DE216623C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20/. GRUPPE

geschalteten Motoren anspricht.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. März 1909 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom'

20. März 1883

die Priorität

14. Dezember 1900
auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 16. März 1908 anerkannt.

Beim Anlauf zwei- oder mehrmotoriger Fahrzeuge kann es leicht vorkommen, daß die von einem Motor angetriebenen Räder auf den Schienen zu gleiten beginnen, und daß infolgedessen dieser Motor eine andere Geschwindigkeit annimmt als die anderen Motoren des . Fahrzeuges. Dieses Gleiten eines Räderpaares kann von verschiedenen Ursachen herrühren, z. B. von Ungleichheiten in der Beschaffenheit des Gleises oder der Oberfläche der Räder oder infolge von Eis, Wasser, Öl, Laub u. dgl., das sich auf den Schienen befindet. Wenn die von einem Motor getriebenen Räder zu gleiten beginnen, nimmt der Reibungskoeffizient zwischen ihnen und den Schienen sofort stark ab, und es besteht daher . die Neigung, daß diese Räder weiter gleiten, auch-wenn die betreffende Stelle des Gleises bereits verlassen worden ist. Sind nun die Fahrzeugmotoren in Reihe geschaltet, wenn die von einem von ihnen getriebenen Räder gleiten, dann setzt die infolge der erhöhten Geschwindigkeit erhöhte elektromotorische Gegenkraft dieses Motors' die Stromzuführung zu allen Motoren herab und bewirkt eine .Geschwindigkeitsabnahme jener Motoren, deren Räder nicht gleiten. Infolgedessen nimmt auch die elektromotorische Gegenkraft . der letzteren ab, und es wächst die Spannung jenes Motors, welcher die gleitenden Räder antreibt, in entsprechendem Maße, wodurch die Geschwindigkeit des letzteren gegebenenfalls noch weiter erhöht wird. Es ist daher ersichtlich, daß, wenn einmal die Räder eines Motors zu gleiten beginnen, die Neigung besteht, daß sich die Geschwindigkeit, dieses Motors stark erhöht, dagegen diejenige der mit ihm in Reihe geschalteten Motoren stark erniedrigt. Dies kann möglicherweise so weit gehen, daß sich alle Motoren des Wagens bis auf einen in Ruhe befinden, und daß dieser eine infolgedessen die ganze Netzspannung erhält. Es kann so der Motor eine Spannung erhalten, welche diejenige weit übertrifft,' für welche er gebaut wurde, und es kann infolgedessen an diesem Motor Rundfeuer zwischen den Bürsten eintreten. ■ .

Bei Fahrzeugen mit zwei Motoren, die in Reihenparallelschaltung arbeiten, ist die erwähnte Gefahr nicht bedeutend, da hier jeder Motor für die volle Netzspannung bemessen wird. Die Gefahr wird bedeutend größer bei Fahrzeugen mit vier Motoren, die in zwei Gruppen zu je zwei Motoren angeordnet sind, wobei die Motoren jeder Gruppe dauernd in Reihe geschaltet sind und jeder Motor für die halbe Netzspannung gewickelt wird. In diesem Falle

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kann, sowohl wenn alle vier Motoren in Reihe geschaltet als auch wenn die beiden Gruppen parallel geschaltet sind, beim Gleiten eines Räderpaares der dieses antreibende Motor eine doppelt so hohe Spannung erhalten wie diejenige, für welche er gebaut ist.

Zur Vermeidung dieses Übelstandes wurde bereits die Benutzung eines Differentialrelais vorgeschlagen, welches beim Gleiten' der Räder

ίο eines Motors in Wirksamkeit tritt und die Steuerkreise sämtlicher Schütze unterbricht, so daß sie abfallen und die Motorstromkreise sowie die Verbindungen der Motoren mit der Stromzuleitung unterbrechen.

Es wurde nun gefunden, daß es nicht notwendig ist, die. Verbindung der Motoren mit der Stromquelle zu -unterbrechen, da das Gleiten eines Räderpaares nur ein vorübergehender Zustand ist. Es genügt vollständig, wenn die Motorstromkreise gemäß der Erfindung in die Schaltung für die niedrigste Geschwindigkeitsstufe ohne Unterbrechung ihrer Verbindung mit der Stromquelle zurückversetzt . werden, wenn das Gleiten während irgendeiner anderen Schaltung der Motorkreise eintritt.

Gemäß der Erfindung wird daher die Einrichtung so getroffen, daß alle Steuerkreise unterbrochen werden mit Ausnahme jener, welche die Schütze zur Verbindung der Motorkreise mit der Stromquelle und zur Herstellung der Reihenschaltung der Motoren überwachen.

Bei Zugsteuerungen wird häufig eine Vorrichtung, gewöhnlich ein Relais vorgesehen, welches beim Ausbleiben der Netzspannung (also z. B. beim Abspringen des Stromabnehmers) die Steuerkreise aller Schütze mit Ausnahme jener unterbricht, welche die Motoren mit der Stromquelle verbinden und in Reihe schalten. Eine derartige Einrichtung ist in der amerikanischen Patentschritt 815826 beschrieben. In einem solchen Falle wird gemäß der Erfindung das obenerwähnte Differentialrelais so angeordnet, daß es denselben Stromkreis unterbricht wie das ebenerwähnte Nullspannurigsrelais.

Die Erfindung ist, wie bereits angedeutet wurde, für Fahrzeuge mit vier Motoren besonders wichtig, und es bezieht sich daher das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel auf diesen Fall. Die Steuerungseinrichtung ist dabei im wesentlichen die gleiche wie bei dem obenerwähnten amerikanischen Patent 815826, jedoch sind an Stelle jedes der dort dargestellten Motoren zwei Motoren gesetzt, deren Anker bzw. deren Feldspülen dauernd in Reihe geschaltet sind, und es ist außerdem die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung hinzugefügt. Mit' Rücksicht auf das erwähnte amerikanische Patent kann die Wirkungsweise der Steuerungseinrichtung, soweit sie mit derjenigen des Patentes übereinstimmt, als bekannt vorausgesetzt werden, und es sind daher im folgenden nur kurz die wichtigsten Teile der Steuerungseinrichtung beschrieben.

Es bedeuten m und η die beiden dauernd in Reihe geschalteten Anker der einen Motorgruppe, f ihre Felder, m¹ und n¹ die Anker der anderen Motorgruppe, f¹ ihre Felder, r den siebenstufigen Regelungswiderstand, r¹ bis r¹ die zugehörigen Widerstandsschütze, t¹ bis £⁴ vier Schütze zur Verbindung der Motoren mit der Stromzuleitung, s das Schütz zur Herstellung der Reihenschaltung, p und ft^x zwei Schütze zur Herstellung der Parallelschaltung der Motorgruppen und 5 das sogenannte Brückenschütz, welches beim Übergang von der Reihenschal-' tung zur Parallelschaltung benutzt wird. Mit r s ist der Fahrtrichtungsschalter bezeichnet. Dieser und die Schütze, welche zum Teil mit Hilfskontakten versehen sind, werden durch die Steuerschalter k oder J?¹ gesteuert, χ und x¹ sind die Hauptschalter für den Steuer- und Motorstromkreis. Mit 1 bis 6 sind die durch den Zug hindurchgehenden Steuerleitungen bezeichnet, durch welche die Steuerschalter der einzelnen Wagen in Parallelschaltung mit den Steuerkreisen sämtlicher Wagen verbunden werden, u ist ein Ausschalter, welcher zwischen den Zugleitungen 1 bis 5 und den Schützspulen der einzelnen Wagen angeordnet ist. Diese go Ausschalter u werden auf sämtlichen Wagen geöffnet, wenn auf einem der Wagen der Schalter in geschlossen wird.

Jeder Steuerschalter k, k¹ hat vier Stellungen für Vorwärtsfahrt und zwei Stellungen für Rückwärtsfahrt. Auf der ersten Stellung für Vorwärtsfahrt wird der Fahrtrichtungsschalter rs in die richtige Lage gebracht und die Linienschütze t¹ bis t⁴· sowie das Reihenschütz s geschlossen, wodurch die Motoren unter Vorschaltung des gesamten Widerstandes r in Reihenschaltung an die Stromzuführung angeschlossen werden. Auf der zweiten Stellung des Steuerschalters wird der Vorschaltwiderstand selbsttätig fortschreitend kurzgeschlossen. Hierbei wird das selbsttätige Fortschreiten der Steuerung durch den Drosselschalter 0 nach Maßgabe des in den Motoren fließenden Stromes verzögert. Außerdem liegt im Steuerkreis der Widerstandsschütze r¹ bis r¹ noch das Null-Spannungsrelais q. Es wird daher beim Ausbleiben der Netzspannung dieser Steuerkreis unterbrochen und der gesamte Regelungswiderstand r wieder vorgeschaltet: Auf der dritten Stellung des Steuerschalters werden die Motorgruppen mit Vorschaltwiderstand parallel ge^ schaltet und auf der vierten Stellung die Vorschaltwiderstände wieder selbsttätig fortschreitend, kurzgeschlossen. Die bisher beschriebene Einrichtung ist aus der erwähnten amerikanischen Patentschrift bekannt.

Die Zeichnung zeigt nun noch zwei Differen-

tialrelais ν und w. Die beiden Spulen des ersten Relais liegen parallel zu den Ankern m und η der ersten Motorgruppe, diejenigen des zweiten Relais parallel zu den Ankern m¹ und n¹ der zweiten Motorgruppe. Solange die Motoren derselben Gruppe gleiche Geschwindigkeit und daher gleiche elektromotorische Gegenkraft besitzen, heben sich die Wirkungen der beiden Spulen des zugehörigen Differentialrelais auf.

ίο Die Differentialrelais υ und w überbrücken Kontakte, die in demselben Steuerkreis liegen wie diejenigen des Nullspannungsrelais q.

Hieraus ergibt sich sofort ihre Wirkungsweise.

■ Solange die Motoren einer Gruppe ihre Räder ohne Gleiten antreiben, sind die Differentialrelais ohne Einfluß. Wenn dagegen die Räder eines Motors zu gleiten beginnen, so zieht das Relais ν oder w seinen Anker an und unterbricht jenen Steuer kr eis; in welchem das Nullspannungsrelais q liegt. Dadurch werden die Motorkreise durch die Differentialrelais υ und w genau in derselben Weise beeinflußt wie durch das Nullspannungsrelais q. Mit anderen Worten, wenn die Räder eines Motors irgendeiner der beiden Motorgruppen gleiten, dann unterbricht das zugehörige Differentialrelais ν oder .w alle Steuerkreise mit Ausnahme jener Schütze, welche die Motoren an die Stromquelle anschließen und die Motorgruppen in Reihe schalten. Daher wird beim Gleiten eines Räderpaares die Motorschaltung in jene Schältung zurückversetzt, in welcher die beiden Motorgruppen untereinander in Reihe geschaltet sind und sämtlicher Widerstand vorgeschaltet ist, ohne j daß jedoch die Linienschütze unterbrochen würden. Das Ergebnis ist, daß- die dem gleitenden Motor zugeführte Spannung genügend erniedrigt wird, um diesen Motor gegen Beschädigung zu schützen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Steuerungseinrichtung für elektrische Fahrzeuge oder Züge unter Benutzung eines Differentialrelais, welches beim Durchgehen eines ■ von zwei oder mehr in Reihe geschalteten Motoren anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstromkreise der die Motorschaltungen bewirkenden Schütze durch das Differentialrelais (v oder w) derart beeinflußt werden, daß bei seinem Ansprechen die Motoren (m, η oder m¹, n¹) in die Reihenschaltung mit vollständig vorgeschaltetem Widerstand (r) zurückversetzt werden.

2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch ι unter Benutzung eines Nullspannungsrelais zur Wiederherstellung der ersten Geschwindigkeitsstufe beim Ausbleiben der Netzspannung, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialrelais (v oder w) denselben Steuerstromkreis beeinflußt wie das Nullspannungsrelais (q).

3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch ι und 2 für mehrere Gruppen aus dauernd in Reihe geschalteten Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Motorgruppe (m, η bzw. m¹, n¹) ein besonderes Differentialrelais (v bzw. w) vorgesehen ist;

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.