CH161470A - Regenerative braking circuit for single-phase series motors. - Google Patents

Regenerative braking circuit for single-phase series motors.

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CH161470A
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Societe Anonyme Des A Secheron
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Secheron Atel
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  

      Nutzbremssehaltung    für     Einphasen-Serienmotoren.       Gegenstand vorliegender Erfindung ist  eine     Nutzbremssehaltung    für     Einphasen-          Serienmotoren.     



       Bei        Einphasen-Serienmotoren    ist eine  Nutzbremsung durch Fremderregung des  Magnetfeldes möglich. Um bei solchen An  ordnungen eine günstige Phasenlage des       Nutzbremsstromes    zu bekommen, ist es  zweckmässig, eine derartige Schaltung zu  wählen, dass der Strom in den     Feldmagnet-          w        icklungen    in Phase mit der zugeführten  Spannung ist. Da die Magnetwicklungen  eine grosse Selbstinduktion haben, ist es not  wendig, für Erzielung dieser gewünschten  Phasenlage besondere Hilfsmittel vorzusehen.

    Als solche sind schon verschiedene Schaltun  gen mit rotierenden Umformern, Drosselspu  len und     Ohmschen    Widerständen vorgeschla  gen, die aber ziemlich kompliziert sind und  umfangreicher zusätzlicher Schalteinrichtun  gen bedürfen.  



  Erfindungsgemäss wird mit der Feldwick  lung der     Einphasen-Serienmotoren    ein Kon-         densator    in. Serie geschaltet, um einen günsti  gen Phasenwinkel     zwischen    dem     Magnetisie-          rungsstrom    und der an den Klemmen der  Motoren herrschenden Spannung zu er  reichen.  



  In dem Spezialfall, in welchem die Re  sonanzbedingung im Erregerkreise
EMI0001.0018  
    eingehalten wird,     wird    Phasengleichheit zwi  schen dem     Magnetisierungsstrom    und dieser  Spannung erreicht.         Fig.    3 stellt die Erfindung prinzipiell in  beispielsweiser Schaltung dar, während     Fig.    4  das zugehörige     Vektordiagramm    veranschau  licht.

   An einem     Anzapftransformator    D, der  von einer     Wechselstromquelle    gespeist wird,  ist der Anker A eines     Einphasenserienmotors     geschaltet, dessen     Magnetwicklung        B    über  einen Kondensator C von einer weiteren An  zapfung des Transformators D gespeist wird.  Es kann aber an Stelle des     Anzapftransfor-          mators    ein Transformator mit     getrennten         Wicklungen oder ein beliebiger Stromerzeu  ger treten.  



       Fig.    4 zeigt das     Vektordiagramm,    wobei  die Spannungen auf eine gemeinsame Ver  gleichsspannung entsprechend dem Anschluss  an verschiedene     Transformatorspannungen     reduziert sind. E ist die Netzspannung. Der       klagnetisierungsstrom        J.    ist in Phase mit  der Spannung E. Mit dem     Magnetisierungs-          strom    stimmt auch das Hauptfeld in seiner  Phasenlage überein.

   Das Hauptfeld erzeugt  phasengleich eine     rotatorisch    induzierte     Ge-          neratorspannung        Eg,    die somit auch mit E  phasengleich, jedoch bei einer der Bremsung  entsprechenden Geschwindigkeit grösser als  diese ist. Wird von der Spannung     Eg    der       induktive    Spannungsabfall EX und der     Ohm-          sehe    Spannungsabfall     El.    im Ankerstromkreis  abgezogen, so verbleibt die Netzspannung E.  Aus dieser     Konstruktion    erhält man, wie er  sichtlich, in bekannter Weise Grösse und Pha  senlage des Nutzstromes I.

   Wie ersichtlich,  gibt der nutzbremsende Motor unter dem  Winkel     9p    nacheilenden Strom<I>I</I> ab,     bezw.     nimmt den gleichen Betrag an voreilendem  Strom auf. Diese Anordnung entlastet somit  das Bahnnetz vom Blindstrom und verbessert  daher in bekannter Weise die Übertragungs  fähigkeit des Netzes.  



  Die angegebene Schaltung nach     Fig.    3 ist  im Wesen eine Schaltung mit     Nebenschluss-          chaTakter.    Da     bei    dieser Schaltung bekannt  lich beim     Überschalten    von einer Stufe zur  andern,     sowie    bei Spannungsschwankungen  sehr starke Stromstösse auftreten können,  empfiehlt es sich, durch Vorsehung eines an  sich bekannten     Kompoundierungs-Transfor-          mators    eine     Kompoundcharakteristik    zu er  zielen, wodurch wesentlich weicheres Verhal  ten bei Spannungsschwankungen,

   sowie ge  ringere     Stromstösse    beim     Überschalten    be  wirkt werden.  



       Fig.    5 zeigt die betreffende Schaltung,  wobei die Bezeichnungen .der     Fig.    3 beibehal  ten sind.     Hinzugekommen    ist .der     Kompoun-          dierungs-Transformator    mit der     Primärwick-          lung        B,    und der Sekundärwicklung     B2.    Die    Sekundärwicklung ist derart geschaltet,

       dass     der im Stromkreis des Ankers     .A    fliessende       Nutzbremsstrom    die der Magnetwicklung zu  geführte Spannung des     Anzapftransforma-          tors    D im wesentlichen zu vermindern sucht.  Dieser Schaltung entspricht .das Vektor  diagramm     Fig.    6, wobei die Bezeichnungen  der     Fig.    4 beibehalten sind.

   Die der Magnet  wicklung zugeführte     Spannung    setzt sich  dabei aus zwei Komponenten zusammen, der  der Netzspannung entsprechenden Spannung       E    und der     transformatorisch    in der Wick  lung     B=    induzierten Spannung Et. Beide  geben die resultierende Spannung     E.,    mit  welcher der     Magnetisierungsstrom        J.    und  damit auch das Hauptfeld phasengleich ist.  Die Spannung Et ist in der Phase entgegen  gesetzt gleich dem     Nutzbremsstrom    I.

   Die       Nutzbremsspannung        E,    hat die eingezeich  nete Richtung, und es ergibt sich analog wie  in     Fig.    4 Grösse und Richtung des Nutz  bremsstromes I. Diese Schaltung hat noch  den Vorteil, dass der     Phasenwinkel        (p    des       Nutzbremsstromes    kleiner ist, wie bei der  Schaltung nach     Fig.    3, und auch der innere  Phasenwinkel     y    zwischen     Nutzbremsstrom     und     Magnetisierungsstrom        bezw.    Hauptfeld  kleiner ist als bei der Schaltung nach     Fig.    3,

    wodurch sich bei gleichen Bremsströmen ein       grösserers    Bremsmoment ergibt.  



  In     Fig.    7 ist diese Schaltung anhand eines  Lokomotivschaltbildes näher ausgeführt. Von  einem vom Fahrdraht     gespeisten    Stromab  nehmer empfängt über dem Hauptschalter G  der     Anzapftransformator    H in     bekannter     Weise seine Spannung. An der Sekundär  seite des     Anzapftransformators    H sind in  bekannter Weise die     Stufenhüpfer    1 bis 6  angeschlossen, welche über die     Spannungs-          teilerdrosselspule        K    die     Speisung,    der Trieb  motoren durchführen.

   Die Einstellung der  Fahrt     bezw.    Bremsschaltung erfolgt durch  zwei Walzenschalter L (Bremswalzen), wel  che die beiden Stellungen " f" (Fahrt) und  "b" (Bremse) enthalten. Die Umschaltung  der Feldwicklungen für die     Fahrtwendungen     erfolgt durch gesonderte     Fahrtwender        t11.    In  der Stellung Fahrt     (f)    sind die Hauptpol-           wicklungen    B mit den Ankerwicklungen  A, den Kompensationswicklungen N, den       Wendepolwieklungen    0 und     Wendepolshun-          len    P in üblicher Weise in Serie geschaltet.  Die beiden Motoren der Lokomotive sind  parallel geschaltet.

   Die Steuerung der Fahrt  stellungen erfolgt in bekannter Weise mit  Hilfe des Belages der     Kontrollerhauptwalze          Q,    welche von der als     Steuerstromquelle    ein  gezeichneten Batterie R den Steuerstrom er  hält und diesen den Betätigungsspulen der       Hüpfer    1 bis 6 zuführt. Es sind dabei im  Schema der Übersichtlichkeit halber die  Betätigungsspulen der Hüpfer, sowie die  Steuerleitungen zu diesen samt     Verriege-          lungsleitungen    nicht eingezeichnet, sondern  nur bei der     Kontroller-Hauptwalze        Q    die be  treffenden Finger mit denselben Zahlen 1 bis  6 bezeichnet, wie die Bezeichnung der Hüp  fer lautet.

    



  Die Umschaltung von Fahrt auf Bremse  erfolgt durch die     Bremssteuerwalze        S,    durch  welche in den Fahrtstellungen durch die Fin  ger<I>f</I> die Stellung<I>f</I> der Bremswalze<I>L</I> ein  gestellt wird und gleichzeitig der später zu  besprechende Hüpfer 8 eingeschaltet wird.  In der Stellung "Bremse" der Walze     S    wird  die Stellung b der Bremswalze L eingestellt  und gleichzeitig der Hüpfer 7 eingeschaltet.

    Durch die Einschaltung des     Hüpfers    7 wird  der Kondensator C an eine     Anzapfung    des  Stufentransformators H gelegt und die durch       Umstellung    der Walzen L von den Ankern  <I>A</I> abgetrennten Magnetwicklungen<I>B</I> werden  in der in     Fig.    5 prinzipiell angezeigten Weise  geschaltet.

   Die beiden Wicklungen B der  zwei Motoren sind dabei in Serie vom Strom  durchflossen und in Serie zu ihnen ist auch,  wie man bei Verfolgung des Stromkreises  sieht, die Sekundärwicklung     B@    des     Kom-          poundierungs-Tra.nsformators    geschaltet, des  sen Primärwicklung     B1    im     .Stromkreis    der  Motoranker A liegt.

   Eine Umschaltung der       Ohmschen        Wendepolshunte    P vom Fahr  betrieb auf induktive     Shunte,    wie sie eigent  lich der Phasenlage des     Nutzbremsstromes     gegenüber der Magnetwicklung entsprechen  würde, ist bei der eingezeichneten Schaltung    nicht angenommen, kann aber, wenn zweck  mässig, ebenfalls durch die Bremswalzen L  bewirkt werden.  



  Die Schaltung bei Nutzbremsung erfolgt  nun auf die Art und Weise, dass der Ein  fachheit halber die Erregung der Magnet  felder konstant gehalten wird,     bezw.    die       Magnetisierungsstromstärke    nicht reguliert  wird, wiewohl prinzipiell auch eine     Ände-          rang    der Erregerstromstärke in bekannter       Mreise    möglich wäre. Der Ankerstromkreis  der Triebmotoren wird mit Hilfe der     Stufen-          hüpfer    1 bis 6 und der     Überschaltdrossel-          spule        K    an die verschiedenen     Anzapfungen     des Transformators H gelegt.

   Dabei wird  damit begonnen, zuerst die Anker an die  höchsten     Anzapfungen    zu legen und dann  werden im Verlaufe der Bremsung und Ver  langsamung des Zuges die Anker an eine  immer niedrige     Transformatorspannung    an  geschlossen. Auf diese Weise ist es möglich,  die Nutzbremsung bis zu einer relativ ge  ringen Fahrgeschwindigkeit fortzusetzen und  so einen grossen Teil der     Bewegungsenergie     des Zuges zurückzugewinnen.

   Die Schaltung  der Stufenhüpfer hat dabei in verkehrter  Reihenfolge     wie    bei Fahrt zu erfolgen, und  es wird dies nach einem weiteren Anspruch  derart durchgeführt, dass dieselbe Walze für  die Betätigung der Stufenhüpfer bei Fahrt  und Bremse mit denselben Stellungen benützt  wird, wobei bei den Fahrtstellungen diese  von der     Stellung-    0 in die Stellung 1, 2 bis 6  gedreht wird, während sie bei Stellung       "Bremse"    ebenfalls von der     "Nullstellung"     beginnend, in verkehrter Richtung, wie bei  Fahrt, in die Stellung 6, 5     usw.    bis 1 ge  dreht werden kann.  



  Die betreffende Schaltmöglichkeit der  Hauptwalze     Q    kann in einfacher Weise durch  eine mechanische Vorrichtung bewirkt wer  den, welche in     Fig.    1 und 2 beispielsweise  erläutert ist. Die Fahrkurbel 10 kann bei  der eingezeichneten Stellung der Brems  steuerwalze S, die der Stellung Fahrt ent  spricht, nur nach links in .die Stellung 1, 2  gedreht werden, da sie an der Drehung in      die verkehrte Richtung durch den Anschlag  11, welcher über die     Kontrollerdeckplatte        1.2     herausragt, gehindert wird.

   Wird die Brems  walze S in die Stellung Bremse gedreht, so  wird durch den Hebel     1$,    Schubstange 14  und den Winkelhebel 15 der Anschlag 11  unter die     Kontrollerdeckplatte    12 gesenkt  und dafür der Anschlag 16 über die     Kontrol-          lerdeckplatte    gehoben, so dass dann die Kur  bel nur nach der andern Richtung wie bei  der Fahrt gedreht werden kann.  



  Im     Zusammenhang    mit der     Nutzbrems-          schaltung    ist auch eine Vorrichtung ein  gezeichnet, welche bei Unmöglichkeit, die       Nutzbremsenergie    verwenden zu können, die  mechanische Bremse betätigt. Diese Einrich  tung besteht aus     einem        Überspannungsrelais     T, welches seine Kontakte schliesst, wenn  kein Energieverbrauch auf der     .Strecke    vor  handen ist und daher die Spannung der Loko  motive einen übermässigen Wert annimmt,  aus einem     Notbremsventil    U und der Haupt  schalterauslösung V.

   Bei Ansprechen des       Überspannungsrelais    T wird mit Hilfe der       Steuerstrombatterie        B    durch das nicht näher  eingezeichnete, an sich bekannte     Notbrems-          ventil    U eine mechanische Bremsung einge  leitet und gleichzeitig der Hauptschalter G  des Fahrzeuges über die Auslösung V aus  geschaltet.  



  Das     Notbremsventil    kann, wie eingezeich  net, mit der     Nutzbremseinrichtung    noch der  art kombiniert werden, dass bei Überschal  tung der Nutzbremsung in die letzte Stellung  (1) ausser der Nutzbremsung auch die me  chanische mit Hilfe des     Notbremsventils   <I>TI</I>  eingeleitet wird. Die hierfür notwendige  Schaltung ist aus der     Fig.    7 zu entnehmen,  wobei noch ein     Ausgleichwiderstand    W, der  den Widerstand der     Auslösespule    V ersetzt.,  vorgesehen ist.  



  Wenn ein Kondensator nicht unter Span  nung     steht,    so ist es zweckmässig, ihn kurz  zuschliessen, was auch beim Kondensator C  erfolgt. Dieser Kurzschluss kann, wie es- in       Abb.    7 durch den Hüpfer 8     in    der Fahrt  stellung -durchgeführt wird, gleichzeitig da  mit verbunden werden, mit Hilfe des Kom-         poundierungs-Transformators        B"        BZ    die Ka  pazität C in Hauptstromkreis wirksam zu  machen und dadurch eine Verbesserung der  Phasenlage des Stromes während der Fahrt  hervorzurufen.  



  Die angegebene Schaltung gilt nur prin  zipiell und kann im wesentlichen auch durch  andere an sich bekannte Mittel (Stufenschal  ter, Feinregler     etc.)    erreicht werden. Ebenso  ist es möglich, um an Erregungsenergie für  die nutzbremsenden Motoren zu sparen, diese  bei der     Nutzbremsung    in Serie zu schalten,  während sie für den Fahrbetrieb parallel ge  schaltet sind. Schliesslich können auch Fahrt  wenderwalzen M und Bremswalzen L in  einem gemeinsamen Apparat vereinigt wer  den, oder die Schaltung     statt    durch Walzen  schalter durch Hüpfer     vorgenommen    werden.  



  Die     Fig.   <B>8</B> bis 10 veranschaulichen wei  tere Ausbildungen der Erfindung.  



  Da bekanntlich     Einphasen-Seriemotoren     im allgemeinen für verhältnismässig niedrige  Spannungen gebaut werden, ist auch die       Spannung,    die zur Erregung der Feldwick  lung notwendig ist, verhältnismässig gering.  Da für diese Spannungsverhältnisse der Bau  von Kondensatoren schwierig ist oder Kon  densatoren für niedrige Spannungen nur  schlecht ausgenützt sind, lassen sich in     vie-,          len    Fällen wesentlich günstigere Verhältnisse  für die Grösse der Kondensatoren bei der an  gegebenen Bremsschaltung erzielen, wenn  diese nicht direkt in Serie mit der Feldwick  lung geschaltet werden,     sondern    in an sich  bekannter Weise über einen Zwischentrans  formator.

   Letzterer hat höhere Sekundär  spannung, seine Primärspannung ist in Serie  mit der Feldwicklung geschaltet. In bekann  ter Weise wirkt dann die Kapazität so, als  ob sie um das Quadrat des Übersetzungsver  hältnisses des     Zwischentransformators    ver  grössert direkt in den     Erregerkreis    geschal  tet wäre.  



  Wie aus     Fig.    4 hervorgeht, ist bei Ver  wendung einer Schaltung ohne     Kompoundie-          rungs-Transformator    die Tangente des     Pha-          senverschiebungswinkels        (p    gleich dem Ver-           hältnis    des induktiven zum     Ohmschen    Span  nungsabfall im Ankerstromkreis des nutz  bremsenden Motors.

   Da der     Ohmsche    Span  nungsabfall des Ankerstromkreises im Ver  hältnis zum induktiven Spannungsabfall des  selben Stromkreises klein ist, ergibt sich somit  ein relativ grosser Winkel     9p,    so dass zur Er  zielung eines entsprechenden Drehmomentes  beim Bremsen und einer genügenden     Brems-          ieistung    verhältnismässig grosse Ankerströme  notwendig sind. Die Verhältnisse hierfür  können nun, abgesehen von dem eingangs  erwähnten     Kompoundierungs-Transformator     dadurch verbessert werden, dass in dem An  kerstromkreis ein zusätzlicher     Ohmscher    Wi  derstand eingeschaltet wird.

   Es lässt sich  leicht nachweisen, dass für ein bestimmtes  Verhältnis zwischen     Ohmschem    und induk  tivem Widerstand dieses Stromkreises die  Verluste für eine gegebene Bremsleistung ein  Minimum werden, und es kann angestrebt  werden, dieses Verhältnis möglichst oder  ganz zu erreichen. Als     Ohmschen    Wider  stand kann ganz oder teilweise, nach ent  sprechender Umschaltung, der für den Fahr  betrieb übliche     Ohmsche        Wendepolshunt     Verwendung finden.  



  In     Fig.    8 ist die betreffende Schaltun  beispielsweise schematisch dargestellt, wobei  im Erregerstromkreis ein Zwischentransfor  mator für den Kondensator vorgesehen ist.  An einer     Anzapfung    des Haupttransforma  tors<I>D</I> ist die Ankerwicklung<I>A</I> über den  zusätzlichen     Ohmschen    Widerstand G ge  schaltet. Anderseits ist an einer andern An  zapfung des Transformators der Erreger  stromkreis angeschlossen, der die Erreger  wicklung des Motors Z und die Primärwick  lung F, des Zwischentransformators für den  Kondensator enthält. Die Sekundärwicklung       F2    desselben Transformators speist direkt  den Kondensator C.

   An Stelle eines Trans  formators mit zwei Wicklungen F,, F= kann  auch ein Transformator in Sparschaltung  Verwendung finden.  



  Zur Erzielung eines geringen     Phasenver-          schiebungswinkels    ist es zweckmässig, eine       Voreilung        zwischen    dem Magnetisierungs-         strom    und der Netz-     bezw.    Transformator  spannung zu bewirken, wie sie auch durch  den eingangs beschriebenen     Kompoundie-          rungs-Transformator    bewirkt wird     (vergl.          Vektordiagramm        Fig.    6). Es     können    jedoch  zur Erzielung des gleichen Zweckes auch an  dere an sich bekannte Mittel verwendet wer  den.

   Eine beispielsweise Schaltung, die die  Leiche Verschiebung mit andern     Mittel    be  wirkt, ist die folgende:  Der Erregerstromkreis wird vom Trans  formator nicht direkt gespeist, sondern in  der Weise, dass über einen     Ohmschen    Wider  stand Zweigströme fliessen, von welchen der  eine den     Magnetisierungsstrom    des Motors  bildet und der andere über eine entspre  chend grosse     Induktivität    fliesst. An Stelle  des Stromes in der     Induktivität    kann auch  der     Magnetisierungsstrom    eines Transforma  tors treten, von dessen Sekundärseite der       Magnetisierungsstrom    des Motors abgenom  men wird.

   Dieser ist dann wie gewünscht  gegenüber der Primärspannung etwas in der  Phase voreilend.  



  Eine beispielsweise Schaltung hierfür ist  aus     Fig.    9 zu entnehmen. Am Transforma  tor<I>D</I> ist einerseits der Anker<I>A</I> des Ein  phasen-Serienmotors angeschlossen, ander  seits werden über einen     Ohmschen    Wider  stand r' zwei parallele Stromkreise gespeist.  Der eine dieser Stromkreise speist die Er  regerwicklung Z über die     Primärseite    des       Kondensator-Zwischentransformators    F,. In  diesem Stromzweig fliesst der     Magnetisie-          tungsstrom        J..    Der zweite Stromzweig wird  durch die     Induktivität    H gebildet; der Strom  in ihm sei mit<B>JD</B> bezeichnet.

   Die     Induk-          tivität    H kann in bekannter Weise als Er  satzschema für einen auf das Übersetzungs  verhältnis 1 :1 reduzierten Transformator  aufgefasst werden, dessen     Magnetisierungs-          strom    dem Strom<B>JD</B> entspricht.

   Da., wie aus  der noch zu besprechenden     Fig.    10 hervor  geht, zur Erzielung einer entsprechenden  Phasenverschiebung der Strom J     v    eine be  stimmte Grösse haben muss, kann es vorteil  haft sein, bei dem Transformator einen grö-           sseren        Magnetisierungsstrom    als normal er  forderlich, durch besondere, an sich bekannte  Hilfsmittel zu erreichen (Luftspalte     etc.).     Das     Vektordiagramm    des     Magnetisierungs-          kreises    ist aus     Fig.    10 zu entnehmen.

   Da  die Selbstinduktion der Wicklung Z und der  über den Transformator     F1,        F2    im gleichen  Kreise     wirkende    Kondensator C für die       Netzfrequenz    die Resonanzbedingung geben,  ist der Strom     J.    in Phase mit der an den  Klemmen der     Induktivität    H herrschenden  Spannung. Letztere ist     J.X   <I>X</I>     r..    Der Strom  in der     Induktivität    JD eilt dieser Spannung  um 90   nach. Über den Widerstand r' fliesst  der Summenstrom J' der Ströme     Jin    und J n.

    Der Spannungsabfall am Widerstand r' ist  Letzterer ist zur Spannung     Jm        #        rm     geometrisch zu addieren und ergibt sich dann  die Spannung Ein an der     Trans.formator-          anzapfung.    Wie ersichtlich, eilt der Strom       J.    gegenüber der     Transformatorspannung        .E.     etwas vor.  



  In den     Fig.    8 und 9 sind der Übersicht  lichkeit halber     etwaige        Kompensations-    und       Wendepolwicklungen    an den     Einphasenmoto-          ren    weggelassen, die in an sich bekannter  Weise geschaltet werden können. Die Mittel  zur Verbesserung der Phasenverschiebung,  die in der vorliegenden Beschreibung an  gegeben sind, können nicht nur einzeln,     son          4ern    auch gleichzeitig     bezw.    abwechselnd  für verschiedene Betriebszustände zur An  wendung gelangen.  



  Wenn nun im vorstehenden zwar eine  Schaltung mit     Mitteln    zur Erzielung der  richtigen Phasenverschiebung im Erreger  stromkreis gezeigt wird, so ist noch darauf  Gewicht zu legen,     dass    die     gezeigte    Art von  Schaltungen gegenüber .der sonst noch ge  bräuchlichen Schaltung den Vorteil besitzt,  dass durch relativ schwache Erregung eine  verhältnismässig kleine Leistung der für die  Erzeugung der richtigen Phasenverschiebung  notwendigen     Einrichtungen    ausreicht.  



  Gegenüber den sonst vorgeschlagenen  Schaltungen dieser Kategorie besteht der  Vorteil der im vorstehenden gezeigten Schal  tung darin, dass einerseits eine rotierende    Maschine vermieden wird, und anderseits bei  ruhender Anordnung die Leistung -der     Pha.-          senverschiebungs-Einrichtung    nicht grösser  gewählt werden muss als die     Magnetisierungs-          leistung    der Motoren, wie dies bei den be  kannten Schaltungen, wo ebenfalls ruhende  Einrichtungen verwendet werden, der Fall  ist.  



  Entgegen allfälligen Bedenken gegen die  Verwendung von statischen Kondensatoren  auf Bahnfahrzeugen, besteht in Wirklichkeit  bei den gegenwärtig bekanntlich recht erheb  lichen Fortschritten im Bau der benötigten  Apparate hierin gar keine Schwierigkeit.  



  Tatsächlich zeigt eine genaue     Durcharbei-          tung    der     Schaltung    denn auch, dass die nach  stehend angegebenen Abänderungen gegen  über der vorstehenden Beschreibung der Er  findung durchaus empfehlenswert sind:  Die fachkundige     Überlegung    lässt vor       allem    als zweckmässig erscheinen, mit Rück  sicht auf die sehr geringe Erregerspannung  von     Einphasen-Wechselstrommotoren,    den  Kondensator nicht direkt in den Erreger  stromkreis zu schalten, sondern über einen  Zwischentransformator mit entsprechend  hoher Sekundärspannung.  



  Betreffend die Schaltung     nach        Fig.    9 ist  folgendes zu beachten:  Wenn auch der     Magnetisierungsstrom     gegenüber der Netzspannung voreilt, ergibt  sich im Anker zwischen Strom und Span  nung ein grosser     Phasenverschiebungswinkel.     Dieser ist nämlich dem     Kurzschlusswinkel     für den Ankerstromkreis gleich,     @    der sich in  der Grössenordnung von     arc        cos        0,2-.    0,2:0  bewegt.

   Durch diesen schlechten Phasenwin  kel wird bewirkt, dass der Ankerstrom, der  bei gegebener     Erregung    zur Erzeugung eines  bestimmten Bremsdrehmomentes notwendig  wäre, verhältnismässig gross ist. Mehr oder  weniger verlegene Andeutungen in der Fach  literatur lassen erkennen, dass bei allen den  gedachten Nutzbremssystemen die gleichen  oder ähnliche Erfahrungen gemacht werden,  wenn man auch hin und wieder zu versuchen  scheint, .die     Verhältnisse    günstiger darzustel  len, als wie sie in Wirklichkeit sind.

        Es hat sich nun aber herausgestellt, dass  es zur Vermeidung des gerügten Übelstandes       vorteilhaft        wäre,        einen        zusätzlichen     Widerstand in den     Ankerstromkreii     einzufügen. Tatsächlich zeigt übrigens eine  einfache     Extremwertrechnung,    dass die Ver  luste im Ankerstromkreis bei gegebener Er  regung und gegebenem Drehmoment, am  kleinsten sind, wenn der     Ohmsche    und induk  tive Widerstand des Ankerstromkreises  gleich sind.

   Die Beibehaltung .des     Ohmschen          Wendepolshunts    bei der elektrischen Brem  sung, so wie zeichnerisch dargestellt, mag  ungünstig erscheinen, da bei der elektrischen  Bremse die resultierende     Funkenspannunn     zu gross würde. Es dürfte bei der in Aus  sicht genommenen schwachen Erregung sich  als möglich erweisen, ohne den eigentlich zur  Erzielung einer theoretisch richtigen     Kom-          mutierung    notwendigen induktiven     Wende-          polshunt    auszukommen.

   Es ist nämlich zu  berücksichtigen, dass, wenn die Schaltung  derart vorgenommen wird, dass der gesamte  Ankerstrom durch die     Wendepolwicklungen     fliesst, die Restspannungen in der kommutie  renden Windung so klein sein dürfte, dass  sie für die Zeit der elektrischen Bremsung  wohl toleriert werden könnten. Der     Wende-          polshunt    wäre dann gleich als Teil des vor  stehend erwähnten zusätzlichen Widerstan  des im Ankerstromkreis     verwendbar.     



       Tieferschürfende        @\berlegungen    lassen  auch erkennen, dass, wenn die Erregungs  energie sehr gering zu halten, gegebenenfalls  für die Nutzbremsung die Serienschaltung  zweier Anker in Erwägung kommt, was mit  Rücksicht auf die verhältnismässig geringen  Bremszugkräfte auch vom     .Standpunkt    der  Adhäsion zulässig erscheint, wobei indessen  diese Schaltung wohl nur dann von Vorteil  ist, wenn die verlangten Bremsmomente ge  ring sind.  



  Nicht unerwähnt soll bleiben, dass die im  vorangehenden vorgeschlagene Schaltung für  Nutzbremsung auch Motorbetrieb unterhalb  der     Leerlaufsdrehzahl    für jede Stufe     zulässt,     und dass, wenn man die     Nutzbremsverhält-          nisse    derart auslegt,     da.ss    bei Einschaltung    der Nutzbremsung auf der höchsten Trans  formatorstufe bei .der Höchstgeschwindig  keit sieh gerade die Leerlaufdrehzahl für  diese Stufe ergibt. Hieraus folgt, dass dann  keine Bremswirkung, aber auch kein Motor  betrieb eintreten würde, und dass erst beim       Weiterschalten    die Bremszugkraft beliebig  vergrössert werden kann.  



  In den oben beschriebenen Ausführungs  beispielen findet der Anschluss der Feldwick  lung und der Anker an die Netzspannung  statt. Besagter Anschluss kann auch an  einen beliebigen sonstigen Stromerzeuger  oder     -verbraucher    stattfinden, indem die  Speisung .des Erregerstromkreises durch eine  oder mehrere Hilfsgruppen geschehen kann  und die Anker auf Hilfsbetriebe arbeiten  können, wie schon oben unter der Beschrei  bung von     Fig.    3 kurz erwähnt wurde..



      Regenerative braking for single-phase series motors. The present invention relates to a regenerative braking system for single-phase series motors.



       Regenerative braking by external excitation of the magnetic field is possible with single-phase series motors. In order to obtain a favorable phase position of the regenerative braking current with such arrangements, it is advisable to select such a circuit that the current in the field magnet windings is in phase with the voltage supplied. Since the magnet windings have a large self-induction, it is not necessary to provide special aids to achieve this desired phase position.

    As such, various Schaltun conditions with rotating converters, Drosselspu len and ohmic resistors are suggested, but they are quite complicated and require extensive additional Schalteinrichtun conditions.



  According to the invention, a capacitor is connected in series with the field winding of the single-phase series motors in order to achieve a favorable phase angle between the magnetizing current and the voltage prevailing at the terminals of the motors.



  In the special case in which the resonance condition in the excitation circuit
EMI0001.0018
    is maintained, phase equality is achieved between the magnetizing current and this voltage. FIG. 3 shows the invention in principle in an exemplary circuit, while FIG. 4 illustrates the associated vector diagram.

   At a tap transformer D, which is fed by an alternating current source, the armature A of a single-phase series motor is connected, whose magnet winding B is fed via a capacitor C from another tap on the transformer D. Instead of the tapping transformer, however, a transformer with separate windings or any other generator can be used.



       Fig. 4 shows the vector diagram, wherein the voltages are reduced to a common comparison voltage corresponding to the connection to different transformer voltages. E is the line voltage. The magnetizing current J. is in phase with the voltage E. The phase position of the main field also corresponds to the magnetizing current.

   The main field generates a rotationally induced generator voltage Eg in phase, which is therefore also in phase with E, but greater than this at a speed corresponding to the braking. If the inductive voltage drop EX and the ohmic voltage drop El. is withdrawn in the armature circuit, the mains voltage E remains. From this construction, as can be seen, the size and phase position of the useful current I is obtained in a known manner.

   As can be seen, the regenerative braking motor outputs lagging current <I> I </I> at angle 9p, respectively. absorbs the same amount of leading current. This arrangement thus relieves the rail network of reactive current and therefore improves the transmission capacity of the network in a known manner.



  The specified circuit according to FIG. 3 is essentially a circuit with a shunt circuit. Since in this circuit, as is well known, very strong current surges can occur when switching from one stage to the other, as well as with voltage fluctuations, it is advisable to provide a compounding transformer that is known per se to achieve a compound characteristic, which results in significantly smoother behavior Voltage fluctuations,

   as well as lower current surges when switching over.



       Fig. 5 shows the relevant circuit, the designations .der Fig. 3 are retained. The compounding transformer with the primary winding B and the secondary winding B2 has been added. The secondary winding is connected in such a way that

       that the regenerative braking current flowing in the circuit of the armature .A seeks to essentially reduce the voltage of the tapping transformer D fed to the magnet winding. This circuit corresponds to the vector diagram in FIG. 6, the designations of FIG. 4 being retained.

   The voltage supplied to the magnet winding is made up of two components, the voltage E corresponding to the mains voltage and the transformer B = induced voltage Et in the winding. Both give the resulting voltage E., with which the magnetizing current J. and thus also the main field is in phase. The opposite phase of the voltage Et is equal to the regenerative braking current I.

   The regenerative braking voltage E, has the direction shown in the drawing, and the size and direction of the regenerative braking current I is obtained analogously to FIG. 4. This circuit also has the advantage that the phase angle (p of the regenerative braking current is smaller, as in the circuit according to Fig. 3, and also the internal phase angle y between regenerative braking current and magnetizing current or main field is smaller than in the circuit according to Fig. 3,

    which results in a greater braking torque with the same braking currents.



  In Fig. 7 this circuit is shown in more detail using a locomotive circuit diagram. From a pantograph fed by the contact wire, the tap transformer H receives its voltage in a known manner via the main switch G. On the secondary side of the tapping transformer H, the step hoppers 1 to 6 are connected in a known manner, which perform the supply of the drive motors via the voltage divider choke coil K.

   The setting of the trip respectively. Braking is done by two roller switches L (brake rollers), wel che contain the two positions "f" (travel) and "b" (brake). The switchover of the field windings for the trip turns is carried out by a separate trip reverser t11. In the travel position (f), the main pole windings B are connected in series in the usual way with the armature windings A, the compensation windings N, the reversing pole windings 0 and reversing pole shells P. The two engines of the locomotive are connected in parallel.

   The control of the driving positions is done in a known manner with the help of the coating of the controller main roller Q, which from the battery R drawn as a control power source, the control current he holds and these the actuating coils of the hoppers 1 to 6 supplies. For the sake of clarity, the actuation coils of the hoppers and the control lines to these including locking lines are not shown in the scheme, but only the fingers in question with the same numbers 1 to 6 as the name of the hoppers on the main controller roller Q. fer is.

    



  The switch from travel to brake is carried out by the brake control roller S, by means of which in the travel positions the fingers <I> f </I> enter the position <I> f </I> of the brake roller <I> L </I> is placed and at the same time the hopper 8 to be discussed later is switched on. In the "brake" position of the roller S, the position b of the braking roller L is set and the hopper 7 is switched on at the same time.

    By switching on the hopper 7, the capacitor C is connected to a tap of the step transformer H and the magnetic windings <I> B </I> separated from the armatures <I> A </I> by moving the rollers L are shown in the diagram shown in FIG 5 switched in principle indicated manner.

   The two windings B of the two motors have current flowing through them in series and, as you can see when following the circuit, the secondary winding B @ of the compounding transformer is connected in series with them, its primary winding B1 im. Circuit of the motor armature A is connected.

   Switching the ohmic reversing pole P from driving to inductive shunts, as they would actually correspond to the phase position of the regenerative braking current with respect to the magnet winding, is not assumed in the circuit shown, but can, if appropriate, also be effected by the braking rollers L.



  The circuit for regenerative braking is now done in such a way that, for the sake of simplicity, the excitation of the magnetic fields is kept constant, respectively. the magnetization current strength is not regulated, although in principle a change in the excitation current strength would also be possible in a known range. The armature circuit of the traction motors is connected to the various taps of the transformer H with the help of the step hoppers 1 to 6 and the transition choke coil K.

   It is started by first placing the armature at the highest taps and then in the course of braking and slowing the train, the armature is connected to an ever-low transformer voltage. In this way, it is possible to continue regenerative braking down to a relatively low driving speed and thus to regain a large part of the train's kinetic energy.

   The switching of the step hoppers must be done in the wrong order as when driving, and this is carried out according to a further claim in such a way that the same roller is used for actuating the step hoppers when driving and braking with the same positions, with the driving positions from the position 0 is rotated in the position 1, 2 to 6, while in the "brake" position also starting from the "zero position", in the opposite direction, as when driving, in the position 6, 5 etc. to 1 ge rotates can be.



  The relevant switching option of the main roller Q can be effected in a simple manner by a mechanical device who is explained in FIGS. 1 and 2, for example. The crank 10 can be turned to the left in .die position 1, 2 in the position shown of the brake control roller S, which corresponds to the position driving ent, because they are rotated in the wrong direction by the stop 11, which on the Controller cover plate 1.2 protrudes, is prevented.

   If the brake roller S is turned into the brake position, the stop 11 is lowered below the controller deck plate 12 by the lever 1 $, push rod 14 and the angle lever 15 and the stop 16 is lifted over the controller deck plate, so that the cure bel can only be turned in the other direction as when driving.



  In connection with the regenerative braking circuit, a device is also shown which, if it is impossible to use regenerative braking energy, actuates the mechanical brake. This device consists of an overvoltage relay T, which closes its contacts when there is no energy consumption on the route and the voltage of the locomotive therefore assumes an excessive value, an emergency brake valve U and the main switch trigger V.

   When the overvoltage relay T responds, mechanical braking is initiated with the help of the control battery B through the not shown, known emergency brake valve U and at the same time the main switch G of the vehicle is switched off via the release V.



  The emergency brake valve can, as shown, be combined with the regenerative braking device in such a way that when regenerative braking is switched to the last position (1), in addition to regenerative braking, mechanical braking is also initiated with the aid of the emergency braking valve <I> TI </I> becomes. The circuitry required for this can be seen in FIG. 7, with a compensating resistor W, which replaces the resistance of the trip coil V, being provided.



  If a capacitor is not under voltage, it is useful to close it briefly, which is also done with capacitor C. This short circuit can, as it is carried out in Fig. 7 by the hopper 8 in the driving position, at the same time as it is connected with the help of the compounding transformer B "BZ to make the capacitance C in the main circuit effective and thereby causing an improvement in the phase position of the current while driving.



  The specified circuit applies only in principle and can essentially also be achieved by other means known per se (step switch, fine regulator, etc.). It is also possible, in order to save excitation energy for the regenerative braking motors, to connect them in series for regenerative braking while they are switched in parallel for driving. Finally, drive turning rollers M and braking rollers L can also be combined in a common device, or switching can be carried out by hopping instead of roller switches.



  FIGS. 8 to 10 illustrate further embodiments of the invention.



  Since it is known that single-phase series motors are generally built for relatively low voltages, the voltage that is necessary to excite the Feldwick development is relatively low. Since the construction of capacitors is difficult for these voltage ratios or capacitors for low voltages are poorly exploited, in many cases much more favorable ratios for the size of the capacitors can be achieved in the given braking circuit, if these are not directly in series be switched with the Feldwick development, but in a known manner via an intermediate transformer.

   The latter has a higher secondary voltage, its primary voltage is connected in series with the field winding. In a well-known manner, the capacitance then acts as if it were enlarged by the square of the translation ratio of the intermediate transformer, switched directly into the excitation circuit.



  As can be seen from FIG. 4, when using a circuit without a compounding transformer, the tangent of the phase shift angle (p is equal to the ratio of the inductive to the ohmic voltage drop in the armature circuit of the motor that is braking usefully.

   Since the ohmic voltage drop of the armature circuit is small in relation to the inductive voltage drop of the same circuit, this results in a relatively large angle 9p, so that relatively large armature currents are required to achieve a corresponding torque when braking and sufficient braking power. The conditions for this can now, apart from the compounding transformer mentioned at the beginning, be improved in that an additional ohmic resistance is switched on in the anchoring circuit.

   It can easily be demonstrated that for a certain ratio between ohmic and inductive resistance of this circuit, the losses for a given braking power are a minimum, and the aim can be to achieve this ratio as far as possible or entirely. As an ohmic resistance, the ohmic reversible pole shunt that is customary for driving can be used in whole or in part, after switching accordingly.



  In Fig. 8, the circuit in question is shown schematically, for example, with an intermediate transformer for the capacitor is provided in the excitation circuit. At a tap on the main transformer <I> D </I>, the armature winding <I> A </I> is connected via the additional ohmic resistor G. On the other hand, the excitation circuit is connected to another tap on the transformer, which contains the excitation winding of the motor Z and the primary winding F, the intermediate transformer for the capacitor. The secondary winding F2 of the same transformer feeds the capacitor C directly.

   Instead of a transformer with two windings F ,, F = a transformer in economy circuit can also be used.



  In order to achieve a small phase shift angle, it is expedient to have a lead between the magnetizing current and the mains or power supply. To effect transformer voltage, as it is also caused by the compounding transformer described at the beginning (cf. vector diagram Fig. 6). However, other means known per se can also be used to achieve the same purpose.

   For example, a circuit that effects the movement of the corpse by other means is the following: The excitation circuit is not fed directly by the transformer, but in such a way that branch currents flow through an ohmic resistor, one of which is the magnetizing current of the motor and the other flows through a correspondingly large inductance. Instead of the current in the inductance, the magnetizing current of a transformer can also occur, from whose secondary side the magnetizing current of the motor is removed.

   This is then, as desired, slightly leading in phase with respect to the primary voltage.



  An example of a circuit for this is shown in FIG. On the one hand, the armature <I> A </I> of the single-phase series motor is connected to the transformer <I> D </I>; on the other hand, two parallel circuits are fed via an ohmic resistance r '. One of these circuits feeds the excitation winding Z via the primary side of the capacitor intermediate transformer F ,. The magnetizing current J .. flows in this current branch. The second current branch is formed by the inductance H; the current in it is denoted by <B> JD </B>.

   The inductivity H can be understood in a known manner as a substitute scheme for a transformer reduced to a transformation ratio of 1: 1, the magnetizing current of which corresponds to the current <B> JD </B>.

   Since, as can be seen from FIG. 10, which is still to be discussed, the current J v must have a certain size in order to achieve a corresponding phase shift, it can be advantageous to use a larger magnetizing current than normally required in the transformer. to be achieved by special, known aids (air gaps, etc.). The vector diagram of the magnetization circle is shown in FIG.

   Since the self-induction of the winding Z and the capacitor C acting in the same circle via the transformer F1, F2 give the resonance condition for the mains frequency, the current J. is in phase with the voltage prevailing at the terminals of the inductance H. The latter is J.X <I> X </I> r .. The current in the inductance JD lags this voltage by 90. The sum current J 'of the currents Jin and J n flows through the resistor r'.

    The voltage drop across the resistor r 'is the latter is to be added geometrically to the voltage Jm # rm and the result is the voltage Ein at the transformer tap. As can be seen, the current J. lags behind the transformer voltage .E. something before.



  For the sake of clarity, any compensation and reversing pole windings on the single-phase motors, which can be switched in a manner known per se, have been omitted in FIGS. 8 and 9. The means for improving the phase shift, which are given in the present description, can not only bezw individually, but 4ern also simultaneously. alternately used for different operating states.



  If a circuit with means for achieving the correct phase shift in the exciter circuit is shown in the above, then emphasis should be placed on the fact that the type of circuit shown has the advantage over the otherwise common circuit that by relatively weak Excitation a relatively small power of the facilities necessary for generating the correct phase shift is sufficient.



  Compared to the otherwise proposed circuits of this category, the advantage of the circuit shown above is that, on the one hand, a rotating machine is avoided, and, on the other hand, when the arrangement is stationary, the power of the phase shifting device does not have to be selected greater than the magnetization performance of the motors, as is the case with the known circuits, where dormant devices are also used.



  Contrary to any concerns about the use of static capacitors on rail vehicles, in reality there is no difficulty at all with the currently known quite considerable advances in the construction of the required apparatus.



  In fact, a detailed work through of the circuit shows that the modifications given below compared to the above description of the invention are definitely recommended: The expert consideration makes it appear to be particularly useful, with regard to the very low excitation voltage of single-phase -AC motors not to switch the capacitor directly into the excitation circuit, but via an intermediate transformer with a correspondingly high secondary voltage.



  Regarding the circuit according to FIG. 9, the following should be noted: If the magnetizing current also leads the line voltage, there is a large phase shift angle in the armature between the current and the voltage. This is namely the same as the short-circuit angle for the armature circuit, @ which is in the order of magnitude of arc cos 0.2-. 0.2: 0 moved.

   This poor phase angle has the effect that the armature current that would be necessary to generate a certain braking torque with a given excitation is relatively large. More or less embarrassed hints in the specialist literature show that the same or similar experiences are made with all of the imaginary regenerative braking systems, even if one seems to try every now and then to represent the conditions more favorably than they are in reality.

        However, it has now been found that it would be advantageous to insert an additional resistor in the armature circuit in order to avoid the alleged disadvantage. In fact, a simple extreme value calculation shows that the losses in the armature circuit for a given excitation and a given torque are smallest when the ohmic and inductive resistance of the armature circuit are the same.

   Maintaining the Ohm's reversible pole shunt in the case of electrical braking, as shown in the drawing, may appear unfavorable, since the resulting spark voltage would be too great with the electrical brake. Given the weak excitation envisaged, it should turn out to be possible without the inductive reversing polshunt actually required to achieve a theoretically correct commutation.

   It must be taken into account that if the circuit is made in such a way that the entire armature current flows through the reversing-pole windings, the residual voltages in the commutating winding should be so small that they could be tolerated for the time of the electrical braking. The reversible pole shunt could then be used as part of the above-mentioned additional resistance in the armature circuit.



       More in-depth considerations also show that if the excitation energy is to be kept very low, the series connection of two anchors may be considered for regenerative braking, which, given the relatively low braking tensile forces, also appears permissible from the standpoint of adhesion, although this appears permissible this circuit is only beneficial if the required braking torques are low.



  It should not go unmentioned that the circuit proposed above for regenerative braking also allows engine operation below the idle speed for each stage, and that if one interprets regenerative braking ratios in such a way that when regenerative braking is switched on at the highest transformer stage at The maximum speed is the idle speed for this level. It follows from this that there would then be no braking effect, but also no engine operation, and that the brake pulling force can only be increased as required when shifting further.



  In the embodiments described above, the field winding and the armature are connected to the mains voltage. Said connection can also take place at any other power generator or consumer, in that the supply .des excitation circuit can be done by one or more auxiliary groups and the armature can work on auxiliary operations, as was briefly mentioned above under the description of FIG. 3. .

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Nutzbremsschaltung für Einphasen- Serienmotoren, insbesondere für elektrische Triebfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Feldwicklung .der Motoren ein Kondensator in Serie geschaltet wird, um einen günstigen Phasenversehiebungswinkel zwischen dem Magnetisierungsstrom und der an den Klemmen der Motoren herrschenden Spannung zu erreichen. PATENT CLAIM: Regenerative braking circuit for single-phase series motors, in particular for electric traction vehicles, characterized in that a capacitor is connected in series with the field winding of the motors in order to achieve a favorable phase shift angle between the magnetizing current and the voltage prevailing at the motor terminals. UNTERANSPRttCHE 1. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorkapazität und Selbstinduk tion des Stromkreises derart abgeglichen sind, dass sich für die Netzfrequenz die Resonanzbedingung ergibt. 2. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vorsehung eines Kompoundierungstransformators, dessen eine Wicklung im Ankerstrom kreis, die andere im Erregerstromkreis geschaltet ist, eine günstige Charak teristik für die Bremsung erzielt wird. SUB-CLAIM 1. Regenerative braking circuit according to patent claim, characterized in that the capacitor capacity and self-induction of the circuit are balanced in such a way that the resonance condition results for the mains frequency. 2. Regenerative braking circuit according to claim and dependent claim 1, characterized in that a favorable charac teristics for braking is achieved by providing a compounding transformer whose one winding in the armature circuit, the other is connected in the excitation circuit. 3. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Er- regerstromstärke für den ganzen Nutz bremsbereich fest eingestellt wird und die Regulierung der Bremsung durch Änderung des Anschlusses des Anker stromkreises an die Spannungsregelein- richtung erzielt wird. 4. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bremsung der Anschluss der Ankerwick lung an die Spannungsregeleinrichtung in umgekehrter Reihenfolge wie bei .der Fahrterfolgt. 3. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 1 and 2, characterized in that the excitation current is set permanently for the entire useful braking range and the braking is regulated by changing the connection of the armature circuit to the voltage regulating device. 4. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 1 to 3, characterized in that during braking the connection of the armature winding to the voltage regulating device takes place in the reverse order as in the case of the driving. 5. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, .dass die Durch führung der für die Nutzbremsung not wendigen Schaltungen zur Spannungs regelung des Ankerstromkreises durch dieselben Organe, jedoch mit umgekehr ter Drehrichtung, erfolgt, durch welche die Spannungsregelung bei der Regulie rung der Fahrgeschwindigkeit vor sich geht. 5. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 1 to 4, characterized in that the implementation of the circuits necessary for regenerative braking to regulate the voltage of the armature circuit through the same organs, but with the opposite direction of rotation, takes place through which the voltage regulation occurs the regulation of the driving speed is going on. 6. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Ein stellung eines Steuerschalters für Fahrt- und Nutzbremsung durch Anschläge nur eine, und zwar die richtige Drehrichtung des Steuerorganes für die Spannungs regelung von der Nullstellung aus zu gelassen wird. 7. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei .Schal tang einer bestimmten Stellung der. Nutzbremsung die mechanische Brem sung betätigt wird. 6. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 1 to 5, characterized in that a position of a control switch for driving and regenerative braking by stops only one, namely the correct direction of rotation of the control member for the voltage regulation from the zero position is allowed . 7. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 1 to 6, characterized in that at .Schal tang a certain position of the. Regenerative braking the mechanical braking is actuated. S. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kon- densator bei Fahrt mit Hilfe des Kom- poundierungstransformators im Haupt strom zur Wirkung gelangt. 9. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator in den Magnetisierungs- stromkreis über einen Zwischentransfor mator eingeschaltet ist. S. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 1 to 7, characterized in that the capacitor comes into effect when driving with the aid of the compounding transformer in the main stream. 9. Regenerative braking circuit according to claim, characterized in that the capacitor is switched into the magnetizing circuit via an intermediate transformer. 10. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass durch Ein schaltung zusätzlicher Ohmscher Wider stände in den Ankerstromkreis eine Ver kleinerung des Phasenwinkels zwischen Ankerstrom und der an den Klemmen der Motoren herrschenden Spannung er zielt wird. 11. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass min destens ein Teil des für den Fahrbetrieb benützten Ohmschen Wendepolshunt als Ohmscher Widerstand für den Anker stromkreis nach Unteranspruch 10 ver wendet wird. 10. Regenerative braking circuit according to claim and dependent claims 1 to 9, characterized in that by switching additional ohmic resistors in the armature circuit, a reduction in the phase angle between armature current and the voltage prevailing at the terminals of the motors is aimed at. 11. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 9 and 10, characterized in that at least a part of the Ohm's reversing pole shunt used for driving is used as an ohmic resistance for the armature circuit according to dependent claim 10 ver. 12. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, .dass Mittel vorgesehen sind, um eine Voreilung der Phasenlage des Magnetisierungsstromes gegenüber der Netzspannung zu er reichen. 12. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 9 to 11, characterized in that means are provided in order to advance the phase position of the magnetizing current with respect to the mains voltage. 13. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, .dass ein Ohmscher Widerstand vor einer Strom verzweigung geschaltet ist, die durch den Erregerstrom des Motors und einen von einer Induktivität aufgenommenen, gegenüber dem Erregerstrom wenigstens angenähert 90 nacheilenden Strom ge bildet wird. 13. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 9 to 12, characterized in that an ohmic resistor is connected in front of a current branch, which is taken up by the excitation current of the motor and an inductance, compared to the excitation current at least approximately 90 lagging current ge forms is. 14. Nutzbremsschaltung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die im Unteranspruch 13 angegebene Induktivi- tät durch einen Transformator gebildet wird, dessen Sekundärwicklung den Stromkreis der Motorerregung speist. 14. Regenerative braking circuit according to claim and the dependent claims 9 to 13, characterized in that the inductance specified in dependent claim 13 is formed by a transformer, the secondary winding of which feeds the circuit of the motor excitation.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE748100C (en) * 1939-11-22 1944-10-26 Starting and braking circuit for AC traction vehicles
DE762163C (en) * 1939-12-02 1951-08-09 Brown Starting and regenerative braking circuits in electric AC vehicles
DE765105C (en) * 1938-06-30 1954-05-24 Aeg Device for phase compensation in single-phase traction vehicles in driving and regenerative braking mode

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