DE630893C - Anordnung zum selbsttaetigen Anlassen und Nutzbremsen von Gleichstrombahnmotoren - Google Patents

Description

• Anordnung zum selbsttätigen Anlassen und Nutzbremsen von Gleichstrombahnmotoren Die vorliegende Zusatzerfindung stellt eine Verbesserung des Gegenstandes der Erfindung des Hauptpatents 619 742 dar.
• Diese ältere Erfindung hat zum Gegenstand: i. die selbsttätige Einregelung der Erregung von Motoren mit Fremd- oder Compounderregung während des Anlassens, das sich durch Änderung des magnetischen Flusses der Motoren vollzieht; :#,. die Erzielung eines in den für eine gute Stromwendung der Motoren noch zulässigen Grenzen gleichbleibenden Drehmomentes; 3. die Stromrückgewinnung der beim Bremsen frei werdenden Energie und ihre Rückspeisung auf das Netz.
• Eine der dafür benutzten Anordnungen, die hier in Fig. i wiedergegeben ist, enthält eine Erregermaschine E an sich bekannter Art mit drei .Erregerwicklungen, und zwar: i. eine NebenschluBwicklung sla, deren Widerstandsgerade parallel mit dem geraden Teil der Leerlaufcharakteristik dieser Erregermaschine ist, 2. eine fremderregte Wicklung d, die von einer mit einer der Drehzahl Nv der Wagenachse proportionalen Geschwindigkeit umlaufenden Hilfserregermaschine f gespeist wird, 3. eine vom Netzstrom gespeiste weitere gesonderte Wicklung S.
• Diese Erregermaschine E wird mit unveränderlicher Drehzahl von einem Nebenschlußmotor m angetrieben. Sie wird so eingeregelt, daB sie sich nur dann stabilisiert, wenn die Amperewindungen der fremderregten Wicklung d den Amperewindungen der gesonderten Wicklung S entgegengesetzt gleich sind, wenn also I durch I d = const. ist, wobei I der vom Netz entnommene Strom in der Wicklung S und I d der -aus der Hilfserregermaschine f entnommene Strom der Wicklung d ist. Da I d sich proportional mit der Drehzahl der Wagenachse ändert, so ändert sich auch der Strom I in der gleichen Weise und ergibt auf Grund der im Hauptpatent 619 7q.2 ausführlich dargelegten Verhältnisse zusammen mit dem sich im entgegengesetzten Sinne wie der Netzstrom ändernden MotorflttB ein konstantes Drehmoment für den Motor.
• Bei der Anordnung nach vorliegender Erfindung kommt der N ebenschlußmotor m für den Antrieb der Erregermaschine E dadurch in Wegfall, .daß die Erregermaschine E von der Wagenachse angetrieben und der Widerstand in dem Stromkreis ihrer Nebenschlußwicklung sla proportional zur Drehzahl der Wagenachse geändert wird. Es ist zwar bekannt, während der Bremsung die Widerstandsgerade einer durch drei Wicklungen erregten Maschine durch Verstellen eines Widerstandes zu verändern, jedoch handelt es sich bei der bekannten Anordnung um die Kurzschlußbremsung mit einem Einphasenkollektormotor, der zum Zwecke der Bremsung auf einen regelbaren Beladungswiderstand geschaltet wird. Außerdem fehlt bei dieser Anordnung eine mit einer Nebenschlußwicklung, einer geschwindigkeitsabhängig erregten und einer vom Netzstrom erregten Wicklung versehene Erregermaschine.
• Die neue Schaltung hat folgende Vorteile: i. es fallen die Verluste fort, die bisher durch den Nebenschlußmdtor m entstanden, wobei zu berücksichtigen ist, daß dieser Motor auch beim Stillstand des Wagens weiterlaufen mußte; 2. das gesamte Aggregat nimmt weniger Platz in Anspruch; 3. der Bau kleiner N ebenschlußmotoren, die plötzlichen Spannungsschwankungen ausgesetzt sind, verursacht Schwierigkeiten.
• Der Verlauf der Drehzahl N in Abhängigkeit vom aufgenommenen Motorstrom I bei der Anordnung nach Fig. i ist im Schaubild der Fig.2 wiedergegeben.
• Die Fig. 3 und 4 sind schematische Schaltpläne von beispielsweisen Anordnungen nach der vorliegenden Erfindung.
• Diese Anordnungen entsprechen der der Fig. i, soweit die Schaltung der Wicklungen S, sh, d der Erregermaschine in Frage kommt: Der Unterschied besteht darin, daß der Nebenschlußmotor m in Wegfall kommt und die Erregermaschine unmittelbar von der Achse aus angetrieben wird. (Der Antrieb der hier mit p bezeichneten Hilfserregermaschine erfolgt ebenfalls von der Achse aus, wie bei der älteren Anordnung.) Die zur Erregung der Motoren M dienende Wicklung P, die von der Erregermaschine E gespeist wird, ist von dieser abschaltbar und kann im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 statt dessen an das Netz gelegt werden, während sie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 dafür in Reihe mit den Motoren M geschaltet werden kann. -Das Anlassen der Motoren M vollzieht sich ebenso wie bei der älteren Anordnung zunächst durch Ausschalten von nicht dargestellten Widerständen, die in Reihe mit den Motoren M liegen. Dieser Vorgang wird durch den Abschnitt 7n1, m;2 in Fig. 2 wiedergegeben, Die Wicklung P ist dabei von der Erregermaschine E abgetrennt und im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 an das Netz, in dem der Fig. ,4 in Reihe mit den Motoren 11T geschaltet. Die Erregermaschine E läuft leer mit, da sie von der Achse aus angetrieben wird.
• Sobald der Punkt m2 erreicht ist, wird die Wicklung P umgeschaltet und an die Erregermaschine E gelegt, deren fremderregte Wicklung d von der ebenfalls von der Achse angetriebenen Hilfserregermaschine p gespeist wird.
• Damit nun die Motoren M ebenso wie bei der älteren Anordnung des Hauptpatentes mit gleichbleibendem Drehmoment anfahren, muß die Widerstandsgerade der Nebenschlußwicklung sh mit dem geraden Teil der Leerlaufcharakteristik parallel verbleiben, d. h. es muß in jedem Zeitpunkt des Anlaßvorganges der Gleichung k N = Y genügt sein, worin N die minutliche Drehzahl der Erregermaschine E und r der Widerstand der Nebenschlußwicklung sh und k ein Proportionalitätsfaktor ist. Es muß sich also der Widerstand y proportional mit der Drehzahl der Erregermaschine E ändern. Dies kann dadurch erreicht werden, daß mittels eines von der Wagenachse abhängigen Fliehkraftreglers Widerstände in den Stromkreis der Nebenschlußwicklung sh eingelegt werden.
• Das gleiche Ergebnis kann durch Relais erreicht werden, die an die Klemmen der Hilfserregermaschine p angeschaltet werden, da die Drehzahl dieser Maschine derder Wagenachse proportional ist und ihre Klemmenspannung daher infolge der gleichbleibenden Erregung dieser Maschine ebenfalls proportional mit dieser Drehzahl wächst. Die Anordnung wird daher so getroffen, daß mit wachsender Klernmenspannung dieser Hilfserregermaschine, d. h. also nach dem Vorhergesagten auch mit wachsender Drehzahl der Achse, sich immer mehrere Relais und damit auch Widerstände in den Nebenschluß der Erregermaschine E einschalten, so daß die geforderte Proportionalität zwischen Drehzahl und Widerstand verwirklicht wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE- i. Schaltung zum selbsttätigen Anlassen und Nutzbremsen von Gleichstrombahnmotoren, die durch' eine Erregermaschine mit drei Feldwicklungen, nämlich einer Nebenschlußwicklung,einer geschwindigkeitsabhängig erregten-und einer vom Netzstrom erregten Wicklung, fremderregt werden nach Patent Gig 742, dadurch gekennzeichnet, daß die= mit den drei Feldwicklungen versehene Erregermaschine (E) von der Wagenachse angetrieben und der Widerstand in dem Stromkreis ihrer Nebenschlußwicklung (sh) proportiongl zur Drehzahl der Wagenachse geändert@witd:
2. 2. Anordnung nach Anspruch r; dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Widerstandes im Nebenschlußkreis proportional mit der Achsdrehzahl eine Gruppe von Relais dient, die an die Klemmen der ebenfalls von der Achse angetriebenen Hilfserregermaschine (p) nacheinander mit wachsender Spannung derselben angeschaltet werden.