DE68146C - Elektrische Bahn mit Transformatorenbetrieb - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 26. November 1891 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Strafsenbahnen oder ähnliche Fördereinrichtungen, bei denen die Zuführung der elektrischen Energie zu den einzelnen Motoren nicht unmittelbar von der Stromerzeugungsstelle aus bewirkt, sondern durch Transformatoren irgend einer Ausführungsform vermittelt wird, welche an geeigneten Stellen längs der Förderstrecke vertheilt aufgestellt sind. Als das Wesen der Erfindung ist zu betrachten, dafs sie die Möglichkeit bietet, Strafsenbahnanlagen der gekennzeichneten Art so einzurichten, dafs durch ä'ufsere Einwirkung auf die auf offener Strafse liegenden Stromzuführungstheile (z. B. durch Kurzschlufs oder durch Einwirkungen mechanischer Art) kein Gefahr bringendes Einschalten -von Transformatoren, die gerade nicht zu wirken haben, veranlafst werden kann. Gleichgültig für das Wesen der vorliegenden Erfindung ist es, ob die angewendeten Motoren und Transformatoren für einen Betrieb mit gewöhnlichem oder mit zwei- oder mehrphasigem Wechselstrom eingerichtet sind. Die Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen bezieht sich" auf die Verwendung von solchen Motoren, welche mit gewöhnlichem Wechselstrom betrieben werden, und die Fig. 2 auf solche Anlagen, welche mit drei- oder mehrphasigem Wechselstrom betrieben werden sollen.

Zur Bezeichnung der verschiedenen Theile der Anlage sind in beiden Figuren dieselben Buchstaben angewendet, so dafs eine einzige Beschreibung genügt, um an der Hand der Zeichnungen die, Verbindung von technischen Hülfsmitteln zu kennzeichnen, durch welche die Leitungsschienen S₁ S₂ S\ S'₂ S₁ S₂ S₃ S\ S'₂ S'₃

vorliegende Erfindung die oben dargestellte Wirkung erzielt.

Die in einzelne Theilstrecken abgetrennten

u. s. f. bezw. u. s. f. sind von einander und von Erde isolirt längs der Förderstrecke in beliebiger bekannter Weise angebracht. Die Länge der Theilstrecken richtet sich im allgemeinen nach der . im Motor verwendeten Spannung. Jede einzelne Theilstrecke ist von den beiden benachbarten isolirt. Die Stromzuführung zu dem im Wagen W befindlichen Motor M wird durch Gleitstromaufnehmer C₁ C₂ bezw. C₁ C₂C₃ irgend einer Ausführungsform vermittelt. Jeder einzelne Stromaufnehmer besteht aber aus zwei Theilen, die, wie dies in den Zeichnungen dargestellt, unter einander kurzgeschlossen sind und, in der Längsrichtung der Schienen gerechnet, einen solchen Abstand von einander erhalten, dafs an den Stofsfugen St stets ein Theil bereits die Schiene der Nachbarlheilstrecke berühren kann, ehe der andere Theil des Stromaufnehmers die bisher befahrene Theilstrecke verlassen hat.

Längs der Förderstrecke, in der Regel nahe dem Mittelpunkt jeder Theilstrecke der Leitungsschienen , ist je ein Transformator T' T" u. s. f. aufgestellt, dessen secundäre Klemmen

K\ K\ K" K'' u. s. f. bezw. K\ Κ'.

K" K"₂ K"₃ u. s. f. mit den entsprechenden

Stromzuführungsschienen S\ S'₂

S'\ S"₂ u. s. f. u. s. f. dauernd

durch Leitungen L\ L'₂ L'\ L"₂ u. s. f. bezw. I", L", u. s. f. verbunden sind.

bezw. S\ S'₂ S'₃ S

" 2 ° S

2 ·*-

Die primären Wickelungen sämmüicher Transformatoren sind mit der Stromerzeugungs-

(2. Auflage, ausgegeben am g. Oktober i8gg.)

stelle A hinter einander geschaltet, wie dies aus ' der Zeichnung ohne weitere Erklärung hervorgeht. Diese Transformatoren werden nun mit Schaltvorrichtungen folgender Art versehen:

In eine der zu jedem Transformator gehörigen Leitungen L₁ JL₀ ist eine Spule Sp eingeschaltet, welche eine Kurzschlufsvorrichtung irgend einer Ausführungsform in der Weise beeinflufst, dafs die secundären Klemmen K₁ K₂. bezw. K₁ K₂ K₃ jedes Transformators unter einander kurz verbunden werden, sobald die zu dem betreffenden Transformator gehörige Spule Sp stromlos wird, dafs aber der Kurzschlufs aufgehoben wird, sobald die betreffende Spule Strom erhält. In den beiliegenden Zeichnungen sind diese Kurzschlufsvorrichtungen beispielsweise schematisch durch einen Quecksilbernapf dargestellt, in welchen eine Gabel mit zwei bezw. drei von einander isolirten, aber mit den secundären Klemmen des zugehörigen Transformators leitend verbundenen Zinken eintaucht, deren Stiel als Eisenkern ausgebildet ist, welcher in die Spule Sp hineinragt.

Soll ein Wagen mehr als einen Motor enthalten oder sollen mehrere mit Motoren versehene Wagen zu einem Zuge vereinigt werden, so können sämmtliche Motoren am besten hinter einander geschaltet werden.

Eine elektrische Bahn der im Vorstehenden beschriebenen Art arbeitet wie folgt:

Die Stromerzeugungsanlage A schickt einen Strom von gleichbleibender Stärke in die primären Leitungen und somit durch sämmtliche primäre Wickelungen der Transformatoren. Bei allen denjenigen Theilstrecken, wo sich kein Wagen befindet, ist die zugehörige Spule Sp stromlos, daher die secundäre Wickelung des zugehörigen Transformators kurzgeschlossen. Sobald dagegen ein Wagen eine Theilstrecke betritt, erhält der zugehörige Transformator durch die Wagenstromaufnehmer und seine eigenen Leitungen L Strom aus dem bereits eingeschalteten Nachbartransformator, welchen der Wagen im Begriff ist zu verlassen. Dadurch wird die Spule Sp des betreffenden Transformators erregt und somit der Kurzschlufs aufgehoben, so dafs nunmehr der Motor M auf kurze Zeit von zwei Transformatoren gespeist wird. Ist der Wagen alsdann so weit vorgerückt, dafs der zweite Theil des Stromaufnehmers C ebenfalls die besprochene Theilstrecke erreicht hat, so wird die Spule 5p des zur soeben verlassenen Theilstrecke gehörigen Transformators stromlos und der Transformator somit kurzgeschlossen. Das Wesen der soeben beschriebenen Schaltvorrichtungen besteht nun darin, dafs dieselben immer nur beim Uebertritt eines Wagens von einer Theilstrecke auf die folgende durch den Strom des bereits eingeschalteten Transformators bewegt werden können, d. h. dafs überhaupt nur ein fahrender Wagen, aber sonst keine unbeabsichtigte äufsere Einwirkung mechanischer oder elektromagnetischer Art eine Aufhebung des Kurzschlusses der betreffenden Secundärspirale bewirken kann.

Als weiterer Vortheil der ganzen Anordnung möge noch erwähnt werden, dafs sie die Verwendung von hinter einander geschalteten Transformatoren gestattet, deren Primärwickelungen mit erheblich geringeren Kosten hergestellt werden können, als die dünndrähtigen Primärwickelungen von parallel geschalteten Transformatoren. Die Energieverluste -in den hinter einander geschalteten Transformatoren während des Kurzschlusses der Secundärwickelung beschränken sich im wesentlichen auf die geringe Stromwänne, die in den beiden Wickelungen entsteht.

Durch zweckmäfsige Wahl der in Frage kommenden Widerstände wird es auch möglich sein, die Kurzschlufsvorrichtung Sp dadurch zum Ausschalten zu bringen, dafs der Wagenmotor kurzgeschlossen wird.

Soll dieselbe Theilstrecke von zwei Wagen befahren, oder soll eine einzige Reihe von Transformatoren zur Speisung von zwei Geleisen verwendet werden, so mufs man dafür Sorge tragen, dafs die beiden Motoren, welche gleichzeitig aus demselben Transformator gespeist werden sollen, hinter einander geschaltet sind. Diese Aufgabe wird beispielsweise durch die in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Schaltungen erfüllt. Hierbei wird eine jede Theilstrecke in zwei Untertheilstrecken U und U' getrennt, welche auch, räumlich neben einander angeordnet, als die Theilstrecken einer zweigeleisigen Bahn gedacht werden können.

Die Schaltungen der Fig. 3 und 4 beziehen sich auf gewöhnliche Wechselstrommotoren, die Schaltung der Fig. 5 auf Drehstrommotoren. Bei allen diesen Schaltungen mufs für jede Untertheilstrecke U U' je eine Kurzschlufsvorrichtung Sp₁ Sp₂ vorgesehen werden, welche nur die betreffende Untertheilstrecke selbst kurzschliefst, so lange sie nicht befahren wird. Dabei kann entweder eine'Anordnung, wie in der Fig. 3 dargestellt, getroffen werden, bei welcher die'secundäre Wickelung des Transformators T'ungetheilt bleibt, oder die secundäre Wickelung kann, wie in der Fig. 4 dargestellt, analog der secundären Wickelung eines Drehstromtransformators zerlegt werden. Die Wirkungsweise der Schaltungen der Fig. 3, 4 und 5 ist an der Hand des in Bezug auf die Fig. 1 und 2 Gesagten ohne besondere Erklärung verständlich.

Sollen mehr als zwei Wagen gleichzeitig von einem Transformator gespeist werden, so erhält man etwas weniger einfache Schaltungen, welche m'cht im Einzelnen angegeben werden,

da ihre Auffindung gegebenenfalls für jeden Sachverständigen leicht ist.

Claims (1)

1. Patent-Ansprdch:

   Bei elektrisch betriebenen Bahnen oder ähnlichen Fördereinrichtungen, bei denen die Stromzuführung zu den einzelnen Fahrzeugen durch längs der Förderstrecke vertheilte Transformatoren vermittelt wird, deren Primärwickelungen, in einer Reihe hinter einander geschaltet, den Stromkreis der Stromerzeugerstation bilden, und deren Secundärwickelungen mit je einer Theilstrecke der unter einander und von den übrigen Theilstrecken isolirten Stromzuführungsschienen verbunden sind, die Einschaltung einer elektromagnetisch beeinflufsten Kurzschlufsvorrichtung in eine der Verbindungsleitungen (L) zwischen der secundären Wickelung des zugehörigen Transformators (T) und den Stromzuführungsschienen einer jeden Theilstrecke , welche Kurzschlufsvorrichtung die secundären Klemmen des zugehörigen Transformators unter sich kurz verbindet, so lange die betreffende Leitung (L) zwischen Kurzschlufsvorrichtung und Leitungsschienen stromlos ist, den Kurzschlufs aber selbstthätig unterbricht, sobald die betreffende Leitung (L) durch Vermittelung der am Wagen befindlichen Stromabnehmer von dem Stromumwandler der voranliegenden Theilstrecke Strom erhält.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.