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Widerstandsfreie Anlaß- und Regelschaltung für die Antriebsmotoren.
elektrischer Fahrzeuge Es ist bereits eine widerstandsfreie AnlaB- und. Regelschaltung
für die Antriebsmotoren elektrischer Fahrzeuge unter Verwendung von Hilfsmaschinen
vorgeschlagen worden, bei der eine Anzahl konstant erregter, als Spannungsteiler
wirkender Maschinen vorgesehen ist, an= denen abwechselnd zwei Hilfsmaschinen als
Zusatz-, Absatz- oder Spannungsteilermaschinen entlang geschaltet werden, so daB
sich aus der abgegriffenen Spannung in Verbindung mit der von dem Hilfsmaschinensatz
gelieferten Spannung die zu regelnde Spannung der Fahrmotoren ergibt. Die Erfindung
betrifft eine weitere Ausgestaltung und Verbesserung dieses Schaltverfahrens und
ermöglicht die Verwendung nur einer einzigen Hilfsmaschine, die die erforderliche
Zusatz- bzw. Absatzspannung liefert. Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch,
daß der zu regelnde Fahrmotor über die Grupperungsschalter an den ungeradzahligen
Spannungsstufen in Reihe mit der Zusatzmaschine entlang geschaltet wird, die so
geregelt wird,. daB ihre Spannung der abgegriffenen Spannung der ungeradzähligen
Spannungsstufen zunächst entgegengerichtet ist und erst durch weitere
Regelung
gleichgerichtet wird, bis ihre Spannung mit der abgegriffenen Spannung die Spannung
der nächsten geradzahligen Spannungsstufe ergibt, so daß der oder die Gruppierungsschatter
der folgenden Spannungsstufe eingelegt und der oder die Gruppierungssehalter der
vorhergehenden Spannungsstufe geöffnet werden können. Diese Schaltweise hat den
Vorteil, daß sich die Stufenzahl beliebig vergrößern läßt, während sich bei der
bisherigen Schaltung mehr als drei Spannungsstufen nicht ohne weiteres beherrschen
lassen.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich in verschiedener Weise verwirklichen.
Da bei einer Umgruppierung von der zweiten auf die dritte Spannungsstufe die Zusatzmaschine
so geregelt wird, daß ihre Spannung sich zu der abgegriffenen Spannung der ersten
Spannungsstufe addiert, entsteht die Aufgabe, die Spannung der Zusatzmaschine so
zu richten, daß sie der Spannung der dritten Spannungsstufe entgegengerichtet ist,
damit beim Einlegen des Gruppierungsschalters für die dritte: Spannungsstufe an
der Klemme des zu regelnden Fahrmotors diejenige Spannung erreicht ist, die infolge
des eingelegten Gruppierungsschalters der zweiten-Spannungsstufe vorhanden ist.
Es muß daher entweder bei der Umgruppierung auf die dritte Spannungsstufe der Anschluß
des Gruppierungsschalters der dritten Spannungsstufe an der Zusatzmaschine entsprechend
gewählt oder die Feldrichtung der Zusatzmaschine m _ uß umgekehrt werden.
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In den Fig: i und :2 der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. In Fig. 3 ist die Anwendung der Eifindung auf die Regelung
zweier Fahrmotorengruppen dargestellt. Der zu regelnde Fahrmotor ist in den Fig.
i und 2 mit M bezeichnet. Die als Spannungsteiler wirkenden Hilfsmaschinen H1 bis
-H4 werden konstant erregt und treiben gleichzeitig die mit Z bezeichnete Zusatzmaschine
an, die gleichfalls für eine Spannung von 5ö0 Volt wie die einzelnen Hilfs-. rnaschinen
H1 bis H4 ausgelegt ist. Bei dem angenommenen Ausführungsbeispiel reit einer Fahrdrahtspannung
von 2ooo Volt ergeben sich vier Spannungsstufen von je 50o Volt. Das Feld F der
Zusatzmaschine Z wird in gleicher Weise wie beim Hauptpatent durch einen Widerstandsregler
K mit kreisförmiger Kontaktbahn nach Art der bei Bahnfahrzeugen angewendeten Feinregler
so geregelt, daß an den Klemmen der Zusatzmaschine Z eine Spannung von ± Soo Volt
erzeugt wird, die also bei einer vollen Drehung des Widerstandsreglers K über den
Wert Null den entgegengesetzt gerichteten Wert von 50o Volt annimmt. Der als Spainnungs
teilen geschaltete Widerstandsregler K erhält dabei die Spannung von 500
Volt der Spannungsstufe I. Bei der Ausführung nach Fig. i sind sechs Gruppierungsschalter
i bis 6 vorgesehen, während bei der. Anordnung nach Fig. 2 die Schaltung mit fünf
Gruppierungsschaltern i bis 5 betrieben wird und einzweipoliger Umschalter aa'-bb'
erforderlich ist, durch den die notwendige Spannungsumkehr an der Zusatzmaschine
beim Übergang von der Spannungsstufe II auf die Spannungsstufe III bewirkt wird.
In der Schalttabelle sind die einzelnen Regelstufen am Fahrmotor M mit den Buchstaben
A bis E bezeichnet.
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Zunächst sei an Hand der Schalttabelle der Fig. i a die Wirkungsweise
der Anordnung nach Fig. i beschrieben. Beim Aufwärtsregeln des Fahrmotors M. muß
die Zusatzmaschine Z so erregt werden, daß ihre Klemmenspannung der abgegriffenen
Spannung an der Spannungsstufe 1 gleich, ihr jedoch entgegengerichtet ist. Dieser
Zustand ist, in der Stellung go° der Bürsten des Widerstandsreglers Kerreicht. Wenn
die Gruppierungsschalter i und 2 in der Feinreglerstellung go° eingelegt sind, erhält
der Fahrmotor M zunächst noch keinen Strom. Erst bei weiterer Drehung des Widerstandsreglers
in die Stellung i80° steigert sich die Klemmenspannung am Fahrmotor M bis auf 50o
Volt, da in der Stellung 18o° die Feldwicklung der Zusatzmaschine Z keinen Strom
erhält und die Klemmenspannung an der Zusatzmaschine Z daher gleich Null ist. Bei
weiterer Drehung des Widerstandsreglers K steigert sich wieder die Spannung der
Zusatzmaschine Z, deren Spannung sich petzt zu der Spannung der abgegriffenen Spannung
der Spannungsstufe I addiert, bis sich eine Spannung von iooo Volt am Fahrmotor
M einstellt. Es kann jetzt der Gruppierungsschalter 3 eingelegt werden, der die
Spannung von iooo Volt der Spannungsstufe II abgreift. Die Gruppierungsschalter
i und 2 werden geöffnet. Zur weiteren Erhöhung der Spannung am Fahrmotor M werden
jetzt die Gruppierungsschalter q. und 5 geschlossen, deren Anschlüsse an die Zusatzmaschine
Z so gewählt sind, daß die bei der Aufregelung von der Spannungsstufe I auf die
Spannungsstufe III erregte Spannung der abgegriffenen Spannung der Stufe III entgegengerichtet
ist, so daß die Zusatzmaschine Z als Absatzmaschine wirkt. Durch die bei weiterer
Drehung des Widerstandsreglers K von der Stellung 270° auf 36o° eintretende Feldschwächung
der Zusatzmaschine Z vermindert sich die Spannung an dieser, auf den Wert Null,
so daß jetzt die volle Spannung von 1 1500 Volt, die von der Spannungsstufe
III abgegriffen wird, am Fahrmotor M vorhanden ist. Werden nun die Bürsten des Widerstandsreglers
K von der Stellung 36o° in die Stellung go° gebracht, so addiert sich die Spannung
der Zusatzmaschine Z i zu der von der Stufe III abgegriffenen Spannung, so daß jetzt
die Spannung von 2ooo Volt am Fahrmotor M liegt. Es kann daher der Gruppierungsschalter
6 mit der vollen Fahrdrahtspannung von aooo Volt eingelegt werden. Um nun den Fahr-
1 motor M noch mit einer höheren Spannung als der Fahrdrahtspannung von 2,ooo Volt
zu betreiben, muß der Widerstandsregler K zunächst in die Stellung 18o° gebracht
werden, in der die Spannung an der Zusatzmaschine Z gleich Null ist. Der 1 Gruppierungsschalter
5 wird jetzt geöffnet und der Gruppierungsschal ter i eingelegt, so daß bei weiterer
Drehung des Widerstandsreglers K die sich wieder erhöhende Spannung an der Zusatzmaschine
Z zu der abgegriffenen Spannung von 1: aooo Volt addiert.
An Hand
der Schalttabelle der Fig. 2 a läßt sich die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.2
leicht verfolgen, die sich von der Anordnung nach Fig. i nur dadurch unterscheidet,
daß die notwendige Spannungsumkehr an der Zusatzmaschine beim Übergang von der Spannungsstufe
II auf die Spannungsstufe III durch Umkehr der Stromrichtung in der Feldwicklung
der Zusatzmaschine Z mit Hilfe des Umschalters aa'-bb' bewirkt wird.
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In Fig. 3 ist die Regelung zweier Fahrmotorengruppen Ml, M2 und M3,
M4 mit Hilfe zweier Zusatzmaschinen Z1 und Z2 dargestellt, deren Felder F1 und F2
durch einen gemeinsamen, nicht näher bezeichneten Widerstandsregler gesteuert werden.
Die Anordnung ist in Anlehnung an die Schaltung nach Fig. i ausgebildet und der
Einfachheit halber für einen Spannungsteilermaschinensatz mit drei Hilfsmaschinen
H1 bis H3 dargestellt. Die zur Fahrmotorengruppe 1V11, M2 gehörenden Gruppierungsschalter
sind mit i bis 5, die zur Fahrmotorengruppe M3, M4 gehörenden Gruppierungsschalter
mit i' bis 5' bezeichnet. An Hand der Schalttabelle der Fig. i a läßt sich die Schaltung
ohne weiteres verfolgen, wobei nur dieRegelstufen I bis III der Schalttabelle zu
betrachten sind.
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Beim Abwärtsregeln der Fahrmotoren ergeben sich sinngemäß die gleichen
Schaltvorgänge in umgekehrter Reihenfolge.