DE483228C - Dreiphasen-Induktionsmotor fuer Bergbahnlokomotiven mit einer im Polzahlverhaeltnis von 1:2 umschaltbaren Staenderwicklung - Google Patents

Description

• Dreiphasen-Induktionsmotor für Bergbahnlokomotiven mit einer im Polzahlverhältnis von 1:2 umschaltbaren Ständerwicklung Bei Bergbahnen ist meist mit zwei verschiedenen Betriebsarten zu rechnen, und zwar mit Zahnstangenbetrieb bei großen Steigungen und mit Adhäsionsbetrieb beim Fahren auf ebenem Gelände. Während nun die Bergfahrt kleine Geschwindigkeit und große Zugkraft erfordert, kommt es beim Betrieb im ebenen Gelände auf große Geschwindigkeit bei relativ geringer Zugkraft an. Lokomotiven, welche - beiden Betriebsarten genügen sollen, erhalten meist Motoren für zwei Geschwindigkeiten. Die Geschwindigkeit bei Zahnstangenbetrieb schwankt in den Grenzen von etwa 8 bis 1q. km/std., während die Geschwindigkeit bei Adhäsionsbetrieb annähernd zwischen 16 bis 28 km/std. liegt. Mau verwendet deshalb bei Drehstrombahnen Motoren mit einer Polumschaltung von i : a im Ständer und mit Kurzschlußläufern, welche für beide Polzahlen geeignet sind. Diese gleichartige Ausführung der Läuferwicklung für beide Betriebsarten der Lokomotive hat aber gewisse Nachteile, weil sie einen Bremsbetrieb nur gestattet, solange die Fahrleitungunter Spannung ist. Ist dies der Fall, dann bremsen bei Talfahrt die Motoren automatisch, da sie dann als Asynchrongeneratoren arbeiten. Hat nun aber ein Zug nach der Bergfahrt den Kulminationspunkt der Trasse erreicht, dann kann er beim zufälligen Ausbleiben der Eahrdrähtspannung nicht zu Tal fahren, weil in diesem Falle die beschriebene Ausbildung der Läufer die Bremsung nicht ermöglicht. Di;e gemeinsame Kurzschlußwicklung bei Motoren mit Polumschaltung, die zwar den großen Vorteil der einfachen Bauart und der Vermeidung einer ebenfalls p-olumsch.altbar einzur@chtenden Läuferwicklung hat, ist doch unzweckmäßig und nachteilig, wenn es sich um den Betrieb von Bergbahnlokomotiven handelt.
• Nach der Erfindung soll nun die Läuferwicklung so ,eingerichtet sein, da:ß sie bei, Fahrt mit der größeren Polzahl eine von dem Vorhandensein der Fahrdrahtspannung unabhängige Bremsung ermöglicht. Man erreicht dies erfindungsgemäß dadurch; daß man jeder Polzahl eine besondere Läuferwicklung zuordnet, und die der größeren Polzahl zugeordnete Wicklung vor der der kleineren Polzahl entsprechenden konstruktiv bevorzugt, indem man sie als Schleifringwicklung ausführt und ihr eine günstigere Lage in den, Läufernuten in bezug auf Streuung und Abkühlung gibt. Zur Erzielung großer Bremsmomente kann sie dann auf einen entsprechend bemessenen Belastungswiderstand geschaltet werden, wobei beim Ausbleiben der Fahrdrahtspännung der Ständer durch -eine von der Wagenachse aus angetriebene Erregermaschine erregt wird. Die Läuferwicklung für die kleinere Polzahl wird als Kurzschlußwicklung ausgeführt und so angeordnet, daß sie an sich von der großen Polz.ähl nicht beeinflußt wird. Es läßt sich aber erreichen, daß auch diese Wicklung für die große Polzahl in, beschränktem Maße wirksam ist, falls man sie über genügend große Ohmsche Widerstände vielphasig mit einem Kurzschlußring verbindet.
• Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels der Abb. i und 2 näher erläutert.
• Abb. I zeigt die Lage der beiden Läuferwicklungen in den Läufernuten. b, b sind zwei Läuferzähne, welche die Läufernut n einschließen. Im oberen, weiteren Teil der Nut, dicht unter denn. Verschlußkeil V, liegt die Wicklung für die größere PolzahlZ1, während im unteren schmalen und tiefen Teil der Nut die Wicklung für die kleinere Polzahl Z2 untergebracht ist. Die Wicklung Z7 ist als Schleifringwicklung, die Wicklung Z2 als Kurzschlußwicklung ausgeführt, wie aus Abb. z zu ersehen ist.
• In Abb. z bedeutet a das Läufereisen, I(' und, r" Kurzschlußringe, Zi und Z2 die beiden Läuferwicklungen, 'W' Ohms-che Widerstände, tl und t2 die Polteilungen der beiden Läuferwicklungen. Es verhält sich t2 : il. = z : i, entsprechend dem Polzahlverh:ältnis der Wicklungen. Zl, die der größeren Polzahl zugeordnete Wicklung, ist als Schleifringwicklung, also als normal umlaufende Wicklung ausgeführt. Z2 dagegen wird aus vielen an den gleichen Kurzschlußring I(' angeschlossenen Spulen gebildet, deren Leiterabstand der Polteilungt2 (der kleineren Polzahl) entspricht. Wenn man auf .der andern Stirnseite des Läufers die Stirnverhindungen dieser Spulen über die Ohmschen Widerstände W mit dem zweiten IC:urzschlußring K" verbindet, dann ist diese WicklungZ2 in beschränktem Maße auch für die größere Polzahl wirksam und unberstützt die Wicklung Z1 bei der Bergfahrt der Lokomotive.
• Die erforderliche Zugkraft der Lokomotive ist bei großer Geschwindigkeit gering gegenüber der Fahrt mit Zahnstange, also gegenüber der Fahrt mit kleiner Geschwindigkeit. Um nun das überschalten von der kleinen auf die große Geschwindigkeit ohne erheblichen Stoß zu vollziehen, gibt man der Kurzschlußwicklung dadurch große Streuung, daß man sie in schmale und tiefe Nuten verlegt.
• Der beschriebene Dreiphasen-Induktionsmotor verbessert den Betrieb der Bergbahnlokomotiven und macht ihn von den Störungen und kurzzeitigen Betriebsunterbrechungen der stromliefernden Werke bei Talfahrt unabhängiger als. es bisher der Fall war.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCFI: Dreiphasen-Induktionsmotor für Bergbahnlokomotiven mit einer im Polzahlverhältnis von i : a umschaltbaren Ständerwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer eine möglichst nahe der Läuferoberfläclie liegende, der großen Polzahl entsprechende Schleifringwicklung und gleichzeitig eine in tiefen und schmalen Nuten untergebrachte Kurzschlußwicklung für die kleine Polzahl trägt, welche so angeordnet ist,: daß sie normalerweise von der auf die große' Polzahl geschalteten Ständerwicklung nicht induziert wird, gegebenenfalls =aber -durch vielphasige Verbindung reit einem Kurzschlußring über Ohinsche Widerstände. in beschränktem Maße auch für die große Polzahl wirksam gemacht werden kann.