Anordnung zur Stromrückgewinnung aus einem Gleichstromreihenschlußmotor
Es ist bekannt, Gleichstrommotoren aus einem Wechselstromnetz über gittergesteuerte
Entladungsstrecken, vorzugsweise mit Dampf-oder Gasfüllung, d. h. unter Vermittelung
eines Gleichrichters, "zu speisen. Üblicherweise werden Entladungsstrecken mit eindeutiger
Stromdurchlaßrichtung verwendet, die zweckmäßig zu einem mehranodigen Gefäß mit
gemeinsamer Kathode zusammengefaßt werden. Bei Nutzbremsung ist bekanntlich ein
Umpolen der Gleichspannung erforderlich, da die Stromrichtung innerhalb der Umformeinrichtung
festliegt. Die Steuerung der Entladungsstrecken erfolgt dabei_ entsprechend den
Erfordernissen des Wechselrichterbetriebes. Häufig wird nun weiter verlangt, daß
bei Energieaufnahme die Maschine als Gleichstromreihenschlußmotor, bei Nutzbremsung
als Gleichstromnebenschlußgenerator arbeiten soll. Dann ist also nicht, nur eine
Umpolung der Gleichspannung, sondern auch eine Umschaltung in den Maschinenstromkreisen
vorzunehmen.Arrangement for power recovery from a direct current series motor
It is known to use grid-controlled direct current motors from an alternating current network
Discharge paths, preferably with vapor or gas filling, d. H. under mediation
of a rectifier, "to feed. Usually, discharge paths with clear
Current flow direction used, which is appropriate to a multi-anodic vessel with
common cathode are combined. When regenerative braking is known to be a
The polarity of the DC voltage must be reversed because the direction of the current is within the converter
is fixed. The discharge paths are controlled in accordance with the
Requirements of the inverter operation. Often it is also required that
the machine as a direct current series motor with energy consumption, regenerative braking
to work as a DC shunt generator. So then it's not, just one
Polarity reversal of the DC voltage, but also a changeover in the machine circuits
to undertake.
Es sind Einrichtungen bekanntgeworden, bei welchen der Übergang von
Motorbetrieb auf Nutzbremsung durch Umschaltung der beiden Ankerklemmen des Motors
geschieht. Eine Änderung der Arbeitskennlinie des Motors ist bei diesen Einrichtungen
entweder überhaupt nicht vorgesehen, oder es sind zu diesem Zweck besondere zusätzliche
Umschalteinrichtungen innerhalb des Motors oder an Teilen der mit dem Motor verbundenenUmformungseinrichtungnotwendig.
Diese verschiedenen Schaltvorgänge können zwar annähernd gleichzeitig erfolgen,
falls eine entsprechende Kupplung vorgesehen wird. Jedoch sind die bekannten Einrichtungen
stets mit dem Nachteil behaftet, daß unnötig viele Schalter und Hilfsleitungen vorgesehen
werden müssen. Die Einschränkung der zu einer Schaltung- notwendigen Maßnahmen auf
ein Mindestmaß liegt jedoch nicht nur im Interesse eines möglichst einfachen, übersichtlichen
und billigen Aufbaues der Geräte in der Lokomotive, sondern auch vor allem im Interesse
der Betriebssicherheit.Facilities have become known in which the transition from
Motor operation to regenerative braking by switching over the two armature terminals of the motor
happens. A change in the working characteristic of the motor is with these facilities
either not provided at all, or there are special additional ones for this purpose
Switching devices within the motor or on parts of the converting device connected to the motor are necessary.
These different switching processes can take place almost simultaneously,
if a corresponding coupling is provided. However, the facilities are well known
always has the disadvantage that an unnecessarily large number of switches and auxiliary lines are provided
Need to become. The restriction of the measures required for a circuit
However, a minimum is not only in the interests of being as simple and clear as possible
and cheap construction of the equipment in the locomotive, but also above all in the interest
operational safety.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der Betriebshandlungen
beim Übergang von der Stromaufnahme zur Stromrückgewinnung bei derartigen Motoranordnungen.
Erfindungsgemäß erfolgt die Vertauschung der Gleichstrompolarität des Motors in
bezug auf die Umformeinrichtung an der Feldwicklung, und zwar derart, daß mit ein
und derselben Schalthandlung zugleich auch die Umbildung der Kennlinie von Reihenschlußbetrieb
auf Nebenschlußbetrieb bzw. umgekehrt bewirkt wird. Die Anwendung des Erfindungsgedankens
hat dabei noch den Vorteil, daß statt eines doppelpoligen Schalters sogar ein einpoliger
Schalter bei
geeigneter Anordnung ausreichen kann, um die gestellte
Aufgabe zu erfüllen. In diesem Falle bleibt die Verbindung zwischen dem-Anker und
der Umformeinrichtung bei = den Betriebsarten die gleiche. Das Umschäl--* ten an
der Feldwicklung hat auch noch den., Vorteil, daß es sich. um wesentlich kleinere''
Spannungen handelt als bei der Ankerwicklung. Außerdem ist es üblich, bei Nutzbremsung
die Feldwicklung an eine auf dem Triebfahrzeug bereitgehaltene Hilfsspannung anzuschließen.The present invention aims to simplify the operations
during the transition from power consumption to power recovery in such motor arrangements.
According to the invention, the DC polarity of the motor is interchanged in
with respect to the converter on the field winding, in such a way that with a
and the same switching operation at the same time also the transformation of the characteristic of series operation
is effected on shunt operation or vice versa. The application of the inventive idea
has the advantage that instead of a double-pole switch, even a single-pole switch
Switch at
suitable arrangement may be sufficient to the posed
Task to accomplish. In this case the connection between the anchor and remains
of the converter = the same for the operating modes. The peeling on
the field winding also has the advantage that it is. much smaller ''
Tensions acts as in the armature winding. It is also common when regenerative braking
to connect the field winding to an auxiliary voltage kept ready on the traction vehicle.
Die Erfindung möge ,an einem i,n der beiliegenden Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel erläutert werden, welches vor allem für Antriebe von Triebfahrzeugen
in Frage kommt. Der Anker 5 der Gleichstrommaschine 6 wird aus dem Wechselstromnetz,
beispielsweise über einen Fahrdraht i und Erde, unter Vermittlung eines aus Transformator
2 und mehranodigem Entladungsgefäß q. bestehenden Gleichrichters 3 gespeist. Anker
5 und Feldwicklung 7 sind bei Motorbetrieb- in Reihe geschaltet, Schalte- io ist
geöffnet. Für Generatorbetrieb ist eine fremderregte Er-' regermaschine 9 über den
Schalter io derart parallel zur Feldwicklung 7 schaltbar vorgesehen, daß die EMK
des Ankers 8 mit der angegebenen Polarität einen Strom durch die Feldwicklung 7
treibt, der dem beim Motorbetrieb fließenden Strom entgegengesetzt ist. Hierdurch
wird dieRichtung derAnker-EMK des Ankers 5, umgekehrt. Der im Anker 5 erzeugte Bremsstrom
fließt über den Anker 8 der Erregermaschine, der entsprechend zu bemessen ist. Die
Anordnung hat also den Vorzug, daß die eine Verbindung zwischen -LTmformeinrichtung
und Anker fest und die Betriebsumstellung mit einem kleinsten Aufwand an Schaltern
möglich ist.The invention may be shown on an i, n of the accompanying drawings
Embodiment will be explained, which mainly for drives of traction vehicles
can be considered. The armature 5 of the direct current machine 6 is taken from the alternating current network,
for example via a contact wire i and earth, with the intermediary of a transformer
2 and multi-anode discharge vessel q. existing rectifier 3 fed. anchor
5 and field winding 7 are connected in series when the motor is in operation, switching is io
opened. For generator operation, a separately excited exciter machine 9 is via the
Switch io is provided so that it can be switched parallel to the field winding 7 that the EMF
of the armature 8 with the specified polarity a current through the field winding 7
which is opposite to the current flowing during motor operation. Through this
the direction of the armature emf of armature 5 is reversed. The braking current generated in armature 5
flows through the armature 8 of the exciter, which is to be dimensioned accordingly. the
Arrangement has the advantage that the one connection between -LTmformeinrichtung
and anchor fixed and the change of operation with a minimum of switches
is possible.
Beim Übergang von der Nutzbremsung zur Energieaufnahme ist bei Verwendung
von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen noch folgendes zu beachten:
Im allgemeinen kann die Gittersteuerung, wenn man nicht besondere Maßnahmen ergreift,
bei Wechselrichterbetrieb die Energielieferung nicht unterbrechen. Gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Ruftrennung der Maschinenstromkreise- wie
beim Übergang vom Gleichrichterbetrieb zum Wechselrichterbetrieb mittels der Motorschütze:
Zweckmäßigerweise wird zusätzlich @.,@nöglichst rasch die Erregung der Maschine,
,vorzugsweise in Abhängigkeit vom Strom, s.ertgenommen und gegebenenfalls auch der
wechselstromseitige Ölschalter geöffnet. Die Durchführung dieser Maßnahme ist besonders
vürteilhaft bei Störungen, gleichgültig, ob es sich um das Auftreten von Überlastungen
oder um das Wegbleiben der Wechselspannung, d. h. der Fahrdrahtspannung bei Gleichrichtertriebfahrzeugen,
handelt. Dadurch werden auch die Motorschütze entlastet und gleichzeitig die teuren
Gleichstromüberstromschalter gespart. Außerdem ist es günstig, während einer gewöhnlichen
Nutzbremsung diese Schalthandlungen selbsttätig einzuleiten, wenn die Wechselspannung
unter einen vorbestimmten Wert sinkt, da sonst die Gefahr eines gleichstromseitigen
Kurzschlusses-über die Entladungsstrecken besteht,When transitioning from regenerative braking to energy absorption, is when using
of grid-controlled vapor or gas discharge vessels, the following must also be observed:
In general, unless special measures are taken, the grid control can
Do not interrupt the energy supply when the inverter is in operation. According to an advantageous
Further development of the invention takes place the disconnection of the machine circuits such as
during the transition from rectifier operation to inverter operation by means of the motor contactors:
Appropriately, the excitation of the machine is additionally @., @ As quickly as possible,
, preferably depending on the current, s. taken and possibly also the
AC-side oil switch open. The implementation of this measure is special
advantageous in the event of malfunctions, regardless of whether it is the occurrence of overloads
or the absence of AC voltage, d. H. the contact wire voltage in rectifier traction vehicles,
acts. This also relieves the motor contactors and, at the same time, the expensive ones
DC overcurrent switch saved. It is also cheap during an ordinary
Regenerative braking initiate these switching operations automatically when the AC voltage
drops below a predetermined value, otherwise there is a risk of a direct current side
There is a short circuit across the discharge paths,