DE1029028B

DE1029028B - Schaltung fuer Drehstromantriebe von Weichen, Schranken, Fahrsperren, Gleissperren od. dgl.

Info

Publication number: DE1029028B
Application number: DES46718A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kowallik
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-12-15
Filing date: 1955-12-15
Publication date: 1958-04-30

Description

Schaltung für Drehstromantriebe von Weichen, Schranken, Fahrsperren, Gleissperren od. dgl. Die Einschränkung des Aderaufwandes hat bei Drehstromantrieben für Weichen, Schranken, Fahrsperren, Gleissperren od. dgl. zu vieradrigen Schaltungen geführt, bei denen entweder ein zweiphasiger Anlauf mit einer Phasenspannung und einer verketteten Phasenspannung oder auch ein dreiphasig unsymmetrischer Anlauf mit einem Reaktanzglied vor einer der drei Motorfeldwicklungen erfolgt. In beiden Fällen ist der Motor in der Laufstellung, d. h. während der Umstellung dreiphasig symmetrisch erregt. Ein Nachteil dieser Schaltungen ist, daß sich Leitungsberührungen, durch welche der die jeweilige Endlage kennzeichnende Antriebsendlageüberwachungskontakt kurzgeschlossen ist, nicht sofort, sondern erst bei der nächsten Betriebshandlung, d. h. also: beim nächsten Umstellen des Antriebes, bemerkbar machen.
Gemäß der Erfindung läßt sich dieser Nachteil vermeiden, wenn der bei der Umstellung dreiphasig symmetrisch erregte Antriebsmotor im Anlauf über eine Sperrzeile, die in einen der drei Stromzweige zwischen den drei Phasenleitern des Stellnetzes und dem Antriebsmotor eingeschaltet ist, dreiphasig unsymmetrisch erregt wird. Hierdurch wird gleichzeitig noch die Möglichkeit für eine Verminderung des Kabeladeraufwandes gegeben. In den überwachten Endlagen ist die Sperrzelle jeweils in einen mit Wechselstrom gespeisten Überwachungsstromkreis einbezogen und mit einem Überwacher in Reihe geschaltet, dem zweckmäßig ein parallel geschalteter Kondensator zugeordnet ist. In den ordnungsmäßigen Endlagen wirkt also durch die Sperrzelle nur eine Halbwelle als intermittierender Gleichstrom auf den Überwacher ein, der durch den Kondensator in den Wirkpausen des Überwachungsstromes erregt bleibt. Wird jedoch die im Antrieb angeordnete Sperrzelle beim Auffahren der Weiche durch Wechseln von Antriebskontakten oder bei Endlage der Weiche durch eine Leitungsberührung überbrückt, so zeigt der Überwacher mit Ankerabfallen diese Störung an. Von besonderem Vorteil ist, daß die Anzahl der je Antrieb erforderlichen Kabeladern auf drei beschränkt werden kann.
An Hand der Zeichnung seien der Erfindungsgegenstand und weitere Erfindungsmerkmale beispielsweise für den Antrieb einer Weiche erläutert. Die Zeichnung zeigt die Plusstellung der Weiche. Der Überwacher 20 zeigt die übereinstimmende Lage des beispielsweise als Kipprelais ausgebildeten Stellers 50 und des Weichenantriebes an. Die Stellrelaiskontakte 51, 52 und die Antriebsüberwachungskontakte 71, 73 kennzeichnen die Plusstellung. Der Überwacher 20 ist also im Stromkreise R'-SO-42-02-62-61-73-77-71-01-51-35-41-11-20-31-0 erregt. Von dem der Stromquelle R', O entnommenen Wechselstrom kommt durch die Sperrze 1e 77 im Antrieb nur eine Halbwelle als intermittierender Gleichstrom am Überwacher 20 zur Wirkung. Der Kondensato@r 22 versorgt hierbei in jeder Einwirkpause den Überwacher 20. Würde in diesem Zustande eine Berührung zwischen den Kabeladern 01, 02 auftreten, so wirkt der Kondensator 22 praktisch als Kurzschlußbrücke für den Überwacher20, da durch den Ausfall der Sperrzelle 77 nur noch eine reine Wechselspannung zur Wirkung kommt. Der Überwacher 20 zeigt also diese Störung im Gegensatz zu den bisher üblichen Weichenschaltungen sofort an. Da der Effektivbetrag des im gestörten überwachungsstromkreise wirkenden Stromes größer ist als in der Ordnungslage, so kann man als zusätzliches Störungskennzeichen noch die Sicherung SO des überwachungsstromkreises zerstören, wenn für diese eine entsprechende Bemessung vorgesehen ist. An Stelle des Kondensators 22 kann auch eine Sperrzelle treten, die von den von der Sperrzelle 77 gesperrten Halbwellen durchflossen wird.
Parallel zum Überwacher 20 ist über die Kabelader 03 noch der Hilfsüberwacher 10 angeordnet, der die Betriebsbereitschaft der Kabelader 03 überprüft und einen Kontakt 11 im Stromkreis des Überwachers 20 besitzt.
Soll die Weiche durch Einzeltasten- oder Fahrstraßentastenbedienung bzw. durch einen Zug oder ein Fernsteuerkommando umgestellt werden, so schlie-Ben die Kontakte 101, 102. Wenn keine Ausschlußbedingungen an den Kontakten 100 durch irgendwelche Fahrstraßenabhängigkeiten (oder z. B. auch durch ein etwa vorher zustande gekommenes Auffahren) bestehen, so spricht über die Kontakte 100 und 101 der Spannungswechsler 40 an, der seine Kontakte 41 bis 47 wechselt. Hierbei werden der Hilfsüberwacher 10 und der Überwacher 20 durch die Kontakte 41, 42, 43 abgeschaltet. Der Ankerabfall beider Relais wird durch die Kontakte 12, 21 im Stromkreis des Stellers 50 überprüft, der nunmehr über 100-102-12-21-47-50 erregt wird und seine Kontakte 51 bis 54 wechselt. Dadurch ist der Motor 61, 62, 63 dreiphasig unsymmetrisch im Stromkreis und nach dem durch den Anlauf vollzogenen Wechsel der Antriebskontakte 71, 73, 75 dreiphasig symmetrisch im Stromkreise erregt. Solange Stehstrom auf den Weichenantrieb einwirkt, wird über den Relaistransformator 33 und den Vollweggleichrichter 36 der Laufstellungsmelder 30 durch einen vom Phasenleiter R kommenden Teil des Phasenstromes parallel zu einem Teil des Widerstandes 35 erregt. Der Laufstellungsmelderkontakt 32 hält den Spannungswechsler 40 nach dem Öffnen des Kontaktes 101 angeschaltet. Die Primärwicklung des Transformators 33 ist mit der Sperrzelle 34 in Reihe geschaltet, so daß beim Erreichen der Minusstellung nach dem Wechsel der Antriebskontakte 72, 74, 76 eine Abschaltung des Laufstellungsmelders 30 erfolgt, da die Richtleiter 34 und 77 zueinander gegensinnig angeordnet sind. Mit dem Stromloswerden des Laufstellungsmelders 30 wechseln auch wieder dessen Kontakte 31, 32 in die in der Zeichnung dargestellte Lage. Der Kontakt 32 schaltet den Spannungswechsler 40 wieder ab, der seine Kontakte 41 bis 47 in die dargestellte Lage bringt, so daß die drei Phasenleiter R, S, T wieder abgeschaltet und die Überwachungsstromquelle R', O wieder angeschaltet ist. Im Stromkreise R'-42-02-62-61-75-01-54-43-10-0 spricht der Hilfsüberwacher 10 an, der auch seine Kontakte 11, 12 wieder in die dargestellte Lage bringt, so daß auch der Überwacher 20 im Minusüberwachungsstromkreis R'-42-02-62-63-74-77-72-03-53-35-41-11-20-31-0 erregt ist.
Die Rückstellung des Antriebes in die Plusstellung verläuft entsprechend.
Wird die Weiche aus der in der Zeichnung dargestellten Plusstellung aufgefahren, so wird die Sperrzelle 77 durch Öffnen der Antriebskontakte 71, 73 abgeschaltet und die Feldwicklung 61 über den Antriebskontakt 75 mit der Kabelader 01 verbunden. Da dadurch nicht mehr intermittierender Gleichstrom, sondern Wechselstrom auf den Überwacher 20 einwirkt, so tritt die gleiche Wirkung wie bei der geschilderten Leitungsberührung zwischen den Kabeladern 01, 02 ein. Hierbei spricht auch der Laufstellungsmelder 30 an, da eine Halbwelle des Wechselstromes über die Sperrzelle 34 den Primärteil des Transformators 33 entsprechend beeinflußt. Der Laufstellungsmelder 30 kann hierbei zur zusätzlichen Abschaltung des überwachers 20 benutzt werden (Kontakt 31).
Wenn bei der praktischen Anwendung der Erfindung Antriebsbauforinen zu berücksichtigen sind, bei denen nur je ein Plus- bzw. Minusüberwachungsko-ntakt 71, 72 verfügbar ist, so müssen die in der Zeichnung punktiert dargestellten zwei Sperrzellen 771, 772 in den Antrieb eingebaut und auf die Sperrzelle 77 verzichtet werden.
Statt der gezeigten Sternschaltung kann für den Motor analog auch eine Dreieckschaltung zur Anwendung gebracht werden.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht nur auf dreiadrige Schaltungen beschränkt, sondern auch bei vier- und mehradrigen Schaltungen von Vorteil. Das gilt insbesondere für solche vieradrige Schaltungen, bei denen beim Erreichen der jeweils erstrebten Endlage nur eine Motorfeldwicklung durch einen Antriebskontakt abgeschaltet wird, während die drei Phasenleiter des Stellnetzes anschließend durch ein die erreichte Endlage bzw. die Beendigung der Umstellung überprüfendes Relais unmittelbar bzw. mittelbar abgeschaltet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltung für Drehstroinantriebe von Weichen, Schranken, Fahrsperren, Gleissperren od. dgl.. bei denen der Motor dreiphasig unsymmetrisch erregt an- und dreiphasig symmetrisch erregt umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrzelle (77 bzw. 771, 772) vorgesehen ist, die im Anlaufzustand in einen der drei Stromzweige zwischen den drei Phasenleitern (R, S, T) des Stellnetzes und dem Antriebsmotor (61, 62, 63) eingeschaltet ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrzelle (77 bzw. 771, 772) im Antrieb angeordnet und mit Antriebsendlageüberwachungskontakten (71 bzw. 73 oder 72 bzw. 74) in Serie geschaltet und in einen wechselstromgespeisten Endlageüberwachungsstromkreis einbezogen ist.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überwacher (20) reit parallel geschaltetem Kondensator (22) in dem Endlageüberwachungsstromkreis angeordnet ist und mit intermittierendem Gleichstrom in den ordnungsmäßigen Endlagen des Antriebes gespeist wird.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Kondensators (22) eine der Sperrzelle (77) gegensinnig geschaltete Sperrzelle angeordnet ist.
5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet. daß die Sperrzelle (77 bzw. 771, 772) und die mit ihr in Serie geschalteten Antrvebsendlageüberwachungskontakte (71, 73 oder 72, 74 bzw. 71, 72) den für die einphasige Abschaltung des Motors (61, 62, 63) benutzten Antriebskontakten (75 oder 76) parallel geschaltet sind.
6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Effektivbetrag des auf den Überwacher (20) wirkenden intermittierenden Gleichstromes kleiner als der Effektivbetrag des beire Auffahren der Weiche bzw. beim Kurzschließen der im Antrieb angeordneten Sperrzelle (z. B. 77) infolge Aderberührung auftretenden Wechselstromes ist.
7. Schaltung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden je nach Endlage über eine Sperrzelle (z. B. 77) anschaltbaren Feldwicklungen (61 bzw. 63) bzw. die entsprechenden Anschlußpunkte bei im Dreieck geschalteten Motoren an zwei Kabeladern (0l bzw. 03) angeschlossen sind. deren Anschluß an zwei Phasenleiter (z. B. R, T) des Stellnetzes (R,
S, T) für den Laufrichtungswechsel durch Stellrela.iskontakte (51. 52 bzw. 53, 54) od. dgl. gewechselt werden kann. B. Schaltung, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet. daß von den für den Wechsel eines der Phasenleiter (z. B. R) angeordneten Stellrelaiskontakten (51, 53) über eine weitere Sperrzelle (34) ein Laufstellungsmelder (30) gesteuert wird, welcher nur auf die von der im Antrieb (61 bis 63 und 71 bis 76) angeordneten Sperrzelle (77) nicht sperrbaren w'echselstromhalbwellen anspricht.
9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aasschaltung des La,ufstellungsmelders (30) ein Transformator (33) angeordnet ist, dessen Primärwicklung mit der für die Steuerung des Laufstellungsnielders (30) angeordneten Sperrzelle (34) in Reihe geschaltet ist.
10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für den Durchlaß der von der für die Steuerung des Laufstellungsmelders (30) angeordneten Sperrzelle (34) gesperrten @ecliselstromhall)wellen ein zusätzlicher Widerstand (35) vorgesehen ist. der vorzugsweise als Spannungsteiler auf den Primärkreis des dem Laufstellungsinelder (30) zugeordneten Transformators (33) einwirkt.
11. Schaltung nach Anspruch l . dadurch gekennzeichnet, daß für den Anschluß des Antriebes (61 his 63 und 71 bis 77) an die für seine Steuerung und L*1ber«-achurig vorgesehene Stellwerksschalteinrichtung nur drei zu den Motorfeldwicklungen führende Kabeladern (0l, 02, 03) angeordnet sind.
12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der Betriebsfähigkeit der jeweils nicht für die Endlagenüb erwachung des Antriebes benutzten Kabelader (03 bzw. 0l) ein Hilfsüberwacher (10) angeordnet ist.
13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsüberwacher (10) mit mindestens einem Arbeitskontakt (11) den für die Endlageüberwachung angeordneten Überwacher (20) anschaltet.
14. Schaltung nach Anspruch 10 bzw. 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlageüberwacher (20) an eine zu einem umpolbaren Phasenleiter (z. B. R) führende Leitung über Stellrelaiskontakte (51, 53) angeschlossen ist.
15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlageüberwacher (20) mit der für den Durchlaß des Motorstromes und die Steuerung des Laufstellungsmelders (30) vo@rgesehenen Schaltmittelkombination (33, 34, 35) in Reihe geschaltet ist.
16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstellungsmelder (30) mit mindestens einem Ruhekontakt den Endlageüberwacher (20) anschaltet.
17. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsüberwacher (10) und der Endlageüberwacher (20) mit mindestens je einem Ruhekontakt den Stromkreis eines Stehrelais (50) freigeben.
18. Schaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet. daß im Stromkreis des Überwachers (20) eine derart bemessene Sicherung (SO) angeordnet ist, daß sie bei Überbrückung bzw. Abschaltung der im Antrieb (61 bis 63 und 71 bis 76) angeordneten Sperrzelle (z. B. 77) bei Kabelstörungen bzw. beim Auffahren infolge der dabei auftretenden Stromzunahme anspricht bzw. zerstört wird.