzynia wozu nie mu¬ siala byc projektowana z uwzglednieniem ciezaru urzadzenia, a wiec drozej, a z dru¬ giej strony, by mozliwie oddalic od wne¬ trza wozu drgania i halasy tworzace sie w zespole i transformatorze. Przy rozmiesz¬ czaniu urzadzenia maszynowego na pól- wózkach obrotowych mozna celowo obrac taki uklad, ze na jednym pólwózku umie¬ szczona jest pradnica, napedzana silnikiem glównym, i ewentualnie silnik pomocniczy, a, na drugim pólwózku umieszcza sie trans¬ formator lub silnik pomocniczy i napedza¬ na nim druga pradnice. Silniki jezdne mo¬ ga byc umieszczone na jednym lub na obu pólwózkach obrotowych stosownie do da¬ nej przestrzeni i z uwzglednieniem naci¬ sku na osie.Oczywistym jest, ze podane przyklady zastosowania silnika glównego i pomocni¬ czego pradnicy, silników jezdnych, oraz po¬ laczen tych czesci zasadniczych nie wy¬ czerpuja wszystkich mozliwosci wedlug wynalazku, gdyz oprócz tych przykladów mozna jeszcze równiez urzeczywistnic naj¬ rozmaitsze rozwiazania. Mozliwe sa np. takze uklady z wieloma silnikami glówny¬ mi i pomocniczymi, chociaz rozwazane po¬ przednio przyklady z jednym silnikiem glównym i jednym pomocniczym sa w ogól¬ nosci zadowalajace juz chociazby ze wzgle¬ du na prostote. Mozliwe jest np. rozwia¬ zanie z jednym silnikiem glównym i dwo¬ ma pomocniczymi, przy czym jeden silnik pomocniczy napedza np. stojan pradnicy asynchronicznej, zasilajacej silniki jezd¬ ne, a drugi — wirnik wzbudnicy, zasilaja¬ cej wielofazowym pradem wzbudzajacym wirnik pradnicy asynchronicznej. Mozna takze zastosowac dwa oddzielne silniki glówne i jeden tylko silnik pomocniczy w takim ukladzie, ze silniki glówne o jedna¬ kowych lub rózniacych sie od siebie sta¬ lych liczbach obrotów napedzaja oddzielnie stojan wzglednie wirnik pradnicy asyn¬ chronicznej zasilajacej silniki jezdne, a silnik pomocniczy utrzymuje w ruchu ze zmienna liczba obrotów wzbudnice, zasila¬ jaca wielofazowym pradem wirnik lub sto¬ jan pradnicy asynchronicznej; wielofazo¬ wy prad zasilajacy silniki jezdne jest po¬ bierany przy tym z drugiej czesci pradni¬ cy asynchronicznej. W tym przypadku je¬ den z obu silników glównych 'moze byc sil¬ nikiem synchronicznym, a drugi — asyn¬ chronicznym, a, jesli stale liczby obrotów tych dwóch silników nie sa równe sobie, to przez zatrzymanie glównego silnika syn¬ chronicznego, a nastepnie przez jednocze¬ sne odwrócenie kierunku obrotów silnika asynchronicznego mozna uzyskac nawet bez przelaczania biegunów dwie dalsze sta¬ le czestotliwosci dla silników jezdnych; asynchroniczny silnik glówny, zasilany spe¬ cjalnym wielofazowym uzwojeniem wzbu¬ dzajacym synchronicznego silnika glówne¬ go, moze byc przy tym silnikiem wielofa¬ zowym o nizszym napieciu i mniejszej mo¬ cy. Zarówno w tym przypadku jak i w in¬ nych przypadkach podobnych w celu zmia¬ ny czestotliwosci pradu wielofazowego, za¬ silajacego silniki jezdne, mozna takze od¬ wrócic wzbudzenie pradnicy asynchronicz¬ nej. ; ! Jesli do napedu silnika pomocniczego stosuje sie prad staly, to mozna oczywiscie zastosowac rozmaite urzadzenia pradu sta¬ lego, np. kombinacje silników glówniko- — 8 —wych. Zamiast pradnicy pradu stalego, na¬ pedzajacej silnik pomocniczy pradu stale¬ go, moga takze wchodzic w gre przetwor¬ nice pradu zmiennego na staly, np. prze¬ twornice jednotwornikowe albo jeszcze le¬ piej przetwornice nieruchome, np. pro¬ stowniki rteciowe czy zawory elektryczne z rozrzadem siatkowym lub bez tego roz¬ rzadu. PL