Pierwszenstwo: Opublikowano: 27.111.1964 (P 104 150) 30.111.1963 Niemiecka Republika Demokratyczna 25.11.1966 50489 KI. 20 1, 3 MKP D 01 m H604 4A UKD Twórca wynalazku: inz. Werner Beie Wlasciciel patentu: VEB Fahrzeugausriistung Berlin, Berlin (Niemiecka Republika Demokratyczna) Samoczynne urzadzenie przelaczajace do wielonapicciowych urzadzen grzejnych, w szczególnosci do pojazdów szynowych Wynalazek dotyczy samoczynnego urzadzenia przelaczajacego do wielonapieciowych urzadzen grzejnych, za pomoca którego dowolna liczba obwo¬ dów grzejnych, odpowiadajacych róznym napie¬ ciom grzejnym jest przelaczana w stanie bezprado- wym, niezaleznie od rodzaju pradu.Wielonapieciowe urzadzenia grzejne do pasazer¬ skich wagonów kolejowych znajdujacych sie w ru¬ chu miedzynarodowym, powinny miec automatycz¬ ne urzadzenia przelaczajace, które przy przejsciu z jednego zakresu napiec grzejnych na inny prze¬ laczaja obwody grzejne w ten sposób, ze na po¬ szczególnych grzejnikach wystepuje znowu w przy¬ blizeniu takie same napiecie. Z tego wymagania wynikaja dwie wazne wspólne cechy wszelkich urzadzen przelaczajacych. Taka cecha jest po pierwsze to, ze trzy rózne polozenia urzadzenia przelaczajacego powinny odpowiadac trzem zakre¬ som napiec wystepujacych na trasach miedzynaro¬ dowych, a mianowicie 1000 V, 1500 V i 3000 V, a po wtóre powinny byc zastosowane urzadzenia prze¬ laczajace obwodów grzejnych w tych trzech polo¬ zeniach.Znane sa rózne urzadzenia przelaczajace, które czynia zadosc tym wymaganiom, ale wymagaja znacznych nakladów na rozdzial wysokiego napie¬ cia. Dla prawidlowego wyboru polozenia przelacza¬ nia w znanych urzadzeniach przelaczajacych sto¬ suje sie zgrupowanie przekazników, które sa przy¬ laczane do wysokiego napiecia poprzez oporniki 10 15 20 25 30 szeregowe i czesciowo przez prostowniki, a ich charakterystyki przyciagania sa stopniowane.Poniewaz te przekazniki nie moga byc zaproje¬ ktowane na caly zakres napiec, zawarty miedzy dolna granica najnizszego zakresu napiec znamio¬ nowych i górna granica najwyzszego zakresu, przez wlaczenie szeregowe stopniowanych oporników szeregowych albo odlaczanie uprzednio wzbudzo¬ nego przekaznika stopniowego z chwila wzbudze¬ nia przekaznika wyzszego stopnia napiecia uzy¬ skuje sie pewien stan laczenia na stronie wyso¬ kiego napiecia.Wszystkie znane urzadzenia przelaczajace przy zaniku napiecia grzejnego lub zaniku napiecia ste¬ rujacego wracaja w polozenie wyjsciowe, odpowia¬ dajace najwyzszemu zakresowi napiecia znamiono¬ wego 3000 V. Wskutek tego, w obu dolnych zakre¬ sach napiecia znamionowego, po przerwaniu napie¬ cia sterujacego lub napiecia grzejnego, zawsze powtarza sie proces laczenia dla odtworzenia pra¬ widlowego stanu laczenia. Liczne znane urzadzenia przelaczajace dokonywuja ponadto przelaczanie pod pradem i dlatego wymagaja kosztowniejszej konstrukcji.Wynalazek ma na celu zmniejszenie kosztów wy¬ nikajacych z opisanych wad wymagajacych droz¬ szych konstrukcji po stronie wysokiego napiecia i polepszenie sprawnosci dzialania urzadzenia prze¬ laczajacego przez zmniejszenie liczby procesów la¬ czenia. Wedlug wynalazku osiaga sie to w ten spo- 5048950489 3 sób, ze przekazniki przewidziane do wyboru pra¬ widlowego polozenia laczenia, które stopniowo wzbudzaja sie odpowiednio do istniejacego zakresu napiecia grzejnego, zawsze przy wzbudzeniu wla¬ czaja cewke nastepnego przekaznika równolegle do wlasnej cewki zmniejszajac prad trzymania,, po¬ niewaz wartosc wspólnego szeregowego oporu jest zaprojektowana jako wielokrotnosc oporów cewki i praktycznie jedynie ta wartosc okresla prad wy¬ padkowy. Przekazniki moga wobec tego pracowac na pelnym zakresie wszystkich napiec grzejnych bez wylaczania lub wlaczania stopniowanych opo¬ rów.Polozenie urzadzenia przelaczajacego raz przy¬ jete pozostaje utrzymane przez elektromechaniczne ryglowanie dopóki nie nastapi wjazd pociagu do innego zakresu napiac grzejnych, przy czym w da¬ nym polozeniu napiecie grzejne lub napiecie ste¬ rowane moze byc przerywane dowolnie czesto, wskutek czego liczba procesów laczenia zostaje obnizona do minimum. Jednoczesnie dzieki zasto¬ sowaniu elektromechanicznego ryglowania, prze¬ laczanie urzadzenia przelaczajacego stale odbywa sie bezpradowo. Do tarczy zapadkowej, która po¬ rusza sie jednoczesnie z przelaczaniem urzadzenia przelaczajacego, wpada zapadka pod dzialaniem sily sprezyny, gdy zostanie osiagniete jedno z trzech polozen laczenia.Zapadka moze byc tylko wówczas wyzwolona za pomoca elektromagnesu oraz umozliwic ruch prze¬ laczania gdy glówny stycznik wlaczony przed urza¬ dzeniem przelaczajacym odlaczy wysokie napiecie od tego urzadzenia przelaczajacego. Podczas ruchu przelaczania tarcza zapadkowa naciska za posred¬ nictwem zapadki urzadzenie stykowe, na skutek czego stycznik nie moze byc wzbudzony. Dopiero przy zapadnieciu zapadki po osiagnieciu prawidlo¬ wego polozenia laczenia uklad stykowy zostaje znowu wyzwolony i pozwala na przyciaganie sty¬ cznika. Przelaczenie w polozenie 3000 V bedace jednoczesnie polozeniem srodkowym, nastepuje po wyzwoleniu zapadki w znany sposób pod dziala¬ niem sprezyny.Dwa pozostale polozenia laczenia zostaja usta¬ wione równiez w znany sposób za pomoca elektro¬ magnesów przelaczeniowych, które dzialaja poko¬ nujac opór sprezyny. Te elektromagnesy przelacze- niowe, inaczej niz w znanych urzadzeniach, po osiagnieciu odpowiedniego polozenia laczenia sa pozbawione pradu, gdyz zazebienie zapadkowe utrzymuje polozenie laczenia bez uzycia sily ma¬ gnesu.W urzadzeniu przelaczajacym sa zastosowane wedlug wynalazku styki pomocnicze, których stan polaczenia okresla polozenie laczenia. Przelaczenie nastepuje wtedy, gdy po uplywie czasu zwloki, przez samoczynne porównanie miedzy polozeniami przekazników, które przynaleza do poszczególnych zakresów napiec grzejnych i polozeniami styków pomocniczych w urzadzeniu przelaczeniowym, zo¬ stanie stwierdzone, ze obecne polozenie przelacze¬ nia nie jest zgodne z obecnym zakresem napiec grzejnych.Opóznienie, jakie zostalo osiagniete przez prze¬ kaznik zwloczny, ma na celu po pierwsze, zeby przy wjezdzaniu do obszaru napiecia grzejnego najpierw nastapily procesy laczenia na przekazni¬ kach przynaleznych do poszczególnych napiec grzejnych i aby przez przejsciowe stany laczenia 5 nie zostaly spowodowane bledne przelaczenia, a po wtóre, aby pomiedzy odlaczeniem glównego stycz¬ nika i przelaczeniem urzadzenia przelaczajacego nastapila przerwa, w czasie której zostalby z cala pewnoscia zgaszony luk w glównym styczniku. 10 Wynalazek jest blizej wyjasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ukladu pola¬ czen czesci pracujacej na napieciu grzejnym oraz konstrukcje ryglowania elektromagnetycznego, a fig. 2 przedstawia schematycznie uklad polaczen 15 sterowania niskonapieciowego.Wedlug fig. 1 przy zamykaniu zestyku zwierne- go la stycznika pomocniczego 1 najpierw przekaz¬ nik 4, odpowiadajacy 1000 V zostaje wlaczony w szereg z opornikiem wstepnym 2, nastawionym na 20 wielokrotnosc opornosci wlaczonych dalej cewek, i z prostownikiem 3 — do napiecia grzejnego.Przekaznik 4 wlacza sie w zakresie napiecia grzej¬ nego 1000 V i za pomoca swego zestyku zwierne¬ go 4a przylacza do zmniejszonego napiecia prze- 25 kaznik 5 zakresu 1500 V, przy czym redukuje on wlasny prad wzbudzenia.Przekaznik 5 wlacza sie w zakresie napiecia zna¬ mionowego 1500 V i za pomoca swego zestyku zwiernego 5a przylacza do zmniejszonego napiecia 30 przekaznik 6 zakresu 3000 V, przy czym zmniejsza on zarówno swój wlasny prad wzbudzenia, jak i redukuje ponownie prad wzbudzenia przekazni¬ ka 4. Przekaznik 6 wzbudza sie w zakresie napie¬ cia grzejnego 3000 V. Za pomoca polozenia wlacze- 35 nia trzech przekazników 4, 5, 6 okresla sie zatem który zakres napiec grzejnych jest do dyspozycji.Za pomoca jednego z dwóch elektromagnesów przelaczeniowych 7 lub 8 moze byc uruchomiony mechanizm dzwigniowy 9 obracalny w lewo lub 40 w prawo. Ruch obrotowy jest jednak wyzwalany dopiero wtedyj gdy zostanie wlaczona cewka elek¬ tromagnesu odryglowujacego 11 i zapadka urucha¬ miajaca ten elektromagnes odryglowujacy 11 od¬ laczy sie od tarczy zapadkowej 10, polaczonej 45 sztywno z mechanizmem dzwigniowym 9. Mecha¬ nizm dzwigniowy uruchamia w znany sposób za posrednictwem mechanicznych czlonów posrednich 12, 13 styki przelaczeniowe do grzejnika.Obwody grzejne zostaja wlaczone wspólnie w so znany sposób za pomoca zestyku zwiernego 17a stycznika glównego 17 i za pomoca wlaczonych sze¬ regowo styków, które sa uruchamiane recznie lub elektromagnetycznie w znany sposób.Schemat wedlug fig. 2 wyjasnia procesy laczenia. 55 Dla wlaczenia sterowania ogrzewania zostaje wlaczony recznie wylacznik sterujacy 18. Przekaz¬ nik czasowy zwloczny 19 wzbudza sie nastepnie poprzez zamkniety jeszcze zestyk 4b przekaznika 4 zakresu 1000 V i wlacza za posrednictwem zestyku 60 zwiernego 19a stycznik pomocniczy 1. Stycznik po¬ mocniczy 1 pozostaje wlaczony równiez wtedy, gdy przy pózniejszym zwolnieniu przekaznika czasowe¬ go 19 jego zestyk zwiemy 19a zostaje otwarty, gdyz pozostaje wzbudzony poprzez wlasny zestyk 65 zwiemy Ib. Stycznik pomocniczy 1 zostaje wiec na50489 6 tej okólnej okreznej drcrtze wlaczany poprzez prze¬ kaznik czasowy 19, w celu zbadania gotowosci pra¬ cy tego przekaznika czasowego 19 zanim nastapi dalszy ciag procesu laczenia.Stycznik pomocniczy 1 wlacza do linii napiecia grzejnego, za posrednictwem swego zestyku zwier- nego la, pokazanego na fig .1, przekazniki 4, 5 i 6 uzaleznione od napiecia.Gdy zjawia sie napiecie grzejne to przede wszy¬ stkim wzbudza sie przekaznik 4 dla 1000 V lub tez w zaleznosci od wysokosci przylozonego napiecia równiez przekaznik 5 na 1500 V i przekaznik 6 na 30Cr V. Zamkniety zestyk 4c przekaznika 4 przy¬ gotowuje wymagane przelaczenie urzadzenia prze¬ laczajacego i wlaczenie stycznika glównego 17. Je¬ dnoczesnie zostaje odlaczony od napiecia sterujace¬ go przekaznik czasowy 19 za pomoca zestyku 4b przekaznika 4 na 1000 V. Dopóki przekaznik cza¬ sowy 19 jeszcze przyciaga wskutek swego opóznie¬ nia zwalniania, nie moze wzbudzic sie ani stycznik glówny 17, ani tez nie moze byc wyzwolony ruch przelaczania za pomoca elektromagnesu odryglo- wujacego 11, gdyz obydwa te elementy sa odlaczo¬ ne od napiecia przez otwarty zestyk 19b przekaz¬ nika czasowego 19.W ten sposób jest zapewnione, ze przebieg lacze¬ nia nastepujacy odpowiednio do przylozonego na¬ piecia grzejnego na zespole przekazników 4, 5, 6, zostanie zakonczony zanim rozpoczna sie dalsze procesy laczenia. Za pomoca przekaznika 16 naste¬ puje porównanie stanu laczenia zespolu przekaz¬ ników 4, 5, 6 odpowiednio do istniejacego napiecia grzejnego z polozeniem laczenia urzadzenia przela¬ czajacego. Porównanie odbywa sie za pomoca wla¬ czonych przed przekaznikiem 16 zestyków steru¬ jacych 5b, 5c, 6a, 6b przekazników 5 i 6 oraz zesty¬ ków sterujacych 14a, 14b, 15a, 15b mechanicznego elementu posredniego 14, 15 urzadzenia przela¬ czajacego.Gdy istnieje zgodnosc miedzy przylozonym napieciem gzrejnym i polozeniem laczenia urzadzenia przelaczajacego przekaznik 16 po¬ zostaje w polozeniu spoczynkowym, a gdy nie ma tej zgodnosci to nastepuje jego wzbudzenie. Gdy np. urzadzenie przelaczajace zajmuje polozenie 1000 V to przekaznik 16 wzbu¬ dza sie za posrednictwem przynaleznego zestyku zwiernego 14a do polozenia 1000 V urzadzenia prze¬ laczajacego, gdy wlaczony w szereg zestyk zwier¬ ny 5c przekaznika 5 na 1500 V jest zamkniety i tym samym zostalo stwierdzone, ze napiecie zna¬ mionowe 1000 V zostalo przekroczone.Gdy urzadzenie przelaczajace zajmuje polozenie 1500 V, to przekaznik 16 wzbudza sie poprzez ze¬ styk 15a przynalezny do polozenia 1500 V urzadze¬ nia przelaczajacego, jezeli przy zakresie napiecia grzejnego ponizej 1500 V zestyk 5b przekaznika 5 na 1500 V jest zamkniety albo tez jezeli przy za¬ kresie napiecia grzejnego ponad 1500 V wlaczony szeregowo zestyk 6a przekaznika 6 na 3000 V jest zamkniety. Gdy urzadzenie przelaczajace zajmuje polozenie 3000 V to przekaznik 16 wzbudza sie po¬ przez zamkniety zestyk 14b i 15b jezeli wlaczony szeregowo zestyk 6b przekaznika 6 na 3000 V jest zamkniety i tym samym zostaje stwierdzone, ze przylozone napiecie grzejne jest nizsze od zakre¬ su 3000 V.Gdy przekaznik 16 na skutek rozbieznosci mie¬ dzy przylozonym napieciem grzejnym oraz istnie- 5 jacym polozeniem laczenia urzadzenia przelacza¬ jacego jest wzbudzony, wówczas przygotowuje przelaczenie urzadzenia przelaczajacego, przekaz¬ nik przerywa za pomoca swego zestyku 16d prze¬ wód sterujacy w glównym styczniku 17 i nie po- io zwala na jego wzbudzenie równiez wtedy, gdy zwalniajacy przekaznik czasowy 19 zamyka zestyk 19b i przygotowuje za pomoca swych zestyków 16a i 16b ewentualnie wymagane wlaczenie jedne¬ go z dwóch elektromagnesów przelaczeniowych 7 15 lub 8. Gdy napiecie grzejne zajmuje zakres 1000 V, to po tym przygotowaniu elektromagnes przelacze- niowy 8 wlacza sie poprzez zamkniety zestyk 5b przekaznika 5 na 1500 V, a gdy napiecie grzejne lezy w zakresie 1500 V to elektromagnes przelacze- 20 niowy 7 zostaje wlaczony przez zamkniety zestyk 5d przekaznika 5 na 1500 V. Gdy napiecie grzejne lezy w zakresie 3000 V to zaden z dwóch elektro¬ magnesów przelaczeniowych 7, 8 nie jest wlaczony, gdyz wspólny dla nich szeregowy zestyk 6c prze- 25 kaznika 6 na 3000 V jest otwarty.Na zestyku 16c przekaznika 16 zostaje jednoczes¬ nie przygotowane laczenie elektromagnesu odry- glowujacego 11. Przelaczenie urzadzenia przelacza¬ jacego zostaje jednak dokonane dopiero wtedy, 30 gdy po uplywie czasu zwloki przekaznik czasowy 19 zwalnia i za posrednictwem zamknietego zesty¬ ku 19b wlacza elektromagnes 11 równolegle do juz wlaczonego przekaznika 16. Przyciaganie elektro¬ magnesu 11 powoduje wyzwolenie ruchu laczenia.Przed elektromagnesem 11 jest wlaczony jeszcze zestyk 17c glównego stycznika 17. Uklad ten zostal wybrany, aby przed wyzwoleniem ruchu przelacze¬ nia sprawdzic jeszcze raz, czy stycznik glówny 17 nie zostal przytrzymany w swym polozeniu, np. 40 przez zakleszczenie.Po wyzwoleniu zaryglowania przez przyciagnie¬ cie elektromagnesu odryglowujacego 11, odpowie¬ dnie elektromagnesy 7 lub 8 przelaczaja w poloze¬ nie 1500 V albo 1000 V, albo tez nastepuje przelacze- 45 nie w polozenie 3000 V bez uruchomienia za po¬ moca elektromagnesu lecz pod dzialaniem sily sprezyny.Podczas ruchu przelaczania urzadzenia przela¬ czajacego przekaznik 16 jest przytrzymywany me¬ so chanicznie w polozeniu wlaczania, wskutek czego po pierwsze wzbudzenie wlaczonego elektromagne¬ su 7 lub 8 jest zapewnione az do zakonczenia ru¬ chu laczenia, a po wtóre zapobiega sie przedwcze¬ snemu wlaczeniu glównego stycznika 17. 55 Z chwila osiagniecia polozenia laczenia, odpowia¬ dajacego przylozonemu napieciu grzejnemu, zwal¬ nia sie przekaznik 16 po zaczepieniu ryglowania i umozliwia za posrednictwem swego zamknietego zestyku 16d uruchomienie stycznika glównego 17 60 i wylacza za pomoca swego otwartego zestyku 16a lub 16b elektromagnes 7 lub 8, który dotychczas byl wlaczony. Wzbudzony stycznik glówny 17 po¬ woduje za posrednictwem swego zestyku 17b wzbu¬ dzenie przekaznika czasowego 19, przygotowujac 65 w ten sposóB opóznienie dla pózniejszego ewentual- 357 50489 8 nie wymaganego przelaczenia. Stycznik glówny 17 podtrzymuje sie samoczynnie w stanie wzbudzo¬ nym po wzbudzeniu przekaznika czasowego 19 po¬ przez wlasny zestyk 17d w polozeniu wlaczenia.Moze sie zdarzyc, ze przy danym napieciu grzej¬ nym górna granica napiecia zakresu zostaje prze¬ kroczona i np. dodatkowo do przekaznika 4 na 1000 V zostaje wzbudzony przekaznik 5 na 1500 V.Wówczas najpierw wzbudza sie przekaznik 16 i od¬ lacza na swym otwartym zestyku 16d stycznik glówny 17. Stycznik glówny 17 odlacza zas za po¬ moca otwartego zestyku 17b przekaznik czasowy 19 od napiecia sterujacego i po uplywie czasu zwloki pozostaly proces laczenia przebiega w ko¬ lejnosci juz powyzej omówionej. PL