DE312298C - - Google Patents

Description

Die bis jetzt bekannten elektrischen Wagenzüge, z. B. die in der deutschen Patentschrift 238516 beschriebenen, wurden sowohl bei großer wie bei geringer Wagenzahl mit ein und derselben Antriebsmaschine betrieben, die natürlich nach der größten Zuglänge bemessen werden mußte. Da die Fahrten mit kleiner Zuglänge aber viel häufiger als jene mit großer Wagenzahl vorkamen, so wurde die Antriebsmaschine nur sehr selten voll ausgenutzt. Das ergab einen kleineren Wirkungsgrad, unnötig hohen Brennstoffverbrauch und unvollständige Ausnutzung des Anlagekapitals.

Die vorliegende Erfindung beseitigt nun durch die neue Einrichtung nach Anspruch 1 diese Nachteile der bisher bekannten elektrischen Wagenzüge vollständig, indem die Maschinenanlage auf dem Maschinenwagen nur

ao nach der am häufigsten vorkommenden Zuglänge dimensioniert und für längere Züge oder größere Steigungen und Lasten ein zweiter, mit dem ersten identischer Maschinenwagen vorgesehen wird, der ähnlich wie bei den Eisenbahnzügen die Rolle der Hilfs- oder Zusatzlokomotive übernimmt.

Außer der erhöhten Wirtschaftlichkeit eines solchen Zuges bietet aber die erfindungsgemäße Anwendung eines zweiten Maschinenwagens noch den Vorteil einer günstigeren Strom- und Spannungsverteilung in den langen Kabeln des Zuges. Die Fig. 1 zeigt die Strom- und Spannungsverteilung in einem Zuge von zehn Anhängewagen bei Betrieb mit einem und mit zwei Maschinenwagen. Die Kurven P₁,1₁ und J₁ gelten für einen Zug mit einem Maschinenwagen, die Kurven P₂, i₃ und J₂ für einen solchen mit zwei Maschineiiwägen. Die P-Kurven zeigen den Spannungsabfall, i die Ankerstromstärken und 7 die Stromstärke in den Speisekabeln. Aus dem Vergleich der beiden Kurven I₁ und i₂ ersieht man, daß für eine bestimmte, der normalen Leistung entsprechende Stromaufnahme i_n des Motorankers im letzten Anhängewägen des Zuges beziehungsweise in der Zugmitte die Stromaufnahme der einzelnen Wagen beim Zuge mit einem Maschinenwagen im höhet en Grade verschieden ist, als beim Zuge mit zwei Maschinenwagen. Diese ungleiche Stiomaufnähme verleiht den vorderen Wagen im Zuge eine größere Zugkraft als den nachfolgenden, wodurch die Kupplungen zwischen den einzelnen Wagen des Zuges durch Zug- und Druckkräfte beansprucht werden, die gefährlich werden können, wenn hohe Leistungen zum Fahren des Zuges auf Steigungen oder Sandwegen nötig sind. Diese Ungleichheit wird durch die vorliegende Erfindung auf ein Mindestmaß zurückgebracht. Die Kurven J₁, J₂ ■ zeigen die Abnahme der Stromstärke längs der durchgehenden Speiseleitungen für die Elektromotoren. Bei einer bestimmten Stromstärke i_n im letzten Wagen des Zuges bzw. in den beiden mittleren An- 6_S hängewagen ist die Belastung des Kabels beim Zuge mit nur einem Maschinenwagen viel größer. Beim Zuge mit zwei Maschinenwagen

ist die Stromstärke in der Mitte des Kabels sogar Null. Die Kurven P₁, P₂ zeigen, daß der Spannungsabfall längs des Zuges ι größer ist als beim Zuge 2.

Durch die günstigere Strom- und Spannungsverteilung bei dem durch die vorliegende Erfindung gekennzeichneten Zuge werden also auch die Effektverluste geringer, d. h. der Wirkungsgrad wird erhöht.

Die naheliegendste Art, den zweiten Maschinenwagen dem ersten zuzuschalten, wäre nun die in allen elektrischen Kraftanlagen mit mehreren Stromerzeugern übliche, nämlich die, daß sowohl die Hauptdynamos wie die. Stromquellen für die Feldwicklungen der Elektromotoren parallel geschaltet werden. Dabei wurden aber die Vorteile der Reihenschaltung dieser Feldwicklungen fortfallen. Die Feldstärke würde bei jedem Motor eine

ao andere sein, mithin auch die Zugkraft. Diese Verschiedenheit der Zugkraft der- einzelnen Motoren würde unübersehbare mechanische Spannungen in den Getrieben des Zuges hervorrufen. Die Zugkraftregelung würde sehr erschwert sein, denn die entsprechenden Regler müßten in den voneinander entfernten Führerwagen gleichzeitig und gleichmäßig betätigt werden. Dasselbe gilt für die Wagenschalter, die die Stärke des Erregerstromes unabhängig von der Wagenzahl des Zuges machen sollen,

Nach dem Anspruch 2 dieser Erfindung werden nun alle diese Nachteile dadurch beseitigt¹, daß die Stromquellen der Feldwickhingen der Elektromotoren mit diesen in Reihe geschaltet werden. Dies gestattet außerdem, den Erregerstrom je nach der Belastung, der Motoren so einzuregulieren, daß die Ankerfe'äktion aufgehoben wird.

Die Fig. 2 stellt nun die soeben beschriebene Schaltung dar. Darin bedeuten D₁, D₂ die Hauptdynamomascjbinen, .e_v e₂ deren Erregerwicklungen, E₁, E₂ die für die Feldwick*- lung der Motoren und der Dynamos als

♦5 Stromquellen dienenden Erregermaschinen, G₁, G₂ die « Geschwindigkeitsregler » (Spannungsregler), Z₁, Z₂ « Zugkraftregler » (Feldstromstärkenregler), W₁, W₂ die Wagenschalter, F₁, F₂ die Fabrtrichtungsumschalter, f, f die Feldwicklungen der Elektromotoren M, Ka das durchgehende Kabel für die Speisung der Motoranker und Kf dasjenige für die Speisung* der Feldwicklungen /. Die beiden Kabel sind voneinander vollständig getrennt.

Die Dynamos D₁, D₂ sind nun parallel zu den Ankern, der Elektromotoren geschaltet, die Dynamos E₁, E₂ dagegen mit den Feldwicklungen f in Reihe. Zur Vereinfachung der Bedienung und zur Erhöhung der Betriebssicherheit werden nach Anspruch 3 der vorliegenden, Erfindung der Zugkraftregler Z₈ und.der Wagenschalter W₂ kurzgeschlossen. Der Zugkraftregler Z₁ und der Wagenschalter W₁ werden von vornherein so dimensioniert, daß sie sowohl für die Regelung bei der Fahrt mit einem, wie bei der Fahrt mit zwei Maschinenwagen ausreichen. Der zweite Fahrer hat nur den Geschwindigkeitsregler und seinen Antriebsmotor zu bedienen, wobei er sich nach den vom ersten Fahrer mitgeteilten Signalen richtet.

Nach einer besonderen Schaltungsausführung werden nach Fig. 3 die Erregerwicklungen e_t, e₂ der Dynamomaschinen D₁, D₂ mittels des durchgehenden Kabels Kr zueinander und mit den beiden Erregerdynamos E₁, E₂ in Reihe geschaltet, während der Geschwin-. digkeitsregler G₂ kurzgeschlossen wird. Der Geschwindigkeitsregler G₁, der von vornherein so dimensioniert wird,, daß er sowohl für die Fahrt mit einem, wie für den Betrieb mit zwei Führerwagen ausreicht, und der auch eine Umkehrung des Erregerstromes gestattet, dient dann zum Anfahren, zur Geschwindigkeitsregelung, zum Bremsen und zum Anhalten der Elektromotoren des ganzen Zuges von einer Stelle aus, wodurch die Betriebssicherheit in besonderem Maße erhöht wird. Dem zweiten Fahrer verbleibt nur noch die Regelung seines Antriebsmotors, wobei er sich nach den Signalen des ersten Fahrers richtet. Der Fahrer 1 verteilt die Zuglast auf beide Maschinenwagen, indem er als Kontrollapparate die Voltmeter, die die Klemmenspannungen der Dynamomaschinen D₁, D₂ZtI-zeigen^ bzw. ein Differentialinstrument, ferner das Amperemeter A₁ im Hauptstromkreise seiner Dynamo D₁ und das als Zugkraftmesser dienende Amperemeter As gebrauchen kann. Werden als Antriebsmaschinen Benzinmotoren verwendet, deren Tourenzahl bekanntlich von der Belastung empfindlich abr hängt, so merkt der zweite Fahrer schon an den Touren seines Motors, daß der erste Fahrer den Zug anfährt; beschleunigt, bremst oder anhält und kann sofort die entsprechenden nötigen Maßnahmen treffen.
, Nach einer anderen Ausführungsform dieser Zugschaltung wird die Klemmenspannung der Dynamo D₂ durch einen spannungsempfindlichen Apparat, Schnellregler oder dergleichen automatisch einreguliert derart, daß sie zur Klemmenspannung der Dynamo D₁ in einem der Lastverteilung entsprechenden Verhältnis zu stehen kommt. Soll z. B. die Zuglast auf die beiden Dynamos gleichmäßig verteilt werden, so wird die Klemmenspannung der Dynamo D₂ stets gleich der Klemmenspannung von Z)₁ sein müssen. Im anderen Falle wird ein anderes, der.Lastverteilung entsprechendes Verhältnis der beiden Spannungen zueinander einzustellen sein.

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Dadurch erspart man das Kabel Kr, und auch der zweite Fahrer erhält einen Kontrollapparat.

Bei allen diesen Ausführungen Werden die Maschinenwagen in identischer Bauart aus-. geführt und mit identischen Apparaten .usw. versehen, so daß derselbe Maschinenwagen sowohl als Führerwagen wie als Hilfslpkomotive verwendet werden kann. Dadurch wird

ίο an Anlagekosten gespart und die Betriebsbereitschaft des Zuges wird erhöht.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Einrichtung zum Antriebe von elektrischen Wagenzügen durch zwei Maschinenwagen, deren Stromerzeuger gleichzeitig auf ein und dieselben Leitungskabel im Zuge wirken, dadurch gekenn-

   ao zeichnet, daß der Feldstromkreis und der Ankerstromkreis vollkommen voneinander auch hinsichtlich der Stromerzeuger getrennt sind.
2. 2. Einrichtung , nach Anspruch t, da-

   durch gekennzeichnet, daß die Stromquellen der zwei Maschinenwagen für die Anker der Elektromotoren parallel zueinander geschaltet werden, während die Stromquellen für die Feldwicklungen der Elektromotoren hintereinander verbunden • werden. ·
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Erregerstromes .der Elektromotoren von dem vorderen Maschinenwagen aus geschieht.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen der beiden Hauptdynamomaschinen ' mittels besonderer durchgehender Leitung hintereinander geschaltet sind, zum Zwecke, das Anfahren, die Geschwindigkeitsregelung, das Bremsen und das Anhalten der Elektromotoren des ganzen Zuges von dem vorderen Maschinenwagen aus bewerkstelligen zu können..
5. 5. Ausführungsform nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenspannungen der beiden Hauptdynamomaschinen in zueinander bestimmte Verhältnisse automatisch einreguliert werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.