DE827077C - Schaltung fuer Antriebe von Weichen, Signalen, Fahrsperren, Schranken und aehnlichenEinrichtungen - Google Patents

Description

• Schaltung für Antriebe von Weichen, Signalen, Fahrsperren, Schranken und ähnlichen Einrichtungen Für die Überwachung von Antrieben von Weichen, Signalen, Fahrsperren, Schranken usw. wurden bisher Relais angewandt, die bei übereinstimmenden Endlagen am Steuerschalter und Antrieb Ordnung und bei Abweichungen hiervon Störung anzeigen. In der Ordnungslage ist gewöhnlich das Überwachungsrelais von Strom erregt, in der Störungslage stromlos. Für das sichere Erreichen der Störungslage ist der Anker des Relais in der Regel mit einer Rückholfeder, einem Übergewicht o. dgl. versehen. Die Sicherheit für die Störungsanzeige läßt sich nur dadurch erreichen, daß bei jedem Umsteuern des Antriebes die selbsttätige Abfallfähigkeit des Überwacherankers überprüft wird. Außerdem sind aber für die Schaltung stets noch weitere Maßnahmen erforderlich, um Falschmeldung durch Fremdspannung auszuschließen. Besonders Kurzschlußkreise, Hilfsrelais und ähnliche Mittel wurden hierfür angewandt.
• Man bemühte sich, bessere Sicherheitsverhältnisse dadurch zu schaffen, daß man an Stelle der gewöhnlichen Zweilagenrelais für die Überwachung Dreilagenrelais anwandte. Bei den DreilagenTelais nimmt der Anker und der damit zusammenhängende Schalter in der Störungslage eine Mittelstellung ein, aus welcher er je nach der Stellung des zu überwachenden Antriebes in entgegengesetzten Richtungen in die eine oder die andere Ordnungsstellung bewegt werden kann. Aber auch bei dieser Ausführung ist es nötig, die selbsttätige Abfallfähigkeit des Ankers betriebsmäßig zu überprüfen, damit nicht fälschlich eine Ordnungsanzeige bestehenbleibt bzw. zustande kommt. Alle diese Maßnahmen, sowohl bei den Zwei- als auch bei den Dreilage »relais, können jedoch nicht ausschließen, daß bei plötzlich auftretenden mechanischen Hemmungen der selbsttätige Wechsel des Überwachungsschalters in die Störungslage unterbleibt.
• Gemäß der Erfindung läßt sich dieser Mangel beleben, wenn als Weichenüberwacher ein Zwei-.phasenmotorrelais angeordnet und so geschaltet wird, daß das elektromotorische Drehmoment in der Laufstellung des Antriebes nicht Null wird, sondern gleich groß, aber entgegengesetzt dem bei ordnungsmäßiger Endlage wirksamen Drehmoment gerichtet ist. Wenn außer dem elektromotorischen Drehmoment noch eine gleich große mechanische Kraft den Anker des Überwachers in der Störungslage hält bzw. in diese bewegt, so können Fremdspannungen erst dann wirksam werden, wenn sie nicht nur in gleicher Phasenlage, sondern doppelt so groß als die Regelspannung sind. Um die Schaltung einfach zu halten, ist es hierbei zweckmäßig, im Antrieb einen Übertrager anzuordnen, durch welchen der Überwachungsstrom @in zwei induktiv gekoppelten Kreisen über die Stelladern geführt wird, so daß besondere Überwachungsadern entbehrlich sind. Zur Mehrfachausnutzung der verfügbaren Kabeladern können dabei der primäre und der sekundäre Überwachungsstrom :sich überlagern.
• An Hand der Zeichnung sei der Erfindungsgegenstand beispielsweise erläutert. Abb. i zeigt eine Dreiphasenantriebsschaltung in der Grundstellung, die Abb. 2 bis 5 zeigen Vektorbilder der bei der Drehmomentbildung am Überwacher beteiligten Spannungen.
• In den Abb. i bis 5 'bedeuten R, S, T die Phasenanschlüsse und 0 den Nulleiter des Drehstromspeisenetzes, i bis 5 die Kabeladern; i i bis 16 die Kontakte eines von Hand elektromagnetisch, elektromotorisch oder sonstwie selbsttätig bewegten Steuerschalters, 21 bis 24 die Antriebskontakte, 31 die primäre und 32 die sekundäre Wicklung eines im Antrieb angeordneten Übertragers, 41 dieLokalphasen- und 42 die Überwachungsphasenwicklung des Überwachers, 45 einen Ankerkontakt am Überwacher, 51 bis 53 die Statorwicklungen eines Drehstromasynchronmotors, (i allgemein die Spannung, deren Indices kennzeichnen, auf welchen Schaltungsteil sie einwirkt, z. B. e 41 die in der Lokalphasenwicklung 41 wirkende Spannugg, (i 32 die in der sekundären Übertragerwicklung 32 wirkende Spannung usw.
• In der mit Abb. i bezeichneten Grundstellung fließt bei übereinstimmender Endlage am Steuerschalter und Antrieb der Üiberwachungsstrom, und zwar primär über R - i i - i - 21 - 31 - 22 - 12 - S und im Sekundärkreis 32 - 2 - 12 -42 - 15 - 4 - 32 sowie im Lokalphasenkreis T - 41 - o. Der Überwacher zeigt die Ordnungslage an. Auf seinen Anker wirkt ein elektromotorisches Drehmoment ein, welches durch die .aus Abb. 2 ersichtlichen Spannungen gebildet wird. In der Lokalphasenwicklung 41 wirkt stets die Spannung e 41, die gleich der Phasenspannung (!TO des Drehstromnetzes ist. Auf die Primärwicklung 31 des Übertragers im Weichenantriebe dagegen wirkt die verkettete Phasenspannung QRS ein, welche der Spannung eTO in der Grundstellung um 9o° nacheilt. Die Spannungen (i31 und (i32 sind in der Grundstellung einander entgegengerichtet. Für den Überwacher gilt deshalb: Das für die Anzeige der Ordnungsstellung erforderliche Drehmoment ist vorhanden, wenn die Spannung e 42 der Spannung L 41 um 9o° vorauseilt. Wird der Steuerschalter umgestellt, so wechseln seine Kontakte: 11, 12, 15 öffnen, 13, 14, 16 schließen. Hierdurch wird das Drehmoment am Anker des Überwachers 41, 42 Null, weil, Wie Abb.3 zeigt, nur noch die Überwacherwicklung 41 durch die Spannung eT0 erregt ist und die Überwacherwicklung 42 mit der Übertragerwicklung 32 durch den Steuerkontakt 14 und die Kabelader 4 kurzgeschlossen sind (Kurzschlußstromkreis 42 - 16 -2-32-4-r4-42). Der Überwacher wechselt also selbsttätig in die Störungslage durch sein Ankerübergewicht bzw. eine entsprechende Feder. Hiermit wird seine Fähigkeit, von selbst in die Störungslage zu wechseln, betriebsmäßig überprüft. Der Überwacherkontakt 45 schließt, und der triebskontakte 21, 22 und schalten die Kabeladern 1, 2 für den Rücklauf an. Gleichzeitig wird durch -den Antriebskontakt 22 im Stromzweige R-13-3-23-22-2-16-42-Sdie Überwacherw.icklung 42 mit der verketteten Phasenspannung QRS erregt. Aus Abb.4 ist zu ersehen, daß diese Spannung der in der Lokalphasenwicklung 41 wirkenden Spannung e 41 um 90° nacheilt, so daß auf den Anker des Überwachers ein Drehmoment einwirkt, welches dem in der Grundstellung wirksamen zwar gleich, aber entgegengerichtet ,ist. Der Anker des Überwachers 41/42 wird also, solange sich der Antrieb in der Laufstellung befindet, elektromotorisch durch die Spannungen (iRS und eT0 und mechanisch durch das Ankerübergewicht bzw. eine gleichsinnig wirkende Feder oder ähnliches gehalten. Das bedeutet: Fremdspannungen, die in der Größe der Stellwerksspannung gleich sind, können keinen Ankerwechsel in der Ordnungslage zustande bringen. Erst Fremdspannungen, die doppelt so groß oder noch größer sind, können, eine geeignete Phasenlage und Frequenz vorausgesetzt, den Überwacher zum Ansprechen bringen. Hiermit ist ein wesentlich höherer Sicherheitsgrad als bei den bisher üblichen Schaltungen erreicht. Gelangt der Antrieb in die Endlage, so wechseln seine Kontakte 23/24 und schalten wieder die Überwachung an, und zwar über den primären Überwachungsstromkreis R-13-3-23-31-,24-4-14-5 und den sekundären 42 - 14 - 4 - 24 - 32 `-2 - 16 - 42. Die primäre Übertragerwicklung 31 ist jetzt durch den Antriebskontaktwechsel entgegengerichtet wie in der Grundstellung mit der Spannung iRS erregt. Damit die Sekundärspannung (i 32 = e 42 wieder ein Drehmoment am il-)erwaclleranker für die- Ordnungsanzeige hervorruft, ist auch die Wicklung 42 des Überwachers jetzt entgegengesetzt angeschaltet. Abb. 5 zeigt, daß hierbei die primäre Übertragerspannung 1i 31 und die Spannung (!42 an der Überwacherwicklung 42 jetzt gleichphasig sind.
• Wird der Steuerschalter wieder in die Stellung nach Abb. i zurückgelegt, so wird das Ankerdrehmoment wieder Null, weil durch den Wechsel der Steuerkontakte die Überwacherwicklung 42 mit der Übertragerwicklung 32 wieder kurzgeschlossen ist (Kurzschlußstromkreis 42 - 15 - 4 - 32 - 2 -12 - 42) und in der Lokalphasenw icklung nur noch gemäß Abb. 3 die Spannung (i 41 = U0 wirkt. Läuft der Antrieb an, dann wechseln die Antriebskontakte 23, 24 in die Laufstellung, und die Überwacherwicklung 42 wird wieder entsprechend Abb. 4 durch die verkettete Phasenspannung eRS im Stromkreis R - 11 - i - 21 - 24 -4-15-42-S erregt, so daß der Anker wieder elektromotorisch und mechanisch in der Störungslage gehalten wird. Erreicht der Antrieb die Grundstellung, so ergibt sich mit dem Ansprechen des Überwachers 41/42 wieder der in Abb. i dargestellte Schaltungszustand mit den Spannungen nach Vektorbild 2.
• Das in der vorliegenden Erfindung gezeigte Überw-achungsverfahren eignet sich besonders für den Weichenstell- und Überwachungsbetrieb. Hierbei müssen jedoch die für das Auffahren geltenden Verhältnisse berücksichtigt werden. Wird beispielsweise in der mit Abb. i gezeigten Stellung der Antrieb aufgefahren, so wechseln die Antriebskontakte 21/22, und die Überwacherwicklung 42 wird über R-ii-i-21-24-4-15-42 - S entsprechend Abb. 4 erregt, so daß der Überwacheranker nicht nur mechanisch, sondern auch durch ein elektromotorisches Drehmoment in die Störungslage wechselt, d. h. auch bei mechanischen Hemmungen, die bei den bisherigen Ausführungen bereits eine Anzeige in Frage stellten, wird die Störung noch sicher angezeigt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltung für Antriebe von Weichen, Signalen, Fahrsperren, Schranken und ähnlichen Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß als Überwacher ein Zweiphasenmotorrelais (4i/42) angeordnet und derart geschaltet ist, daß das elektromotorische Drehmoment in der Laufstellung des Antriebes (51 bis 53, 21 bis 24) nicht Null, sondern gleich groß, aber entgegengesetzt dem bei ordnungsmäßiger Endlage wirksamen Drehmoment gerichtet ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Laufstellung des Antriebes (51 bis 53, 21 bis 24) außer dem elektromotorischen Gegenmoment noch eine gleich große mechanische Kraft den Anker des Überwachers (41/42) in der Störungslage hält, so daß Fremdspannungen erst dann wirksam werden, wenn sie außer einer .bestimmten Phasenlage doppelt so groß al-s die Regelspannung sind.
3. 3. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Antrieb' (51 bis 53, 21 bis 24) ein Übertrager (31, 32) angeordnet ist, durch welchen der Überwachungsstrom in zwei induktiv gekoppelten Kreisen, z. B. R- i i - i -21 -31-22-12-Sund42-15-4 - 32 - 2 - 12 - 42, über die Stelladern, z: B. 1, 2, .4, geführt wird, @so daß besondere Überwachungsleitungen entbehrlich sind.
4. 4. Schaltung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mehrfachausnutzung der verfügbaren Leitungen der primäre und der sekundäre Überwachungsstrom sich Überlagern, z. B. in der Grundstellung in Kabelader 2 und' in der Minusstellung in Kabelader 4.