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Durch einen Hilfsmotor angetriebenes Schaltwerk zum Anlassen und Regeln von Motoren.
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Fahrmotoren unbrauchbar werden. Auch durch Anwendung einer Feinstufenregulierung können diese Nachteile nicht beseitigt werden.
Um sie zu vermeiden, genügt es gemäss der Erfindung die Schaltwerksteuerung so aus- zubilden, dass die Schaltgeschwindigkeit über ihren betriebsmässigen Normalwert erhöht werden kann. Ist diese Regelung der Schaltgeschwindigkeit z. B. von dem Schaltwerk abhängig gemacht. so braucht entsprechend der gestellten Aufgabe die Schaltgeschwindigkeit nur auf den ersten Schaltstufen erhöht werden.
Die Schaltgeschwindigkeit kann dadurch erhöht werden, dass die Drehzahl des das Schalt- werk antreibenden Hilfsmotors gesteigert wird. Sie kann jedoch auch, wenn eine veränderliche Übersetzung zwischen den Antriebsmotor und das Schaltwerk eingeschaltet ist, durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses bewirkt werden.
In der Zeichnung ist die beispielsweise Schaltung einer selbsttätig angetriebenen Schaltwerksteuerung für eine elektrische Lokomotive dargestellt. Das Schaltbild enthält nur einen Teil der gesamten Lokomotivschaltung. Sämtliche Wechelstromkreise sowie die mit Wechselstrom betriebenen Maschinen und Apparate sind nicht gezeichnet.
Mit 1 sind die Meisterwalzen bezeichnet, durch welche der selbsttätige Antrieb des Schalt- werkes gesteuert wird. Auf der Meisterwalze sind fünf verschiedene Schaltstufen vorgesehen.
Der normalen Betriebsstellung entspricht die Stufe 0. In dieser Stellung ist der Antrieb des Schaltwerkes ausgeschaltet, so dass die an Spannung gelegten Motoren mit konstanter Geschwindigkeit laufen. Auf der Stufe I wird der Schaltwerkantrieb eingeschaltet, so dass das Schaltwerk mit normaler Anlassgeschwindigkeit angetrieben wird, dass also auch die Beschleunigung der Motoren einen Normalwert besitzt. Auf der mit 11 bezeichneten Stellung der Schaltwalze wird der Schaltwerkantriebsmotor so eingeschaltet, dass die Schaltwalze rückwärts gedreht wird und infolgedessen eine Verringerung der Beschleunigung der Antriebsmotoren eintritt. Wird die Schaltwalze auf die mit IV bezeichnete Stellung umgelegt, so werden sämtliche Schaltorgane ausgeschaltet.
Nach dem Ausschalten geht das selbsttätige Schaltwerk, ohne dass ein besonderer Schaltvorgang hiezu erforderlich ist, von selbst in die Nullstellung zurück. Durch Einschalten der mit III bezeichneten Schaltstufe wird der Antriebsmotor des Schaltwerkes ebenfalls in Vorwärtsdrehrichtung eingeschaltet, jedoch läuft auf dieser Schaltstufe der Antriebsmotor des Schaltwerkes mit erhöhter Geschwindigkeit.
Von den weiteren Apparaten der Schaltwerksteuerung ist mit 2 die Hilfssteuerwalze bezeichnet, die durch den Schaltwerkantriebsmotor 3 angetrieben wird. Mit der Hilfssteuerwalze 2 ist eine Nockenschaltwalze 20 zur Betätigung der Hauptstufenschütze, durch die die Motoren an die nicht dargestellten Anzapfungen des Stufentransformators angeschlossen werden, gekuppelt. Mit 4 ist die Feldwicklung des Antriebsmotors 3 bezeichnet. 5 bedeutet einen Bremsmagneten, durch welchen der Schaltwerkantriebsmotor nach dem Ausschalten des Ankerstromes sofort stillgesetzt werden kann. Das Wenderelais 6, welches von der Meisterwalze 1 gesteuert wird, dient dazu, die Umkehr der Drehrichtung des Schaltwerkantriebsmotors 3 beim Vorwärts-oder Rückwärtsschalten des Schaltwerkes zu bewirken.
Durch ein Hilfsrelais 7 kann der in den Ankerstromkreis des Schaltwerkantriebsmotors 3 eingeschaltete Widerstand 8 unwirksam gemacht werden, wenn die Meisterwalze auf Stellung-S7 eingeschaltet ist, wenn also das Schaltwerk mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben werden soll. Zwecks Veränderung der Geschwindigkeit des Motors 3 ist auch noch ein Vorschaltwiderstand 15 im Feldstromkreis der Nebenschlusserregerwieklung 4 vorgesehen, der durch das Hilfsrelais 7 auf der Schaltstufe 1 bei normaler Schaltgeschwindigkeit kurzgeschlossen ist. Soll die Schaltgeschwindigkeit erhöht werden, so wird dieser Widerstand im Erregerkreis des Motors wirksam gemacht.
Mit 9 und 9 sind Abhängigkeitskontakte eines Wechselstromhilfsschützes 9 bezeichnet, das gemeinsam mit den nicht dargestellten Fahrtwenderschützen betätigt wird und von dem die gesamte Steuerung des Schaltwerkantriebes abhängig ist. Mit 10 sind die Pole einer Stromquelle bezeichnet, beispielsweise einer Sammlerbatterie, durch die die Energie zur Bewegung des Schaltwerkantriebes geliefert wird. Mit der Meisterwalze 1 ist die Fahrtwenderschaltwalze 11 gekuppelt, durch welche die Fahrtrichtung des Zuges bestimmt werden kann.
Nach dem Einschalten der Fahrtwenderschaltwalze 11, entsprechend einer gewünschten Fahrtrichtung, wird die Meisterwalze 1 in die mit 111 bezeichnete Stellung bewegt. Die Fahrtwenderschütze, durch welche die Motoren an die Anzapfungen des Stufentransformators angeschlossen werden, werden eingeschaltet. Ausserdem wird das Wechselstromhilfsschütz 9 nach dem Einschalten der Fahrtwenderschütze eingeschaltet.
Nunmehr zieht das Wenderelais 6 an, wobei es über folgenden Stromkreis erregt wird : Pluspol der Stromquelle 10-Abhängigkeits- kontakte 9 a, 9b-Erregerspule des Wenderelais 6-Kontakte a, b der Hilfssteuerwalze 2Kontakte b, c der Meisterwalze 1-Kontakte b, a der Fahrtwenderschaltwalze-M-negativer Pol der Stromquelle 1Q.
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Ausserdem wird das mit 7 bezeichnete Hilfsrelais zwecks Kurzschliessung des Widerstandes 8 im Ankerstronikreis des Schaltwerkantriebsmotors 8 über folgenden Stromkreis eingeschaltet : Pluspol der Stromquelle 10-Kontakte a, b, f, e des Wechselstromhilfsschützes 9-
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wenderschaltwalze 11-Minuspol der Stromquelle 10.
Ausserdem werden der Bremsmagnet 5 sowie der Anker des Schaltwerkantriebsmotors 3 an Spannung gelegt, u. zw. über folgende Stromkreise : Pluspol-Kontakte e, f der Hilfssteuerwalze 2 des Schaltwerkes-Erregung des Bremsmagneten 5-Abhängigkeitskontakte a, b der für die Feinsteuerung vorgesehenen Nockenschaltwalze Ü des Schaltwerkes bzw. die Kontakte a, b eines mit 13 bezeichneten Stromwächters sowie die Kontakte c, d der Nockenschaltwalze zum Minuspol.
Der Ankerstromkreis des Motors hat folgenden Verlauf : Pluspol der SammelbatterieKontakte e, f der Hilfssteuerwalze 2 des Schaltwerkes bzw. Kontakte a, b-f, e des Hilfs-
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wenderwalze 11-Minuspol der Stromquelle.
Beim Einschalten der Schaltstufe III der Meisterwalze wird also der Schaltwerkantriebsmotor 3 an die volle Batteriespannung gelegt, so dass er mit grosser Geschwindigkeit läuft.
Wird die Meisterwalze auf die Schaltstufe 1J zurückgedreht, so wird das mit 7 bezeichnete Hilfsrelais wieder ausgeschaltet. Nach dem Ausschalten dieses Relais nimmt der Ankerstrom des Antriebsmotors 3 folgenden Verlauf : Stromquelle-Kontakte a, b, f, e des Wechselstromhilfsschützes 9 bzw. Abhängigkeitskontakte e, f der Steuerwalze 2-Anker des Hilfsmotors 3-Abhängigkeitskontakte a, b des Bremsmagneten 5-Widerstand 8-Kontakte f7, b
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Ausser der Ankerspannung des Schaltwerkantriebsmotors 3 wird, wie bereits bemerkt, auch die Erregung des Motors geändert, wenn die Schaltgeschwindigkeit erhöht werden soll.
Bei erhöhter Schaltgeschwindigkeit sind in den Erregerstromkreis zwei Widerstände 14, 15 eingeschaltet, während bei normaler Anlassgeschwindigkeit der Widerstand 15 kurzgeschlossen ist. Auf der Schaltstufe III bei erhöhter Schaltgeschwindigkeit ist folgender Erregerstromkreis der fremderregten Feldwicklung vorhanden : Pluspol-Kontakte a, b der Wechselstromsehaltvorrichtung 9- Kontakte c, cl des Wenderelais 6-Feldwicklung 4 des Motors 3-Wider- stände 14, 15-Kontakte e, f des Wenderelais 6-Kontakte a, b der Steuerwalze 2-Kontakte b, c der Meisterwalze 1-Kontakte b, a der Fahrtwenderwalze-Minuspol.
Nach dem Ausschalten des Hilfsrelais 7, das auf den übrigen Schaltstufen der Meisterwalze erfolgt, wird der Widerstand 15 über die Kontakte a, b des Hilfsrelais 7 kurzgeschlossen.
Zu bemerken ist noch, dass nach dem Ausschalten des Schaltwerkantriebsmotors 3 der Antrieb durch die Bremse 5 stillgesetzt wird. Ausserdem ist noch eine Kurzschlussbremsung für den Motor 3 vorhanden. Der Widerstand 8 ist zweckmässigerweise so geschaltet, dass er ausserhalb des über die Hilfskontakt a, c des Bremsmagneten geschlossenen Kurzschlussstromkreises liegt.
Durch die Erfindung werden vor allem die in der Einleitung erwähnten Nachteile vermieden, welche infolge zu geringer Schaltgeschwindigkeit auf den ersten Schaltstufen entstehen können, solange das Fahrzeug sich noch nicht in Bewegung gesetzt hat. Aber ausserdem können noch wesentliche andere Vorteile durch die Erfindung erzielt werden.
Beispielsweise kann der Führer des Fahrzeuges jederzeit während der Fahrt, wenn etwa ein Automat das Schaltwerk ausgeschaltet hat, die Motoren schnell wieder an die volle Spannung legen, ohne dass ein unnötiger Zeit-und Geschwindigkeitsverlust entsteht, wie bei den bekannten Schaltwerken. Ferner können für Zwecke des Rangierens Fahrzeuge sehr schnell beschleunigt werden. Dies ist bisweilen erforderlich, wenn eine Lokomotive Rangierfahrten ausführt oder Wagen abstösst. Hiebei muss nämlich der Beschleunigungsweg der abstossenden Lokomotive mit Rücksicht auf die Länge der für Rangierzweeke zur Verfügung stehenden Gleislänge möglichst klein gemacht werden, weil im andern Fall viele unnütze Fahrten der Lokomotive erforderlich sind.
Mit besonderem Vorteil kann übrigens die Erfindung noch dadurch verbessert werden. dass bei einem mit Feinstufen versehenen Schaltwerk, die beispielsweise durch zwischen die Anzapfungen des Stufentransforma. tors eingeschaltete Hilfsdrosselspulen oder Hilfstransformatoren erzielt werden, die Feinregulierung unwirksam gemacht wird, wenn das Schaltwerk mit erhöhter Geschwindigkeit angelassen werden soll. Ist ein Stromwächter zur Überwachung des Anlass-
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gemacht, was durch Kurzschliessen seiner Kontakte, die beispielsweise in den Ankerstromkreis des das Schaltwerk antreibenden Motors eingeschaltet sind, geschehen kann.
Bei einem Antrieb, durch welche verschieden grosse Massen beschleunigt werden müssen, kann das Schaltwerk mit Vorteil derart ausgebildet werden, dass einerseits die Geschwindigkeit auf den verschiedenen Schaltstufen unter Einhaltung eines bestimmten Geschwindigkeitsver- hältnisses geändert wird, anderseits aber der Führer die Schaltgeschwindigkeit noch entsprechend der anzutreibenden Masse verändern kann. Dies kann beispielsweise bei einem Schaltwerk, bei welchem Widerstände in den Ankerstromkreis zwangläufig in Abhängigkeit von den Schalt- stufen eingeschaltet werden, dadurch geschehen, dass zur Berücksichtigung der angetriebenen Massen die Erregung des Antriebsmotors verändert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Durch einen Hilfsmotor angetriebenes Schaltwerk zum Anlassen und Regeln von
Motoren, insbesondere für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass die
Drehzahl des Hilfsmotors und damit die Schaltgeschwindigkeit des Schaltwerkes während des
Schaltvorganges, z. B. nur auf den ersten Schaltstufen, betriebsmässig in weiten Grenzen ver- änderlich, vorzugsweise über ihren betriebsmässigen Normalwert erhöhbar ist.