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Zweiwagenstarkstromsteuerung Bei den bisher bekannten Zweiwagenstarkstromsteuerungen
sind für die Geschwindigkeitsregulierung der Motoren nach dem Serienparallelsystein
und für die Herstellung des Kurzschlußbremsstromkreises zwei Wege beschritten worden:
Erstens die Umschaltung der Motoren von Serie auf Parallel, von Fahren auf Bremsen
sowie die Shuntung der Felder werden durch den Fahrschalter des führenden Wagens
vorgenommen. Dabei sind stets mehr als zwei Starkstromkuppelleitungen erforderlich.
Bei der anderen Schaltungsart wird die Umschaltung von Serie auf Parallel, von Fahren
auf Bremsen und die Shuntung durch besondere Apparate vorgenommen. Dadurch wird
zwar die Zahl der. Starkstromkuppelleitungen herabgesetzt, an ihre Stelle treten
dann aber verschiedene Steuerstromkuppelleitungen.
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Die zuerst angeführte Steuerungsart arbeitet zwar sehr sicher, da
sämtliche Umschaltungen mechanisch durch den Fahrer selbst vorgenommen werden. Der
Fahrschalter und auch die Kupplungen werden aber sehr groß und schwer. Bei großen
Leistungen ist diese Art der Steuerung nicht mehr möglich, da dann die Bedienung
des Fahrschalters schon Schwierigkeiten macht. Die andere Steuerung besitzt zwar
einen auch für große Leistungen handlichen Fahrschalter, auch ist die Kupplung leicht
bedienbar, aber infolge der vielen fernbetätigten Apparate wird diese Steuerung
teuer, kompliziert und in ihrer Gesamtheit sehr schwer. " Es gibt auch Kombinationen
dieser beiden Steuerungen, die mehr oder weniger die angeführten Nachteile aufweisen.
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Die Erfindung gibt nun eine Schaltung an, durch die bei Starkstromsteuerungen
lediglich zwei Starkstromkupplungen und zwei Kupplungen für niedrige Ströme erforderlich
sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die durch den Fahrschalter des.jeweils führenden
Wagens gesteuerten Fahrmotoren, welche Reihenschlußwicklungen und für Dauerregelung
bei Fahrt bemessene Nebenschlußwicklungen besitzen, in jedem Wagen in Reihe gelegt
und diese Gruppen durch eine Kuppelleitung und über Erde als Rückleitung miteinander
parallel geschaltet sind. Beim Bremsen sind die Reihenfelder, solange Netzspannung
vorhanden ist, kurzgeschlossen und durch eine Ausgleichsleitung verbunden, die Nebenschlußfelder
hingegen sind netzerregt. Bleibt die Netzspannung aus, so wird selbsttätig auf Reihenschlußerregung
übergegangen.
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Bei der neuen Steuerung sind auf die einfachste Weise die Vorteile
der -verschiedenen, im vorstehenden gekennzeichneten Steuerungsarten vorhanden,
ohne daß deren Nachteile in Kauf genommen werden. Es sind vor allen Dingen nur zwei
Starkstromkuppelleitengen
erforderlich, da ein Umschaltender i
Motoren von Reihe auf Parallel zur Erzielung möglichst vieler -Fahrstufen nicht
in Frage kommt.. Die-Motoren der beiden Wagen sind.: vielmehr dauernd in Reihe geschaltet,
da die größere Zahl der Fahrstufen, durch die Rege-Jung der Nebenschlußfelder@ eingestellt
wird. Zur Steuerung 'der Nebenschlußfelder sind aber keine Starkstromkuppelleitüngen
erforderlich, trotzdem - der vom Fahrer - bediente Schalter, also kein fernbetätigtes
Element, die Regelung durchführt. Der Strom für die Nebenschlußerregung ist verhältnismäßig
gering, so daß die entsprechenden Kontakte im Fahrschalter sehr klein bemessen werden
können.. Der Fahrschalter wird also selbst . bei großen Leistungen klein und handlich,
desgleichen die Kupplung zwischen den beiden Wagen, die nur zwei Leistungen für
niedrige Stromstärken besitzt. Die Fahrschalter besitzen geringes Gewicht; kleinen:
Raumbedarf, und es ist bei einfacher Motorschaltung auch beim Ausbleiben, der Netzspanneng
eine Kurzschlußbremsung möglich: Schließlich läßt sich mit -geringen- zusätzlichen
Mitteln auch eine- Nutzbremsung -erzielen, es ist hierzu nur erforderlich; eine
. Ausgleichsleitung -und gegebenenfalls' Ausgleichswiderstände im führenden: Wagen
vorzusehen. -Die- Steuerung gemäß der Erfindung bleibt dann; trotzdem -eine Kuppälleitung
hinzukommt, selbst wenn diese als Starkstromleitung zu bemessenwäre, d en bekannten
Z«-zi- . wägensteuerungen überlegen, weil, abgesehen von den bereits genannten Vorzügen.
des kleineren Fahrschalters und- des Rörtfalles der . Fernsteuerung, bei der geringsten
Anzahl von Küppelleitungen .die Nutzbremsung # hinzukommt. Aber auch unter Verzicht
auf die al's erwünschte Beigabe anzusehende Nutzbxernsüng bleiben die.Vorteile :gegenüber
dem -Bekannten.. voll und ganz erhalten,. denn es ist bei gleichen Schaltungsmöglichkeiten
eine geringere- Anzahl von Kupp.elleitungen, ein kleinerer. Fährschalter und, die
unmittelbare Handsteuerung vom führenden -Wagen -aus vorhanden. -Die Verwendung
von Verbundmotoren, welche -im Ankerkreis. und im Nebenschlußfeld -geregelt -werden,
-ist. zwar bereits bei elektrisch betriebenen Fährzeugen-bekanntgeworden. .
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Diese bekannten Auwendungsarten- beziehen sich aber durchweg :nur
.auf_ Einwagensteuerüngen. Tm allgemeinen werden derartige Motoren zur Ermöglichung
der Nutzbremsung verwendet. Bei einer:anderen bekannten-. Ausführungsform ist -
die Neb.enschlußwicklung der Hauptschlußwicklung entgegengeschaltet, damit man zwecks
Erzielung höherer Fahrstufen' eine Feldschwächung -ohne Änderung der Hauptstromcharakteristik
erzielen kann. Der besondere Effekt, welcher durch die Verwendung von Verbundmotoren
bei 'Zweiwagens teuerungen erzielt wird, nämlich- die unmittelbare Steuerung des
geführten Wagens vom Führerschalter des führenden Wagens aus unter gleichzeitiger
Herabsetzung ,der Starkstromkupplungen, ist dagegen bei den bekannten Fahrzeugantrieben
mittels Verbundmotoren in keiner Weise beabsichtigt oder vorhanden.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist der führende Wagen rechts, der geführte Wagen links dargestellt. Die Anker der
Motoren eines Wagens sind mit i, 2, die Hauptschlußfelder mit 3, q., die Nebenschlußfelder
mit 7, 8 bezeichnet. Für die Regelung der Haupt schlußfelder-`sind--die Widerstandsgrüppen
5 und 6 und für die Regelung der Nebenschlußfelder die Widerstandsgruppen 9 und
io vorgesehen. ii ist ein Relais, welches durch seinen Kontakt r2 das Shunten bzw.
das Kurzschließen der Hauptschlußfelder vermittelt.- Außerdem-ist-en Ordnungsschalter
vorgesehen, von welchem lediglich die Kontakte 33 und 34 dargestellt sind. Ebenso
sind -die Kontakte r@. bis- 1ä. des Fahrschalters der -Übersichtlichkeit halber
aufgeteilt in die Stromkreise eingezeichnet. Der Ordnungsschalter ist so gebaut,
:daß -bei Wageneinzelfahrt sowohl die Widerstände 5, 6 als auch die -Widerstände
-9, iö zur Regelung herangezogen werden-'. Bei - Zwillingsvvagenfahrt werden lediglich-die
Widerstände 5 und 9 benutzt. In der Zeichnung haben die Ordnungsschalterkontakte
die Stellung Zwillings-Wagenfahrt. - i9 und 2o sind zwei durchgehende Leitungen
für -geringe Stromstärken und a1 und 22 die beiden durchgehenden -Starkstromleitungen.
Der Fahrschalterkontakt 1,5 verbindet in sämtlichen Fahrstellungen den Stromabnehmer
23 mit der. Wi<ieratandsgruppe 5,- in der Null- und in den Bremsstellungen. die-Widerstandsgruppe
mit Erde. Der Kontakt i7 verbindet in, sämtlichen Fahr-und Bremsstellungen mit Ausnahme
der Nullstellung die Widerstandsgruppe 5 mit den Hauptschlußfeldern. Der Bontakt
18 ist nur in der Nullstellung und in den Bremsstellengen geschlossen und sorgt
dafür, daß beim Bremsen der Ausgleich zwischen den Haupts:chlußfeldern der parallel
geschalteten Motorengruppen hergestellt Wird. Der nur in den Bremsstellungen geschlossene
Kontakt 16 dient dazu, die Spule 27 des Relais i i zu erregen, .so daß die Hauptschlußfelder
3 und 4 durch den Kontakt i2 kurzgeschlossen werden.
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Der Fahrbetrieb gestaltet sich folgendermaßen: Es wird -lediglich
Strom durch den Stromabnehmer 23 des führenden Wagens
entnommen.
Die Motorengruppen der beiden Wagen sind mittels der durchgehenden Starkstromleitung
21 parallel geschaltet. Die Nebenschlußfelder sind gleichfalls parallel geschaltet,
und zwar mit .Hilfe der durchgehenden Leitung 2o. Der Hauptstromkreis hat nun folgenden
Verlauf: Von der Fahrleitung über den Stromabnehmer 23, den Fahrschalterkontakt
15, den Widerstand 5, den Ordnungsschalterkontakt 34, den Fahrschalterkontakt 17
und von hier einerseits über die Felder 3, 4 und die Anker i, 2 zur Erde, andererseits
über die Leitungen 24 und 21 in den geführten Wagen und von da über die Leitung
24 und die Felder 3, 4 sowie die Motoren i, 2 des geführten Wagens zur Erde. Der
Stromkreis für die Nebenschlußfelder verläuft für den führenden Wagen von der' Fahrleitung
über den Stromabnehmer 23, den Widerstand o, den Ordnungsschalterkontakt 33 und
die Felder 7, 8 zur Erde. Für die Nebenschlußfelder des geführten Wagens zweigt
der Stromkreis beim Ordnungsschalterkontakt 33 ab und verläuft dann über die Leitungen
2 5 und 2o und die Nebenschlußfelder 7 und, 8 des geführten Wagens zur Erde. Die
Motoren werden zunächst mit Hilfe des Fahrschalters durch Einstellen des Widerstandes
5 geregelt. Auf den weiteren Fahrstellungen, d. h. nach Kurzschließen des Widerstandes
5, erfolgt die weitere Geschwindigkeitsregelung durch Abstufung des Nebenschlußvorschaltwiderstandes
9. Soll nach Erreichen höherer Geschwindigkeiten gebremst werden, so wird, wenn
Nutzbremsung vorgesehen ist, die Fahrkurbel zurückgedreht, andernfalls die Kurzschlußbremsung
in der weiter unten angegebenen Weise durchgeführt.
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Während der Fahrt ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, die Spule
27 des Relais ii stromlos, so däß der Kontakt 12 des Relais ii den Widerstand 26
parallel zu den Hauptschlußfeldern 3, 4 schaltet. Der Parallelwiderstand 26 hat
den Zweck, die Kompoundierung dem Betriebe genau anzupassen. Es ist nämlich äußerst
schwierig, das Kompoundfeld von vornherein so auszulegen, daß es den vorhandenen
Bedingungen restlos, entspricht. Wird nun der Hauptstromwicklung ein einstellbarer
Parallelwiderstand zugeordnet, dann kann man den Grad der Kompoundierung auf dem
Versuchsfeld oder im Betriebe durch Änderung des Parallelwiderstandes den Erfordernissen
entsprechend einstellen.
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Soll jetzt die Kurzschlußbremsung eingeleitet werden,. dann bewegt
der Fahrer den Fahrschalter in die Bremsstellungen. In diesen Stellungen nehmen
die Kontakte 15, 16, 18 die andere als in der Zeichnung dargestellten Stellung ein.
Dadurch wird die Motorschaltung abgeändert, und außerdem erhält die Spule 27 des
Relais i i, wie aus der Zeichnung unmittelbar zu ersehen ist; Spannung. Der Kontakt
i2 dieses Relais schließt :somit die Hauptfelder 2,, 4 der Motoren kurz. Der Kurzschlußstromkreis
läßt sich nun auf folgendem Wege verfolgen: Von der unteren Klemme des Ankers 2
über den Anker 2, den Anker i, den Kontakt 12 des Relais i i, den Schalterkontakt
17, den Ordnungsschalterkontakt 3q., den Widerstand 5, den Fahrschalterkontakt 15
zur Erde und von da zur unteren Klemme des Motors 2.
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Der Stromkreis ' des geführten Wagens verläuft.- Von der unteren Klemme
des Ankers 2, die Anker 2 und i, den Kontakt 12 des Relais i i, die Leitungen 24
und 21 zum führenden Wagen, im führenden Wagen über die Leitung 24, den Fahrschalterkontakt
17 und weiter auf dem beschriebenen Wege zur Erde. Da der Kontakt 18 ebenfalls geschlossen
ist, sind die beiden zwischen Anker r und Feld 4 liegenden Klemmen durch Ausgleichsleiter
verbunden (durchgehende Starkstromleitung 22).
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Gegenschaltung der Haupt= und Nebenschlußfelder vorausgesetzt, bei
der die Nebehschlußwicklung überwiegt, werden dann die Motoren durch das von der
letztgenannten Wicklung herrührende remanente Feld erregt, das noch durch die kurzschlußstromdurchflossene
Hauptwicklung verstärkt wird.
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Die Fahrt als Einzeltriebwagen ist aus dem Schaltbild ohne weiteres
ersichtlich und geschieht in bekannter Weise.