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Steuerung für einen Hilfsmotor Es ergibt sich häufig die Notwendigkeit,
elektrische Motoren, insbesondere für elektrische Bahnantriebe, im Auf- und Abwärtssinne
zu regeln. Hierzu müssen auch die Steuervorrichtungen und die Schaltung für den
Hilfsmotor so eingerichtet sein, daß sie in der einen oder anderen Richtung schrittweise
oder durchlaufend betätigt werden können. - Bei den bekannten Steuervorrichtungen,
die diese Forderung erfüllen, sind im allgemeinen mehrere Steuerrelais erforderlich,
um den Steuermotor in dem einen oder anderen Drehsinn ein- und auszuschalten.
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Die Erfindung, welche es sich zur Aufgabe gemacht hat, derartige Schaltungen
zu vereinfachen und die Anzahl der Fehlerquellen zu vermindern, besteht darin, daß
der Hilfsmotor durch ein einziges Relais sowohl für den Vor- als auch Rückwärtslauf
über eine beliebige Anzahl von Stellungen geschaltet und an beliebiger Stelle stillgesetzt
wird. Beim Aufwärtsschalten des Hilfsmotors erfolgt die Erdung desselben durch das
Steuerrelais, während sie beim Abwärtsschalten durch die Steuerwalze in Stellung
»Ab« bewirkt wird. Zweckmäßig geht man bei der Ausbildung der Schaltung so vor,
daß das Ansteuern des Hilfsmotors für die eine Drehrichtung von dem einen Netzpol
aus und für die andere Drehrichtung von dem anderen Netzpol aus erfolgt. Diejenigen
Klemmen des Hilfsmotors, die nicht auf der Ansteuerungsseite liegen, können über
das Steuerrelais vorbereitend an den jeweils anderen Netzpol gelegt sein. Für das
Einschalten des Hilfsmotors in der einen Drehrichtung, beispielsweise für das Aufwärtsschalten,
kann die gleiche Steuerleitung benutzt werden, über die das Steuerrelais eingeschaltet
wird. Zum Schalten im Abwärtssinne dienen vorzugsweise Kontakte der Steuerwalze,
von der aus die einzelnen Schaltvorgänge veranlaßt werden. Um ein Rückwärtsschalten
in der Nullstellung der Steuerwalze herbeizuführen, werden Trennschütze oder Richtungswenderschütze
benutzt, die in der Nullstellung abgeschaltet werden und hierbei Ruhekontakte schließen,
über die der Hilfsmotor im Abwärtssinne eingeschaltet wird. Das Einschalten des
Steuerrelais erfolgt durch die Steuerwalze über Hilfskontakte des Richtungswenders.
Um ein Stehenbleiben des Hilfsmotors zwischen zwei Schaltstellungen des anzutreibenden
Schaltwerks zu verhindern, ist mit letzterem eine Hilfswalze verbunden, auf der
mit dem Steuerrelais zusammenarbeitende Kontakte für den Stellungszwang angeordnet
sind.
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Steuerschaltungen für einen Hilfsmotor, der zum Antrieb eines Schaltwerks
dient, mit
dein die -Triebmotoren sowohl im Aufwärtsals auch im
Abwärtssinne geregelt werden, sind an sich bekannt. Doch wird der Motor dabei nicht
nur durch ein, sondern durch drei., verschiedene Relais, nämlich ein Steuerrelais,:
ein Bremsrelais und ein Wenderelais gesteuert. Außerdem ist ein Abwärtsregeln mit
dem.> bekannten Schaltwerk nicht möglich. Weiterhin ist bereits eine Schaltanordnung
beschrieben worden, bei der vermittels eines Hilfsmotors ein Regeln der Triebmotoren
sowohl im Aufwärts- als auch im Abwärtssinne möglich ist und nur ein einziges Relais
Verwendung findet. Dabei sind aber zwei elektrische Maschinen zur Steuerung des
Schaltwerks erforderlich, nämlich ein Hilfsmotor zum Bewegen der Schaltwerkswelle
und ein Hilfsgenerator zum Abbremsen der Drehbewegung. Das Steuerrelais dient bei
der bekannten Anordnung nur zum Einschalten des Motors und zum Aufheben der Kurzschlußbremsung
des Generators. Es muß deshalb außerdem noch ein Umschalter vorgesehen werden, der
den Hilfsmotor für die eine oder die andere Drehrichtung schaltet. Die Steuerung
des Hilfsmotors erfordert also zwei Schaltvorrichtungen, während bei der Erfindung
nur ein einziges Relais dazu notwendig ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
dargestellt. SW ist die Steuerwalze im Führerstand, RLIr die Richtungswalze zum
Einstellen der Fahrrichtung, SR und SV die Richtungswenderschütze
für Rückwärts- bzw. Vorwärtsfahrt, StR das Steuerrelais, HM der Hilfsmotor
mit dem Anker A-B und dem Feld E-F und 9S eine Hilfswalze, die mit dem vom Hilfsmotor
angetriebenen Schaltwerk gekuppelt ist. Die Steuerwalze SW besitzt die vier in der
Zeichnung angegebenen Schaltstellungen, wie sie für die Plus-Minus-Schaltung üblich
sind. Die Richtungswalze besitzt außer den Stellungen R für Rückwärts- -und h für
Vorwärtsfahrt eine Mittelstellung 11/1. Mit UR ist ein vom Strom der Triebmotoren
beeinflußtes Überstromrelais bezeichnet, welches Kontakte 14 steuert.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn im Aufwärtssinne gesteuert werden
soll, beispielsweise für Vorwärtsfahrt, ist die Walze RW in die Stellung V
zu bringen. Wenn dann die Steuerwalze SW eingeschaltet wird, werden die beiden
Schütze SV auf folgendem Wege eingeschaltet: Von der Steuerstromanzapfung des Transformators
T über die Kontakte 1, 2 der Walze SW, die Kontakte 2, 3 der Walze RW, Hilfskontakte
3-3a und 3a-3b der Schütze SR, Kontakte 3b-3 der Hilfswalze HS, die beiden Spulen
der Schütze SV und Kontakte 14 des Relais UR zur Erde. Die genannten
Kontakte 3b-3' sind in der Nullstellung der Walze HS durch den Belag 8 überbrückt,
so, daß die Richtungswenderschütze nur eingeschaltet werden können, wenn das Schaltwerk
die Nullstellung :einnimmt. In gleicher Weise ist die Schaltang der Schütze SR gesichert
durch die Kontakte 4b, 4c und den Belag 7 der Walze HS. In der Stellung »Ab« der
Steuerwalze SW kommt zwar das Schaltstück 13 mit seinen Kontakten 6 und Erde in
Berührung; hierdurch werden jedoch keine Schaltungen ausgelöst, weil netzseitig
kein Anschluß besteht. In der Stellung »Auf« wird das Steuerrelais StR auf folgendem
Wege eingeschaltet: Transformator T, Kontakt i, Belag i2, Kontakt 5 der Walze SW,
Kontakte 5-,5" und Belag 15 der Hilfswalze HS, Arbeitskontakte 5'-5a und Sa-5b der
Schütze SV und die Spule des Relais StR zur Erde. Das Relais StR zieht an,
schließt seine Arbeitskontakte und öffnet seine Ruhekontakte. Nunmehr wird der Hilfsmotor
HM im Sinne des Aufwärtsschaltens eingeschaltet. Der erste Teil des Stromkreises
stimmt mit demjenigen des Steuerrelais überein. Der weitere Verlauf ist: Steuerleitung.
5b, Kontakte 5b-A des Steuerrelais, Anker A-B des Hilfsmotors, Kontakte B-L des
Steuerrelais, Feld E-F des Hilfsmotors und Kontakte, F, Erde des Steuerrelais. Der
Hilfsmotor dreht das Schaltwerk so lange im Sinne des Aufwärtsschaltens, wie die
Steuerwalze sich in. der Stellung »Auf« befindet. Die Kontakte ia-ib übernehmen
während jedes Schaltschrittes die Weiterspeisung des Relais StR, um ein Stehenbleiben
der Steuerung zwischen zwei Stellungen zu vermeiden. Wird also bei begonnenem Schaltschritt
die Walze SW in die Stellung »Fahrt« gebracht, so wird das Relais StR auf
folgendem Wege eingeschaltet gehalten: Transformator T, Kontakt i, Belag 9, Kontakt
ja der Walze HS, Belag io, Kontakt ib der Walze HS, Arbeitskontakte ib, 5b des Relais
StR, Spule dieses Relais zur Erde. Kommt der im Eingriff stehende Belag io der Walze
HS außer Eingriff, so wird der Stromkreis des Relais und damit des -Hilfsmotors
unterbrochen, so daß das Schaltwerk in der nächsten vollen Schaltstellung stehenbleibt.
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Im abgefallenen Zustande des Relais StR ist der Hilfsmotor bereits
im Sinne des Abwärtsschaltens vorbereitend geschaltet. Der Stromdurchfluß durch
den Anker und das Feld des Hilfsmotors ist für das Aufwärtsschalten durch ausgezogene
und für das Ab-
durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Um das Abwärtsschalten
zu bewirken, ist es noch erforderlich, die Erdverbindung herzustellen, um den Hilfsmotor
in Bewegung zu setzen. Dies erfolgt in der Stel-
Jung »Ab« der Walze
SW mittels des Belages 13. Der Stromverlauf für das Abwärtsschalten ist folgender:
Transformator T, Kontakt i, Belag 9, Kontakt ja der Walze HS, Ruhekontakte ja-E
des Relais StR, F:etd-E-F des Hilfsmotors, Ruhekontakte F-B des Relais StR, Anker
B-A des Hilfsmotors, Ruhekontakte 6a-6 des Relais StR, Kontakt 6 und Belag 13 der
Walze SW zur Erde. Beim Abwärtsschalten ist der gleiche Stellungszwang erreicht
wie beim Aufwärtsschalten. Es geschieht dies durch den Kontakt 6 und Belag i i und
Erde der Hilfswalze HS.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, befinden sich an den Richtungswenderschützen
ganz. unten Hilfskontakte, die mit 6a-6b usw. bezeichnet sind. Diese dienen dazu,
das Schaltwerk in die Nullstellung zurückzuführen, wenn die Steuerwalze in die Ausgangsstellung
»Null« gebracht wird. In dieser Stellung der Walze SW werden die jeweils eingeschalteten
SchützpaareSR bzw. S Y zum Abschalten gebracht. Bei dem vorstehend betrachteten
Schaltungsvorgang werden beim Abfallen der Schütze SV die Ruhekontakte
6a-6b und 6a-6 geschlossen. Hierdurch wird die Klemme A des Hilfsmotors an Erde
gelegt, und zwar über die bezeichneten Ruhekontakte und die Ruhekontakte
6-6d bzw. 6b-64 der Schütze SR. Damit wird der Hilfsmotor im Sinne des Abwärtsschaltens
eingeschaltet. Der Anschluß des Hilfsmotors an die Steuerstromquelle ist hierbei
der gleiche wie für das bereits erläuterte Schalten in der Stellung »Ab«derWalzeSW.
DieserKreisverläuftvom Transformator T über die Kontakte i und ja der Walze HS,
die in allen Stellungen außer in der Nullstellung durch den Belag 9 überbrückt werden.
Wenn das Schaltwerk und damit auch die Hilfswalze in die Nullstellung einlaufen,
werden die Kontakte i und ja der Walze HS unterbrochen, so daß der Hilfsmotor abgeschaltet
wird. Um ein selbsttätiges Abschalten des Hilfsmotors zu bewirken, wenn die letzte
Stellung angelaufen wird und die Steuerwalze SW in der Stellung »Auf« steht, ist
die Leitung 5 über einen Belag 1-5 der Hilfswalze HS geführt, der die zugehörigen
Kontaktfinger 5, 5' in allen Schaltstellungen außer in der letzten verbindet. Die
beschriebene Schaltung ist für verschiedene Steuerungsarten brauchbar, beispielsweise
für solche, bei denen der Motor das Schaltwerk über eine Klinkvorrichtung (Malteserkreuzgetriebe)
oder auch unmittelbar antreibt. Im letzteren Falle kann irgendeine bekannte Vorrichtung
zum Abbremsen des Hilfsmotors vorgesehen werden, beispielsweise eine mechani3che
Bremse, die beim Schließen des Stromkreises für den Hilfsmotor gelöst und beim Abschalten
des Hilfsmotors angezogen wird.