DE2500121A1

DE2500121A1 - Anordnung bei einer stromversorgungsanlage fuer nichtschienengebundene fahrzeuge mit stromabnehmern

Info

Publication number: DE2500121A1
Application number: DE19752500121
Authority: DE
Inventors: Vilmos Dipl Ing Toeroek
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-01-15
Filing date: 1975-01-03
Publication date: 1975-07-17
Also published as: CA1020240A; SE7400461L; SE379175B; GB1485186A; US3998305A

Description

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Anordnung bei einer Stromversorgungsanlage für nichtschienengebundene Fahrzeuge mit Stromabnehmern

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung bei einer Stromversorgungsanlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art,

Nichtschienengebundene Fahrzeuge, wie Trolleybusse und Trolleygabelstapler, haben den Nachteil, daß der Stromabnehmer eines in Fahrtrichtung vorderen Fahrzeugs die Fahrleitung für nachfolgende Fahrzeuge blockiert, so daß ein Überholen des vorderen Fahrzeugs nicht möglich ist. Ferner sind Diskontinuitäten in der Fahrleitung nicht zulässig, so daß Kreuzungen und Weichen zwischen verschiedenen Fahrzeuglinien nur durch komplizierte Konstruktionen verwirklicht werden können. Es wurde der Gedanke erwogen, die genannten Probleme durch Hybridenfahrzeuge zu lösen, d.h. durch Fahrzeuge, die in erster Linie durch den Kontakt des Stromabnehmers mit der Fahrleitung angetrieben werden, bei denen jedoch, sollte eine der obengenannten Situationen auf-

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treten, der Stromabnehmer von der Fahrleitung weggenommen v/erden kann und das Fahrzeug mit einer anderen Antriebsquelle, z.B. mittels Verbrennungsmotor, Batteriebetrieb usw., betrieben wird, um das vor ihm befindliche Fahrzeug zu überholen oder eine Kreuzung o. dgl. zu passieren. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß bei der Rückkehr zum Fahrleitungsbetrieb der Stromabnehmer wieder durch manuelle Führung an die Fahrleitung gebracht werden muß, wozu eine Fahrtunterbrechung erforderlich ist. Dadurch werden die durch den Hybridenantrieb erreichten Vorteile weitgehend kompensiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung bei einer Stromversorgungsanlage der eingangs genannten Art zu entwickeln, mittels derer der Stromabnehmer automatisch an den Fahrdraht geführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe "wird eine Anordnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen genannt.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß Hybridenfahrzeuge benutzt werden können, ohne daß beim Übergang zum Trolleybetrieb ein zeitraubendes manuelles Heranführen und Einjustieren des Strom-

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abnehmers an die Fahrleitungen erforderlich ist.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzip der bekannten Stromversorgung bei Trolleybetrieb,

Fig. 2 die Form des beim Betrieb der Anordnung

nach Fig. 1 in den Fahrleitungen fließenden Stromes,

Fig. 3 eine erste Ausführungsform der Anordnung

nach der Erfindung, bei der die Fahrleitungen durch Impedanzelemente miteinander verbunden sind,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Anordnung

nach der Erfindung, bei der die an die Fahrleitungen angeschlossenen Gleichrichterstationen Oberwellen mit unterschiedlicher Phasenlage erzeugen,

Fig. 5 die durch den Wechselstrom in den Fahrleitungen erzeugten Magnetfelder,

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Fig. 6 den prinzipiellen Aufbau der an den

Stromabnehmer angeschlossenen Ausrüstung zum Messen und Auffinden der Magnetfelder,

Fig. 7 eine Ausführungsform der Meßeinrichtung für die Magnetfeider.

Der prinzipielle Aufbau einer bekannten Stromversorgungsanlage für Trolleyfahrzeuge besteht, v/ie Fig. 1 zeigt, aus einer Gleichrichterstation 10, welche Strom aus einem dreiphasigen Netz gleichrichtet und seinen Gleichstrom auf zwei parallelen Fahrleitungen 11 zur Verfügung stellt. Der Gleichstrom fließt, wenn der Stromabnehmer 12 eines Fahrzeuges die beiden Fahrleitungen 11 über den Antriebsmotor des Fahrzeugs zu einem geschlossenen Stromkreis verbindet.

Bei solchen Stromversorgungsanlagen ist es schwierig, einen reinen Gleichstrom zu erzeugen. Der gleichgerichtete Strom I besteht aus einer Gleichstromkomponente und einem überlagerten Wechselstrom (Oberwelle), wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht es, daß diese Oberwelle die Fahrleitungen durchfließen kann, wodurch um die Fahrleitungen herum ein magnetisches Feld erzeugt wird, welches von Meßgliedern am Stromabnehmer der Fahrzeuge als Suchfeld ausgenutzt wird, wodurch eine automatische Steuerung der Stromabnehmer zu den Fahrleitungen möglich ist.

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Das Prinzip der Erfindung ist in den nachstehenden Ausführungsbeispielen veranschaulicht:

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Fahrleitungen 11 wechselstrommäßig über Kondensatoren miteinander verbunden, und zv/ar bei spiel sv/ei se durch zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren C oder durch eine Reihenschaltung aus einem Kondensator C und einem Wirkv/iderstand R. Das bedeutet, daß der WechseIstromanteil des gleichgerichteten Stromes die Fahrleitungen durchfließen kann. (Der Wechselstromanteil besteht exakt aus einer Vielzahl von Oberwellen^

Eine alternative Lösung zeigt Fig. '4, in der zwei räumlich getrennte GleichrichterStationen 10 und 13 an die Fahrleitungen 11 angeschlossen sind. Durch unterschiedliche Schaltungen der zugehörigen Gleichrichtertransformatoren kann erreicht werden, daß zumindest ein Teil der von beiden Gleichrichterstationen erzeugten Oberwellen gegeneinander phasenverschoben sind, so daß ein von den Oberwellen getriebener Wechselstrom durch die Fahrleitungen 11 fließen kann. Indem, wie in Fig, 4 dargestellt, beispielsweise der Gleichrichtertransformator der einen Station primärseitig in Stern und der der anderen Station primärseitig in Dreieck geschaltet ist, erhält man eine Phasenverschiebung von 30°, bezogen auf die Grundwelle des Netzes.

Durch die Wechselströme in den Fahrleitungen werden um diese herum magnetische Felder B.. bzw. B₂ aufgebaut, deren prinzipieller

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Verlauf in Pig. 5 dargestellt ist.

Dadurch, daß man die maximale Vertikalkomponente des aus den beiden Magnetfeldern B₁ und B₂ gebildeten Gesamtfeldes mißt und aufsucht und danach die Bewegung des Stromabnehmers unter Berücksichtigung der horizontalen Komponente des genannten magnetischen Feldes durchführt, ist eine automatische Einstellung des Stromabnehmers möglich.

'.Vie aus Pig. 6 hervorgeht, kann zu diesem Zweck an die Antriebsvorrichtung 14 des Stromabnehmers 12 ein Steuergerät 15 zur Steuerung der Bewegungen des Stromabnehmers 12 und eine an das Steuergerät 15 angeschlossene Meßvorrichtung 16 für das magnetische Feld angeschlossen v/erden.

Die Heßvorrichtung 16 kann, wie es aus Pig· 7 hervorgeht, in ihrer einfachsten Ausführung aus einer horizontalen und einer vertikalen Meßspule 17 bzw. 18 zum Kessen der obengenannten magnetischen Feldkomponenten bestehen.

Die Bewegungen des Stromabnehmers 12 werden von der Antriebsvorrichtung 14 gesteuert, die über Steuersignale vom Steuergerät 15 den Stromabnehmer in die gewünschte Position fährt.

Um eine vollständig automatische Regelung der Stromabnehmerbewegung zu erhalten, ist ein sowohl in horizontaler wie vertikaler

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Richtung beweglicher Stromabnehmer erforderlich.

Die Anordnung nach der Erfindung kann im Rahmen des offenbarten Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden. Sie ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann eine unabhängige Wechselstromquelle, z.B. ein Tongenerator, an die Fahrleitungen angeschlossen werden, um die als Such- und Leitgrößen dienenden Magnetfeider zu erzeugen.

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Claims

Patentansprüche;

1. / Anordnung bei einer Stromversorgungsanlage für nichtschienengebundene Fahrzeuge mit Stromabnehmern, bestehend aus einer gleichstromerzeugenden Vorrichtung sowie im wesentlichen parallel verlaufenden Fahrleitungen für die Stromabnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen von den Stromabnehmern unabhängigen, die Fahrleitungen (11) umfassenden Stromkreis schafft, der von einem Wechselstrom durchflossen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

gleichstromerzeugende Vorrichtung eine übliche Gleichrichterschal -

sind tung ist, deren GIe ich Spannung Oberwellei/iberlagertxtadc, und daß die Fahrleitungen über ein oder mehrere Wechsel stromimpedanzen miteinander verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen aus Kondensatoren bestehen.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen aus Reihenschaltungen aus Kondensatoren und Wirkwiderständen bestehen.

5. Anordnung nach Anspruch 1, bei der mindestens zwei räumlich getrennte gleichstromerzeugende Vorrichtungen auf die Fahrleitungenxjdd^c arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die von den

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beiden gleichstromerzeugenden Vorrichtungen erzeugten Oberwellen zumindest teilweise gegeneinander Phasenverschiebungen aufweisen.

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