DE968489C

DE968489C - Control device for electric traction vehicles

Info

Publication number: DE968489C
Application number: DEA5075D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1944-11-21
Filing date: 1944-11-21
Publication date: 1958-03-13

Description

Steuereinrichtung für elektrische Triebfahrzeuge Das Patent 967 645 betrifft eine Steuereinrichtung für elektrische Triebfahrzeuge, deren Bremsschaltwerk in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, vor Beginn der Bremsung, die volle Bremswirkung vorbereitend, eingestellt wird. Nach dem Hauptpatent wird bereits während des Auslaufvorganges des Fahrzeuges die Bremsschaltung der Fahrmotoren über den Bremswiderstand hergestellt, und es werden die Fahrmotor-Feldwicklungen in einen solchen Zustand versetzt, daß sich ein die Auslaufverzögerung des Fahrzeuges praktisch kauen merkbar vergrößernder schwacher Bremsstrom ausbildet, der durch Beeinflussung eines die Fortschaltvorrichtung des Bremsschaltwerkes steuernden Stromwächters bewirkt, daß der Bremsstrom trotz sinkender Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechterhalten wird.Control device for electric traction vehicles The patent 967 645 relates to a control device for electric traction vehicles, their brake switchgear depending on the driving speed, before the start of braking, the full Preparing the braking effect is adjusted. According to the main patent is already during the deceleration process of the vehicle, the brake circuit of the traction motors via the Braking resistor produced, and the traction motor field windings in one such a state that the coasting delay of the vehicle is practically chewing noticeably increases the weak braking current, which is influenced by the causes a current monitor controlling the switching device of the brake switchgear, that the braking current is maintained despite falling vehicle speed.

Das Schaltwerk wird also bei der Steuereinrichtung nach dein Hauptpatent während des stromlosen Auslaufens der Fahrmotoren schon vor Beginn einer elektrischen Bremsung auf eine der jeweiligen Geschwindigkeit entsprechende Stufenstellung gebracht. Hierzu werden die Fahrmotoren schwach erregt, und der erzeugte Ankerstrom wird über die vom Schaltwerk geregelten Anfahr- und Bremswiderstände und einen die Schaltschritte des Schaltwerkes bestimmenden Stromwächter geführt. Dadurch, daß das Schaltwerk während des Auslaufe der Fahrmotoren unter dem Einfluß dieses Stromwächters bestrebt ist, den eingestellten schwachen Ankerstrom der Fahrmotoren aufrechtzuerhalten, stellt es sich entsprechend der jeweiligen Geschwindigkeit stets auf diejenige Widerstandsstufe ein, die bei voller Erregung der Fahrmotoren gerade die gewünschte Bremsstromstärke und Bremswirkung ergibt.The rear derailleur is so in the control device according to your main patent during the de-energized coasting of the traction motors before the start of an electrical one Braking brought to a step position corresponding to the respective speed. For this purpose, the traction motors are weakly excited and the armature current generated is over the starting and braking resistors controlled by the switching mechanism and one of the switching steps of the switchgear determining current monitor. Because the rear derailleur during the run the traction motors under the influence of this current monitor strives to maintain the set weak armature current of the traction motors, it always adjusts to the resistance level according to the respective speed one that, when the traction motors are fully excited, has just the desired braking current and braking effect results.

Die Voreinstellung des für das Anfahren und das Bremsen gemeinsamen Schaltwerkes setzt also die Anwendung des stromlosen Auslaufes der Fahrmotoren voraus, weil der stromlose Auslauf zur Voreinstellung des Schaltwerkes ausgenutzt wird, wozu auch die Fahrmotoren herangezogen werden müssen.The presetting of the common for starting and braking Switching mechanism therefore requires the application of the currentless coasting of the traction motors, because the currentless outlet is used to preset the switching mechanism, the traction motors must also be used for this purpose.

Soll eine Bremsung unmittelbar im Anschluß an den Anfahrvorgang oder etwa gar aus diesem heraus stattfinden, so muß das Schaltwerk erst aus seiner jeweiligen Fahrstellung in die Nullstellung zurückkehren undhierauf dieentsprechenden Bremsstufen anlaufen. Dadurch geht bis zum vollen Einsatz der elektrischen Bremsung eine gewisse Zeit verloren.Should braking be carried out immediately after the start-up process or take place even out of this, so the switching mechanism must first out of its respective Return to the driving position to the zero position and then to the corresponding braking levels start up. This means that there is a certain amount of time until the electrical braking is fully deployed Lost time.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß für die elektrische Bremsung ein besonderes, vom Anfahrschaltwerk unabhängiges Bremsschaltwerk vorgesehen wird.The invention avoids this disadvantage in that for the electrical Braking, a special brake switch that is independent of the start-up switchgear is provided will.

Die Verwendung getrennter Anfahr- und Breins.-schaltwerke ist zwar in anderem Zusammenhang schon vorgeschlagen worden; sie ermöglicht aber im vorliegenden Fall eine weitere wesentliche Vervollkommnung und Ausgestaltung der im Hauptpatent beschriebenen Steuereinrichtung.The use of separate start-up and Breins.-switchgear is has already been proposed in another context; but it enables in the present Case another essential improvement and refinement of the main patent control device described.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Der Antrieb des Fahrzeuges erfolgt durch zwei Fahrmotoren mit den Ankern i und 2 und den Feldwicklungen 3 und q.. Zur Regelung des Anfahr- und Bremsvorganges dient ein Widerstand 5. Der Anfahrvorgang wird durch einen Anfahrstromwächter6 überwacht, der mit dem Stromabnehmer 2o in Verbindung steht. Zur Überwachung des Bremsvorganges dient ein Bremsstromwächter 7. Die Verstellung des Anfahr- und Bremswiderstandes 5 erfolgt durch einen Antrieb 8 über einen Hilfsmotor 28.The object of the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment illustrated. The vehicle is driven by two drive motors with the Anchors i and 2 and the field windings 3 and q .. To control the starting and braking process a resistor 5 is used. The start-up process is monitored by a start-up current monitor6, which is connected to the pantograph 2o. For monitoring the braking process a braking current monitor 7 is used. The adjustment of the starting and braking resistance 5 takes place by a drive 8 via an auxiliary motor 28.

Nach der Erfindung ist für die elektrische Bremsung ein besonderes, vom Antrieb 8-28 unabhängiges Bremsschaltwerk 9 vorgesehen, dessen Antrieb durch einen Hilfsmotor 29 erfolgt. Die beiden Motoren 28 und 29 werden aus einer geeigneten, nicht dargestellten Hilfsstromquelle 2i gespeist. Die Anordnung enthält außerdem Kontakte 22, 23 und 2q., deren Bedeutung im folgenden noch erläutert wird.According to the invention, a special is for electrical braking, provided by the drive 8-28 independent brake switching mechanism 9, the drive by an auxiliary motor 29 takes place. The two motors 28 and 29 are made of a suitable, not shown auxiliary power source 2i fed. The arrangement also contains Contacts 22, 23 and 2q., The meaning of which will be explained below.

Während des Anfahrens befinden sich die Fahrmotoren mit ihren Ankern i und 2 und ihren Feldwicklungen 3 und q. in der ausgezogen gezeichneten Schaltung, und auch die Kontakte 22, 23 und 24. stehen in der ausgezogen gezeichneten Stellung. Demgemäß fließt Strom von dem nicht näher bezeichneten Fahrdraht über den Stromabnehmer 2o, den Anfahrstromwächter 6, den Kontakt 22, den Anfahr- und Bremswiderstand 5 und die Fahrmotoren sowie über den Kontakt 2q. nach Erde. Die beiden Fahrmotoren sind in diesem Stromkreis zueinander parallel geschaltet.The traction motors are with their armatures during the start-up i and 2 and their field windings 3 and q. in the circuit shown in solid lines, and also the contacts 22, 23 and 24 are in the position shown in solid lines. Accordingly, current flows from the unspecified contact wire via the pantograph 2o, the starting current monitor 6, the contact 22, the starting and braking resistor 5 and the traction motors as well as via contact 2q. after Earth. The two traction motors are connected in parallel to each other in this circuit.

Da während des Fahrvorganges die Fahrmotoren i-3 und 2-q. nicht auch gleichzeitig zur Erzeugung eines schwachen Bremsstromes zur Voreinstellung des Bremsschaltwerkes 9 herangezogen werden können, ist nach der weiteren Erfindung eine besondere Hilfsmaschine io vorgesehen, die von einer Fahrzeugachse angetrieben wird. Im Ankerstromkreis der Hilfsmaschine io liegen nach der weiteren Erfindung ein kleiner, vom Bremsschaltwerk 9 geregelter Hilfswiderstand ii sowie der die Voreinstellung des Bremsschaltwerkes 9 regelnde Stromwächter 12. Die Hilfsmaschine io liefert bei sich bewegendem Fahrzeug, also schon während des Anfahrvorganges, ständig einen gewissen Strom, der über den Stromwächter 12, den Hilfswiderstand ii und den Kontakt 23 in der ausgezogen gezeichneten Stellung fließt. Die Hilfsmaschine io läuft mit einer Drehzahl entsprechend der Fahrgeschwindigkeit. Bei niedriger Drehzahl liefert sie infolgedessen auch eine niedrige Spannung und einen entsprechend kleinen Strom, der nicht ausreicht, um den Stromwächter i2 zum Ansprechen zu bringen. Der Kontakt des Stromwächters i2 ist daher geschlossen, und von der Hilfsstromquelle 21 wird daher der Hilfsmotor 29 gespeist, der die Schleifkontakte auf dem Anfahr- und Bremswiderstand 5 sowie auf dein Hilfswiderstand i i verstellt. Die Verstellung erfolgt so lange, bis an dem Hilfswiderstand i i ein Wert eingestellt ist, der zusammen mit der von der Hilfsmaschine io erzeugten Spannung einen solchen Strom ergibt, daß der Stromwächter z2 anspricht und seinen Kontakt öffnet. In diesem Augenblick wird der Hilfsmotor 29 abgeschaltet, und die Schleifkontakte auf dem Anfahr- und Bremswiderstand 5 bzw. auf dem Hilfswiderstand ii bleiben in dieser Stellung stehen. Dies ist die Vorbereitungsstellung für das Bremsen aus der augenblicklich vorhandenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges. Die Schaltung erzeugt in der beschriebenen Weise ständig einen gewissen Strom, den das Bremsschaltwerk 9 durch entsprechende Einstellung des Hilfswiderstandes i i ebenso auf gleichbleibender Höhe zu halten trachtet wie nach dem Hauptpatent das gemeinsame Schaltwerk den von den vorerregten Fahrmotoren erzeugten Einschaltstrom.Since the drive motors i-3 and 2-q. not even at the same time to generate a weak braking current for the presetting of the brake switchgear 9 can be used, is a special auxiliary machine according to the further invention io provided, which is driven by a vehicle axle. In the armature circuit the auxiliary machine io are, according to the further invention, a smaller one from the brake switchgear 9 controlled auxiliary resistor ii as well as the presetting of the brake switch 9 regulating current monitors 12. The auxiliary machine io delivers when the vehicle is moving, so already during the start-up process, there is always a certain current flowing through the Current monitor 12, the auxiliary resistor ii and the contact 23 in the solid line Position flows. The auxiliary machine io runs at a speed corresponding to Driving speed. As a result, it also delivers one at low speed low voltage and a correspondingly small current that is not enough to to make the current monitor i2 respond. The contact of the current monitor i2 is therefore closed, and the auxiliary power source 21 therefore becomes the auxiliary motor 29 fed, the sliding contacts on the starting and braking resistor 5 and adjusted to your auxiliary resistance i i. The adjustment takes place until an the auxiliary resistor i i is set to a value that, together with that of the auxiliary machine io generated voltage results in such a current that the current monitor z2 responds and opens his contact. At this moment the auxiliary motor 29 is switched off, and the sliding contacts on the starting and braking resistor 5 or on the auxiliary resistor ii stay in this position. This is the preparation for the Braking from the current speed of the vehicle. the Circuit constantly generates a certain current in the manner described, which the Brake switching mechanism 9 by setting the auxiliary resistor i i as well As with the main patent, the common goal is to keep it at the same level Switching mechanism the inrush current generated by the pre-excited traction motors.

Zur Voreinstellung von Fahr- und Bremsschaltwerk ist zwar die Verwendung eines Tachometerdynamos schon bekannt. Bei den bekannten Anordnungen wird jedoch nicht mit dem Strom, sondern mit der von dem Tachometerdynamo erzeugten Spannung gearbeitet. Hierbei wird die von dein Tachometerdynamo erzeugte Spannung einer Hilfsspannung gegenübergestellt, die durch das Schaltwerk von einer zusätzlichen Spannungsquelle über einen Spannungsteiler abgegriffen wird. Bei Spannungsgleichheit zwischen der Spannung des Tachoineterdynamos und der Hilfsspannung wird mit Hilfe eines Nullspannungsmessers die Schaltbewegung des Schaltwerkes angehalten. Dieses Spannungsvergleichsverfahren erfordert also einen erheblichen Mehraufwand an Einrichtungen und ist abhängig von der Konstanz der Spannung der Hilf sspannungsquelle, Der benötigte Nullspannungsinesser ist ferner ein betrieblich unerwünschtes Gerät, weil er einerseits eine hohe Ansprechempfindlichkeit haben und andererseits der rauhen Beanspruchung auf dem Fahrzeug gewachsen sein muß. Gleichzeitig muß er noch für eine vielfache Überlastbarkeit ausgelegt sein, denn bei noch nicht der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit entsprechender Stellung des Schaltwerkes tritt zwischen der Hilfsspannung und der Spannung des Tachometerdynamos ein großer Unterschied auf, den das Vergleichsgerät aushalten muß. An der Schwierigkeit der Schaffung von Vergleichsgeräten, die eine gegensätzliche Aufgabe erfüllen sollen, scheiterte bisher die Ausführung der meisten Steuerungsarten, die auf einem solchen Spannungsvergleichsverfahren beruhen. Alle diese Schwierigkeiten werden bei dem Strommeßverfahren der Steuereinrichtung nach der Erfindung vermieden. Sämtliche Einrichtungen können bei dieser kräftig und widerstandsfähig bemessen werden und gewährleisten trotzdem eine ausreichende Arbeitsgenauigkeit.The use of of a speedometer dynamo already known. In the known arrangements, however not with the current, but with the voltage generated by the speedometer dynamo worked. The voltage generated by your speedometer dynamo becomes an auxiliary voltage contrasted by the switching mechanism from an additional voltage source is tapped via a voltage divider. If there is a tie between the The voltage of the tachometer dynamo and the auxiliary voltage is measured using a zero voltage meter the switching movement of the switching mechanism stopped. This voltage comparison method So requires a considerable Additional expenditure on facilities and depends on the constancy of the voltage of the auxiliary voltage source, the required Zero voltage measurement is also an operationally undesirable device because on the one hand it have a high response sensitivity and, on the other hand, the rough use must have grown on the vehicle. At the same time he still has to for a multiple Overload capacity be designed, because not yet the respective driving speed corresponding position of the switching mechanism occurs between the auxiliary voltage and the Voltage of the speedometer dynamo shows a big difference to the comparison device must endure. At the difficulty of creating comparison devices that have a to fulfill opposing tasks, the execution of most of them has so far failed Control types based on such a voltage comparison method. All these difficulties become apparent in the current measuring method of the control device avoided the invention. All facilities can be strong and resilient with this are measured and still ensure sufficient working accuracy.

Für den Fall der Bremsung werden die Kontakte 22, 23 und 24 in die gestrichelt gezeichnete Lage gestellt, und es wird durch geeignete Mittel, z. B. durch Fahrschalter, die gestrichelt gezeichnete Verbindung von dem Kontakt 24 zum Bremsstromwächter 7 hergestellt. Außerdem wird an den Fahrmotoren die gestrichelt gezeichnete verkreuzte Bremsschaltung hergestellt. Die etwa notwendige Verstellung des Bremsschaltwerkes 9 mittels des Hilfsmotors 29 übernimmt von da an der Bremsstromwächter 7. Der Stromkreis der Hilfsmaschine io wird an dem Kontakt 23 aufgetrennt, so daß der Stromwächter 12 stromlos wird. Es muß allerdings in diesem Fall dafür gesorgt werden, daß er nicht abfallen und die Kontakte im Stromkreis des Hilfsmotors 29 überbrücken kann. Eine Maßnahme dieser Art ist finit üblichen schaltungsmäßigen Mitteln leicht zu verwirklichen.In the event of braking, the contacts 22, 23 and 24 are placed in the position shown in dashed lines, and it is by suitable means, for. B. by driving switch, the dashed connection from the contact 24 to the braking current monitor 7 made. In addition, the crossed brake circuit shown in dashed lines is produced on the traction motors. The possibly necessary adjustment of the brake switching mechanism 9 by means of the auxiliary motor 29 takes over from there on the braking current monitor 7. The circuit of the auxiliary machine io is separated at the contact 23 , so that the current monitor 12 is de-energized. In this case, however, it must be ensured that it does not fall off and the contacts in the circuit of the auxiliary motor 29 can be bridged. A measure of this type can easily be implemented using conventional circuit means.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Control device for electric traction vehicles according to Patent 967 645, characterized in that a special brake switch mechanism which is independent of the starting switch mechanism is provided for the electrical braking.

2. Device according to Claim i, characterized in that the special brake switching mechanism (9) an auxiliary resistor (i i) regulates which in the circuit of an auxiliary machine (io) lies.

3. Control device according to claim 2, characterized in that in the Circuit of the auxiliary machine (io) a current monitor (12) is switched on, which the Brake switch (9) influenced.