DE621202C - Elektrisches Triebfahrzeug - Google Patents

Description

• Elektrisches Triebfahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Speichertriebfahrzeuge mit einer Gleichstromquelle veränderbarei Spannung (Generator, Umformer, Gleichrichter), insbesondere mit verbrennungselektrischem Aggregat, wie sie vielfach als Verschiebelokomotiven o. dgl. verwendet werden. Bei bekannten Fahrzeugen dieser Art arbeiten Stromquelle und Batterie dauernd parallel, wodurch wegen der festliegenden Batteriespannung beim Anfahren Anfahrwiderstände im Triebmotorenstromkreis nötig sind. Es ergeben sich daher, besonders bei häufiger anfahrenden Fahrzeugen, wie Verschiebelokomotiven, sehr beträchtliche Anfahrverluste. Durch die Erfindung gelingt es, sowohl die Anfahrwiderstände selbst kleiner zu bemessen als auch die Widerstandsverluste wesentlich herabzusetzen.
• Nach der Erfindung werden die Triebmotoren beim Anfahren über einen Teil des Anfahrbereiches allein aus der Stromquelle veränderbarer Spannung (Generator, Umformer usw.) gespeist, während für den restlichen Teil des Anfahrbereiches der Spannung der Speicherbatterie, wie an sich bekannt, eine zusätzliche veränderbare Spannung entgegengeschaltetwird, so daß die Batterie über regelbare Vorschaltwiderstände mit der Stromquelle veränderlicher Spannung parallel arbeitet. Die Hauptstromquelle speist die Triebmotoren beim Anfahren also zunächst allein mit allmählich gesteigerter Spannung. Die Speicherbatterie hingegen. wird erst im weiteren Teil des Anfahrbereiches über veränderliche Widerstände parallel geschaltet. Daher sind die Anfahrverluste beträchtlich kleiner als bei den bisher üblichen Anordnungen, da nur ein Teil des Triebmotorenstromes während eines Teiles des Anfahrvorganges durch die Vorschaltwiderstände fließt. Außerdem sind- die Widerstandsstufen selbst an und für sich kleiner als bei der bekannten Anordnung und können daher auch rascher durchgeschaltet werden, was gleichfalls wesentlich zur Verminderung von Verlusten beiträgt. Im übrigen können, wie an sich bekannt, zu einer weiteren Steigerung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Hauptstromquelle und die Sammlerbatterie in Reihe geschaltet werden.
• Die Spannungsänderung an der Hauptstromquelle kann bei verbrennungselektrischen Fahrzeugen während der Anfahrt durch Änderung der Drehzahl oder der Brennstoffzufuhr des Verbrennungsmotors bewirkt werden, wenn man nicht die Generatorerregung regeln will. Man vermeidet letzteres, wenn der Generator eine selbstregelnde Maschine ist, also beispielsweise für konstante Drehmomentaufnahme gebaut ist.
• Um die Fahrzeuggeschwindigkeit über den der letzten Anzapfstufe entsprechenden Wert hinaus steigern zu können, wird weiter nach der Erfindung die Hauptstromquelle mit der Batterie in. Reihe geschaltet. An den Triebmotoren liegt dann die Summenspannung beider. Man.macht hiervon vorteilhaft Gebrauch, um z. B. Verschiebelokomotiven ohne Anhängelast nach einem anderen Bahnhof zu führen. Damit in diesem Falle der Triebmotorenstromkreis beim Umschalten nicht unterbrochen wird, wird die Hauptstromquelle zweckmäßig unerregt durch einen Schalter im Triebmotorenstromkreis überbrückt und erst nach Öffnen des Schalters erregt. Ihre richtige Polarität kann dadurch gesichert werden, daß die Hauptstromquelle ganz oder teilweise aus der Batterie oder einem Abschnitt davon fremderregt wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für verbrennungselektrische Fahrzeuge ist in der Zeichnung in zwei Schaltbildern dargestellt. Fig. i ist die vereinfachte Schaltung beim Anfahren, Fig. 2 die vereinfachte Schaltung für beschleunigte Fahrt, bei der die Hauptstromquelle und Batterie in Reihe liegen. i ist der Generator des Fahrzeugs, i' seine Erregerwicklung, 2 der Verbrennungsmotor, 3 die Batterie, q. ein Stufenwiderstand, 5 der Triebmotor des Fahrzeugs. Der Einfachheit halber ist nur ein einziger Triebmotor gezeichnet, während man praktisch zwei Motoren oder Gruppen, von solchen in Reihenparallelschaltung anwenden wird. 6 bedeutet den Führerschalter des Fahrzeugs, dessen Nullstellung (»Aus«-Stellung) mit a bezeichnet ist. In. den Stellungen b, c, d ist die Batterie 3 vom Generator i getrennt und dieser allein an den Triebmotor 5 angeschlossen. In den Schaltstufen b, c und d wird lediglich die Drehzahl bzw. Brennstoffmenge des Verbrennungsmotors 2 gesteuert. Die an die entsprechenden Kontakte des Führerschalters 6 angeschlossenen Hüpfer 7, 8, g stellen fortschreitend höhere Motordrehzahlen bzw. größere Brennstoffmengen ein. Von der Vollaststellung d an wird der Verbrennungsmotor nicht mehr beeinflußt. In der Stellung e des Schalters 6 wird die Batterie 3 über den vollen Widerstand q. parallel zum Generator z gelegt. In den Stellungen f und g wird der Widerstand stufenweise verkleinert, in der Stellung h ist er gänzlich ausgeschaltet. Mit den genannten Schaltstellungen können auch die Schaltstufen für die Reihenparallelschaltung mehrerer Triebmotoren vereinigt werden.
• Fig. 2 zeigt in. den voll ausgezogenen Linien den Anfangszustand der Reihenschaltung von Generator i und Batterie 3. Der Generator ist unter Aufhebung seiner einpoligen Erdung bei abgeschalteter Erregung i' durch den Schalter =o im Triebmotorenstromkreis überbrückt. In einer weiteren Schaltstufe wird der Schalter =o geöffnet (gestrichelte Stellung) und hierauf die Erregerwicklung i' durch die Leitung =i an eine Anzapfung i2 der Batterie 3 angeschlossen. Um bei selbstregelndem Generator einen störenden Einfiuß dieser Fremderregung, die nur zu Beginn des Erregungsvorganges gebraucht wird, im Betrieb auszuschließen, erhält der Generator etwa eine entsprechend bemessene Gegenver4undwicklung, die zugleich mit der Fremderregerwicklung i' eingeschaltet wird.
• Wenn die Hauptstromquelle des Fahrzeugs durch einen Umformer oder Gleichrichter gebildet wird, kann die im Sinne der Erfindung nötige Spannungsänderung beim Anfahren durch einen auf der Wechselstromseite vorgeschalteten Stufentransformator oder durch Änderung der Umformererregung o, dgl. hervorgebracht werden. Sämtliche Schaltvorrichtungen für die Beeinflussung des Verbrennungsmotors oder Stufentransformators, des Generators und der Triebmotoren können zu einem einzigen Fahrschalter vereinigt werden, der also außer den für die Reihenparallelschaltung oder Widerstandsschaltung der Motoren nötigen Fahrstellungen auch noch weitere entsprechende Schaltstufen enthält.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisches Triebfahrzeug, dessen Triebmotoren über einen Teil des Fahrbereiches aus einer Hauptstromquelle für Gleichstrom mit veränderbarer Spannung (Gleichrichter, Umformer, Generator), bei nicht ausreichender Energielieferung zusätzlich auch aus der abschaltbar parallel dazu liegenden Batterie gespeist werden, insbesondere mit verbrennungselektrischem =Aggregat, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (3) zur Hauptstromque)le (i) parallel über einen regelbaren Vorwiderstand (¢) geschaltet wird, in-welchem der Batteriestrom selbst die erforderliche Gegenspannung erzeugt, damit die Stromlieferung der Batterie bereits einsetzen kann, wenn die veränderbare Spannung der Hauptstromquelle (i) noch um einen bestimmten Wert kleiner ist als die Batteriespannung.
2. 2. Elektrisches Triebfahrzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Anfahrvorganges durch Änderung der Drehzahl bzw. der Brennstoffzufuhr des Verbrennungsmotors (2) gesteuert wird.
3. 3. Elektrisches Triebfahrzeug nach Anspruch i mit zwei Stromquellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstromquelle (i) und die Batterie (3) zur Steigerung der Fahrzeuggeschwindigkeit in Reihe schaltbar sind. q.. Elektrisches Triebfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der gegenseitigen Schaltung von Hauptstromquelle (i) und Batterie (3) von Parallelschaltung auf Reihenschaltung ohne Unterbrechung des Triebmotorenstromkreises erfolgt, indem die Hauptstromquelle (i) unerregt durch einen im Triebmotorenstromkreis liegenden Schalter (io) überbrückt und nach Öffnen des Schalters erregt wird. g. Elektrisches Triebfahrzeug nach Anspruch 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstromquelle (i) zwecks Sicherstellung ihrer richtigen Polarität beim Einschalten zunächst ganz oder teilweise aus der Batterie (3) fremderregt wird.