DE976774C - Kurzschlussbremsschaltung fuer Bahnen, Krane oder aehnliche Antriebe mit mehreren Elektromotoren, insbesondere fuer Reihenschluss- und Verbundmotoren - Google Patents

Description

• Kurzschlußbremsschaltung für Bahnen, Krane oder ähnliche Antriebe mit mehreren Elektromotoren, insbesondere für Reihenschluß-und Verbundmotoren Die Erfindung betrifft eine Kurzschlußbremsschaltung für Bahnen, Krane oder ähnliche Antriebe mit mehreren Elektromotoren, insbesondere für Reihenschluß- und Verbundmotoren, bei der eine die Feldwicklungen der Motoren speisende, Gleichstromquelle vorgesehen ist, welche im Augenblick des Bremsbeginns über einen vom Fahrschalter betätigten Schaltkontakt und einen Ausgleichswiderstand mit den Feldwicklungen der Motoren verbunden sind und während des Bremsvorganges angeschaltet bleibt, und bei der als Gleichstromquelle für Speisung der Feldwicklungen der Motoren eine bereits für andere Zwecke (z. B. für Beleuchtungs-, Signalanlagen od. dgl.) vorgesehene Gleichstromquelle dient. Die Kurzschlußbremsung von elektrischen Fahrzeugen ist schon lange bekannt. Sie besteht im wesentlichen darin, daß die Fahrmotoren nach Ab- trennung von der Fahrleistung im umgepolten Zustand über stufenweise einstellbare Widerstände kurzgeschlossen werden und dann als Generatoren arbeiten. Es ist auch bekannt, bei der Kurzschlußbremsung die Feldwicklungen der Fahrmotoren durch eine besondere Gleichstromquelle fremd zu erregen, was man allgemein als Vorerregung bezeichnet. Diese Vorerregung kann entweder auf den ersten oder auf allen Bremsstufen wirksam sein. Der beachtliche Vorteil dieser Vorerregung liegt in erster Linie darin, daß die Felderregung der Fahrmotoren auf jeden Fall sichergestellt ist, so daß Betriebsstörungen oder 1-Imglücksfälle infolge Versagens der Kurzschlußbremsung ausgeschlossen sind.
• Die Laufachsen und die mit dem Triebwagen gekuppelten Beiwagen sind normalerweise mit elektromechanischen kadbrernsen ausgerüstet, die ihren Erregerstrom von einem im generatorischen Bremsstromkreis liegenden und einseitig geerdeten festen, d. h. nicht abschaltbaren Widerstand beziehen. Die an diesem nicht abschaltbaren Widerstand abgegriffene Spannung, deren Größe proportional dem Bremsstrom ist, liefert über eine durch-Glehende Bremsleitung den für die Erregung der 23 Radbremsen benötigten Strom, so daß die Bremsmornente der Triebachsen und Laufachsen im gleichen Verhältnis zu- und abnehmen, wodurch eine stoßfreie Abbremsung erzielt wird.
• In einem Aufsatz von Hempel »Untersuchung über die zweckmäßigste und wirtschaftlichste Schaltung der Schienenbremsen bei Straßenbahnen«, Zeitschrift »Verkehrstechnik«, Berlin, 1941, S. 3o7 bis 313, wird vorgeschlagen, Schienenbremsen, die bei Betriebsbremsung durch den generatorisch erzeugten Bremsstrom erregt werden, im Gefahrenfall auf Erregung durch die Fahrleitungsspannung oder die Batterie umschalten zu können. Dabei weist Hempel bereits darauf hin, daß eine zweipolige Kupplung zwischen Trieb- und Beiwagen erforderlich ist und daß sich bei der einpoligen Ausführung die Schienenbrernsen umpelen, wenn sie von der Oberleitung an die Bremsspannung oder umgekehrt geschaltet werden. Das dabei eintretende kurzzeitige Abheben der Schienenbremsen hält Hempel jedoch für unbedenklich.
• Abgesehen vom Gefahrenfall ist es auch sonst zweckmäßig, eine Möglichkeit vorzusehen, die Radbremsen auch aus einer, besonderen Gleichstromquelle speisen zu können, da die generatorische Bremswirkung beim Stillstand des Triebfahrzeuges verschwindet. Benutzt man hierzu die für die Vorerregung und für die Speisung der Nebenstromverbraucher vorgesehene Gleichstromquelle in einer bekannten Bremsschaltung, so würde auch hier die von Hempel erwähnte Stromumkehr in den Erregerwicklungen der Radbremsen eintreten, die vermieden werden muß, wenn eine zuverlässige Bremsung erzielt werden soll, da bei der Stromumkehr sich die Radbremse nicht nur kurzzeitig abhebt, sondern infolge der Induktivität die volle Brernswirkung erst nach einer gewissen Zeit eintritt.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den vorstehend erörterten Nachteil zu beseitigen. Die #u lösende Aufgabe lautet also, wie erreicht werden kann, daß der Kurzschlußbremsstronikreis durch die Wagenbatterie vorerregt und dadurch das Ansprechen. der Kurzschlußbremse sichergestellt wird, und diese Wagenbatterie auch zur Erregung der Radbremsen herangezogen werden kann, ohne daß in diesem Fall eine Umkehr der Stromrichtung in den Radbremsen eintritt. Diese Wagenbatterie dient in bekannter Weise gleichzeitig auch zur Speisung der Hilfsstromverbraucher, so daß weder für die Vorerregung der Motoren bei Kurzschlußbremsung noch für die Radbrernsen zusätzliche Batterien erforderlich sind. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
• Die Kurzschlußbremssehaltung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bei gleichzeitiger elektromagnetischer Radbrernsung der eine Pol der Gleichstromquelle mit der Mitte des zwischen den Klemmen der beiden mit den Motorankern verbundenen Feldwicklungen liegenden Ausgleichswiderstandes und der andere Pol mit der geerdeten Klemme eines im Kurzschlußstromkreis liegenden Widerstandes verbunden ist, der in Reihe mit den beiden unmittelbar miteinander verbundenen Enden der Feldwicklungen angeordnet ist, an dessen nicht geerdetem Ende die zu den Erregerwicklungen der Radbremsen führende Leitung angeschlossen ist, und der so bemssen ist, daß der beim Bremsen an ihm entstehende Spannungsabfall größer bzw. mindestens gleich der Spannung der Gleichstromquelle werden kann.
• Zur Erläuterung der Erfindung und ihrer Wirkungsweise ist in der Zeichnung eine der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
• In dem dargestellten Schaltungsschema ist eine verkreuzte Bremsschaltung gezeigt, bei der die Feldwicklungen i bzw. 2 mit ihren zugehörigen Motorankem 3 bzw. 4 in Reihe, und zwar verkreuzt geschaltet sind. Die beiden zwischen dem Anker 3 und der Feldwicklung 2 bzw. zwischen dem Anker 4 und der Feldwicklung i liegenden Punkte sind über einen Ausgleichswiderstand 7 miteinander verbunden. Von einem geeigneten Anschaltpunkt des Ausgleichswiderstandes 7 führt eine Verbindung über den Schaltkontakt 6 zu der gemeinsamen Gleichstromquelle 5 a, deren anderer Pol an Erde liegt. Diese Gleichstromquelle 5 a, die z. B. auch für die 1'\Totbeleuchtung dient, hat meist eine Spannung von etwa :24 Volt. Der veränderliche Bremswiderstand Br liegt in Reihe mit dem Widerstand R, der in der Nullstellung des Fahrschalters die Erregung des Motorfeldes vorbereitet und beim übergang zur ersten Bremsstufe kurzgeschlossen wird.
• Beim übergang der Fahrkurbel aus der Nullstellung in die Bremsstellung wird durch den Fahrschalter - in der Zeichnung nicht dargestellt - der Kontakt 6 geschlossen, so daß sich folgende Stromwege für den aus der Gleichstromquelle 5 a fließenden Strom ergaben: i. Minuspol (Erde), Gleichstromquelle 5 a, Kontakt 6, Ausgleichswiderstand 7, Feldwicklung i, Widerstand R, Erde und ,2. Minuspol (Erde), Gleichstromquelle 5 a, Kontakt 6, Ausgleichswiderstand7, FeldwiCklUng2, Widerstand R, Erde.
• Durch den Widerstand R wird dieser Erregerstrom für die Feldwicklungen auf das notwendige Maß beschränkt. Dieser, der Gleichstromquelle 5 a entnommene Erregerstrom überlagert sich dem vom Anker 3 bzw. Anker 4 gelieferten Strom. Die Erregung der beiden Felder i bzw. :2 setzt sofort voll ein und bleibt auch beim Durchreißen der Fahrkurbel bis in die äußerste Bremsstellung erhalten. An dem WiderstandR entsteht ein Spannungsabfall, der im KlemmpunktA abgenommen und über eine LeitungL den Erregerwicklungen der RadbrernsenB, auch in den Beiwagen, zugeführt wird. Parallel zu den Erregerwicklungen der Bremsen B kann noch ein Gleichrichter G angeordnet sein, der die vom PunktA kommende Stromrichtung nicht durchläßt und nur zum Ausgleich der beim Abschalten auftretenden induktiven Spannungsstöße dient. Bei richtiger Dimensionierung des Widerstandes R ist der an ihm unter der Wirkung der von den Ankern 3 und 4 gelieferten Ströme entstehende Spannungsabfall gleich oder größer als die Spannung aus der Gleichstromquelle 5 a. Erst mit abnehmender Geschwindigkeit des abgebremsten Fahrzeuges sinkt der von den Ankern 3 und 4 gelieferte Strom so stark ab, daß dieser Spannungsabfall am Widerstand R kleiner wird als die Spannung der Gleichstromquelle. Im ersten Fall, wenn dieser unter der Wirkung der von den Ankern 3 und 4 gelieferten Ströme entstehende Spannungsabfall am Widerstand R größer ist als die Spannung der Stromquelle 5 a, wird kein Strom aus dieser Stromquelle 5 a entnommen, sondern im Gegenteil ihr noch Ladestrom zugeführt. Infolgedessen findet eine weitgehende Schonung dieser Gleichstromquelle 5 a statt. Die Erfindung ist nur in der gemeinsamen Anwendung aller Merkmale zu erblicken.

Claims (1)

1. . PATENTANSPRUCH: Kurzschlußbremsschaltung für Bahnen, Krane oder ähnliche Antriebe mit mehreren Elektromotoren, insbesondere für Reihenschluß- und Verbundmotoren, bei der eine die Feldwicklungen der Motoren speisende Gleichstromquelle vorgesehen ist, welche im Augenblick des Bremsbeginns über einen vom Fahrschalter betätigten Schaltkontakt und einen Ausgleichswiderstand mit den Feldwicklungen der Motoren verbunden wird und während des Bremsvorganges angeschaltet bleibt, und bei der als Gleichstromquelle zur Speisung der Feldwicklungen der Motoren eine bereits für andere Zwecke (z, B. für Beleuchtungs-, Signalanlagen od. dgl.) vorgesehene Gleichstromquelle dient, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitiger elektrotnagnetischer Radbremsung der eine Pol der Gleichstromquelle (5 a) mit der Mitte des zwischen den Klemmen der beiden mit den Motorankern (3, 4) verbundenen Feldwicklungen (1,:2) liegenden Ausgleichswiderstandes (7) und der andere Pol mit der geerdeten Klemme eines im Kurzschlußstromkreis liegenden Widerstandes (R) verbunden ist, der in Reihe mit den beiden unmittelbar miteinander verbundenen Enden der Feldwicklungen (1, 2) angeordnet ist, an dessen nicht geerdeten Ende die zu den Erregerwicklungen (B) der Radbremsen füh- rende Leitung (L) angeschlossen ist, und der so bemessen ist, daß der beim Bremsen an ihm entstehende Spannungsabfall größer bzw. mindestens gleich der Spannung der Gleichstromquelle (5 a) werden kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 742 898, 694 76o, 611543, 416o84, 287806, 2848:20, #2I059, 195 718; USA.-Patentschriften Nr. 1 360 745, 1 3o6 539; Zeitschrift »Verkehrstechnik«, vom 20. 9.1941, S. 307 bis 313; »Elektrotechnische Zeitschrift« vorn 24. 9. 1942, S. 438 bis 439; Töfflinger- »Neue elektrische Bremsverfahren für Straßen- und Schnellbahnen«, 1934, S. 65, 66, 70, 73 bis 75.