DE1104991B - Bremseinrichtung fuer die Treibachsen von Elektrofahrzeugen - Google Patents

Description

• Bremseinrichtung für die Treibachsen von Elektrofahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für die Treibachsen von Elektrofahrzeugen, bestehend aus einer eigenerregten generatori:schen und einer mechanischen Bremse, die durch einen an sich bekannten Bremslüfter in Abhängigkeit von :der Stromstärke im generatorischen Bremsstromkreis gelöst wird.
• Es ist bekannt, in elektrischen Triebfahrzeugen und Triebwagenzügen die Fahrmotoren während des Bremsbetriebes generatorisch arbeiten und in Verbindung mit einer zusätzlichen, fremderregten und ebenfalls auf die Räder wirkenden Elektromagnetbremse die gewünschte Verzögerung erzeugen zu lassen. Bei dieser Anordnung ist die auf das gleiche Treibrad wie der bremsende Fahrmotor wirkende Elektromagnetbremse mit dem Bremsstrom des Fahrmotors elektrisch oder elektromechanisch in der Weise gekoppelt, daß die Summe der beiden auf das gleiche Treibrad wirkenden Bremskräfte .eine vorbestimmte bzw. von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Größe nicht überschreitet. Als Koppelglied zwischen dem elektromagnetischen und dem generatorischen Brems-S,trom'kreis ist ein Kahledruckregler vorgeschlagen worden.
• Ferner ist eine Bremsschaltung, insbesondere für Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb, veröffentlicht worden, bei der eine genoratorische elektrische Bremsung in Verbindung mit einer elektromechanischen Bremse vorgesehen ist, wobei die Bremsströme des Generatorbremsstromkreises und des Batteriebremsstromkreises einen gemeinsamen Widerstand, insbesondere die Motorfeldwicklungen und einen festen, nicht abschaltbaren Anpassungswiderstand, gleichsinnig durchfließen, wobei in den Batteriestromkreis der elektromechanischen Bremse eine Sperrzelle eingeschaltet ist.
• Durch die Verwendung eines gemeinsamen Widerstandes für den Generatorbremsstromkreis und den Batteriebremsstromkreis ist die Auslegung der elektromechaniiischen Bremse von .der Dimensionierung der magnetischen Erregung der Fahrmotoren abhängig und damit einer optimalen Bemessung nicht zugänglich.
• Erfindungsgemäß wird deshalb bei einer Bremseinrichtung der eingangs gekennzeichneten Art die mechanische Bremse über zwei an sich bekannte Sperrzellen mit Hilfe einer Hilfs-, insbesondere einer Batteriespannung bzw. mittels einer aus dem Bremsstromkreis entnommenen Spannung betätigt und gleichzeitig ein Rückstrom in die nicht benutzte Stromquelle verhindert. Weiterbildungen dieser Erfindung sind in einer solchen Auslegung der Bremseinrichtung zu sehen, daß bei Beginn des Bremsbetriebes die mechanische Bremse durch Verringern der Hilfsspannung angelegt, mittels des Bremsstromes gelüftet und nach Abklingen des Bremsstromes vor dem Stillstand des Fahrzeuges wieder angelegt wird, wobei die Summe der mechanisch und elektrisch erzeugten Bremskraft während des ganzen Bremsbetriebes praktisch konstant gehalten wird und daß ein an sich bekannter hydraulischer Bremslüfter eingesetzt wird.
• Durch diese technische Lehre werden Schwierigkeiten vermieden, .die sich bisher bei dem gleichzeitigen Einsatz einer generatori.schen und einer elektromechanischen Bremse ergeben und .die zum Überbremsen und damit zum Gleiten einer Achse geführt haben, weil eine .gegenseitige Beeinflussung der Bremsstromkreise durch Rückstrom -in die nicht benutzte Stromquelle damit verhindert ist. Ein weiterer Fortschritt ist in der Verwendung einer mechanischen Bremse zu sehen, die durch Anlegen .einer Hilfsspannung willkürlich gelüftet werden kann und bei der im unerregten Zustand die Bremsklötze sich anlegen, denn eine solche Bremse entspricht den schärfsten Anforderungen hinsichtlich der Betriebssicherheit.
• Für den Fall, daß als mechanische Bremse eine Federkraft-Speicherbremse vorgesehen ist, die in der Ruhestellung bremst und in der Arbeitsstellung, z. B. während des Fahrbetriebes, mittels .einer Zusatzkraft elektrisch gelöst wird, sind in den Zeichnungen drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar Fig. 1 eine Bremsschaltung, in welcher die mechanischen Bremsen mittels Solenoide gelöst werden, die von der Batterie oder von einer Spannung, welche an einem .im Bremsstromkreis befindlichen Widerstand abgegriffen wird, erregt werden, F!-. 2 eine Bremsschaltung, in welcher, statt wie in Fig. 1 elektromagnetisch zu lösen, die in dem Bremsstromkreis und Batteriestromkreis dominierende Spannung für den Antrieb eines Elektromotors verwendet wird, der seinerseits mittels einer Pumpe die mechanischen Bremsen hydraulisch lüftet, Fig.3 eine Bremsschaltung, in der die dominierende Spannung aus Bremsstromkreis und Batteriestromkreis ein elektropneumatisches Regelventil erregt, das mit Hilfe des Druckluftbordnetzes die mechanischen Bremsen lösen kann.
• In Fig. 1 wird mit Hilfe des Schalters 1 die Bremshereitschaft des Hauptstromkreises hergestellt. Es liegen bei diesem Schaltzustand der Schalter 1, der Anlaßwiderstand 2, der Motoranker 4 sowie die Hauptstromfeldwicklung 5 und ein zweiter Widerstand 6 in Reihe. Schalter 1 und Widerstand 6 sind einpolig geerdet. Sofern das Fahrzeug mehrere Fahrmotoren besitzt, können parallel zu dem Motor 4, 5 weitere Motorstromkreise parallel angeordnet werden.
• Neben dem Fahrmotorstromkrei.s ist ein Batteriestromkreis vorhanden, bestehend aus einer Batterie I0, die einpolig geerdet ist, einem Widerstand 11, einer Sperrzelle 7 und einem Solenoid 12, das ebenfalls einpolig geerdet ist und das im erregten Zustand eine Federkraft-Speicherbremse 13 lüftet. Der Batteriestromkreis ist mit dem Hauptstromkreis, in welchem die Fahrmotoren liegen, durch eine Verbindungsleitung, in der ein Schalter 9, der beim Bremsen geschlossen ist, ein Gleichrichter 8 und ein Einstellwiderstand 3 liegen, verbunden.
• Von einem bereits bekannten Fahrschalter wenden Teile der Widerstände 2 und 11 kurzgeschlossen und so die Stärke der Bremsung eingestellt. An Stelle -: cn Fahrschaltern, deren Kontakte unmittelbar Widerstandsstufen kurzschließen, können Schaltwerke oder Nachlaufsteuerungen beliebiger Konstruktion Verwendung finden. Handelt es sich um ein Fahrzeug für ein Wechselstromnetz, so kann die Batterie 10 durch einen Transformator mit Gleichrichter und der Widerstand 11 beispielsweise durch eine auf die Primärseite dieses Transformators wirkende Magnetverstärkeranordnung ersetzt werden.
• Bewegt sich das Fahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit und wird auf Bremsung umgeschaltet, so erregt sich der Hauptstromkreis mit der dem 1Iotor eigentümlichen Zeitkonstanten auf einen von der Fahrschalterstellung beeinflußten Wert. Bis zu diesem Zeitpunkt ist die elektrische Bremse nicht voll wirksam, so daß die mechanische Zusatzbremse ansprechen soll, was dadurch veranlaßt wird, daß nur die von der Batterie zugeführte Spannung verringert bzw. ganz abgeschaltet wird, so daß die Federkraft-Speicherbremse anspricht. Die Stärke der Bremsung wird bei der vorgeschlagenen Schaltung sowohl für den Bremsstromkreis als auch für den Batteriestromkreis mittels des Fahrschalters eingestellt. Die Sperrzelle 7 hat bei diesem Betriebszustand lediglich einen vernachlässigbaren Widerstand, während .die Sperrzelle 8 -in Sperrichtung beansprucht wird und keinen Strom hindurchläßt. In dem Maße wie der Hauptstromkreis erregt wird, also die elektrische Bremsung zunimmt, steigt die Spannung an Widerstand 6 und damit auf der linken Seite der Sperrzelle 8 an. Sobald diese die Spannung übersteigt, die an Sperrzelle 7 anliegt, fließt über Schalter 9, Sperrzelle 8 und Widerstand 3 ein Strom durch das Solenoid 12.
• Das hat also zur Wirkung, daß, nachdem der Bremsstrom auf seinen durch die Stellung des Fahrschalter; vorgegebenen Höchstwert angestiegen ist, an dem Bremslüfter der Zusatzbremse 13 eine Spannung ansteht, welche dazu ausreicht, die während der Erregung des Bremsstromkreises wirkende Zusatzbremse zu lösen. Wenn .das Triebfahrzeug nahezu stillgesetzt ist und die Motordrehzahl nicht mehr dazu ausreicht, den erforderlichen Bremsstrom zu erzeugen, so sinkt die Spannung am So,leno,id .der Zusatzbremse, und diese greift wieder ein und bremst damit das Fahrzeug bis zum Stillstand mit nahezu konstanter Verzögerung ab.
• In Fig.2, die im übrigen in ihrer Funktion der Fig. 1 entspricht, wird die mechanische Zusatzbremse 13 nicht mittels eines Solenoids gelöst, sondern wie schon erwähnt, mittels eines Elektromotors 14, einer Flüssigkeitspumpe 15 und einem Zylinder 16 mit verschiebbarem Kolben.
• In Fib. 3, die in ihrer Funktion ebenfalls der Fig. 1 entspricht, wird die mechanische Zusatzbremse 13 mittels eines Druckluftzylinders 17 mit verschiebbarem Kolben und eines elektropneumatischen Regelventils 18 gelöst. Die dafür erforderliche Druckluft wird aus dem Druckluftbordnetz 19 entnommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Bretnseinrichtung für die Treibachsen von Elektrofahrzeugen, bestehend aus einer eigenerregten generatorischen und einer mechanischen Bremse, die durch einen an sich bekannten Bremslüfter in Abhängigkeit von der Stromstärke im generatorischen Bremskreis gelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Bremse über zwei an sich bekannte Sperrzellen mit Hilfe einer Hilfs-, insbesondere einer Batteriespannung bzw. mittels einer aus dem Bremsstromkreis entnommenen Spannung betätigt und gleichzeitig ein Rückstrom in die nicht benutzte Stromquelle verhindert wird. z. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, Bekennzeichnet durch eine solche Auslegung der Bremseinrichtung, daß bei Beginn des Bremsbetriebes die mechanische Bremse durch Verringern der Hilfsspannung angelegt, mittels des Bremsstromes gelüftet und nach Abklingen des Bremsstromes vor dem Stillstand des Fahrzeuges wieder angelegt wird, wobei die Summe der mechanisch und elektrisch erzeugten Bremskraft während des ganzen Bremsbetriebes praktisch konstant gehalten wird. 3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch den Einsatz eines an sich bekannten hydraulischen Bremslüfters. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 001 390, 1 033 240.