DE2008999A1 - Method for speed monitoring of the traction motors of electric traction vehicles running in a train formation and operated with multiple staring - Google Patents

Description

Verfahren zur Drehzahlüberwachung der Fahrmotoren von elektrischen in einem Zugverband laufenden und mit Vielfachstauerung betriebenen Triebfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur- Drehzahlüberwachung der Fahrmotoren von elektrischen in einem Zugverband laufenden und mit Vielfachsteuerung betriebenen Triebfahrzeugen mit generatorischer Bremsung. Method for speed monitoring of the traction motors of electric Locomotives running in a train formation and operated with multiple stowage The invention relates to a method for monitoring the speed of the traction motors of electrical ones running in a train formation and operated with multiple controls Locomotives with regenerative braking.

Wenn ein Zugverband aus mehreren miteinander gekuppelten Triebfahrzeugen besteht und diese verschieden große Raddurchmesser entsprechend den zulässigen Abnutzungsgrad besitzen, kann die Drehzahl der Fahrmotoren des oder der Tr.iebeagen mit dem kleineren Raddurchmesser höher als die. motordrehzahl in dem führenden Triebfahrzeug liegen, welches beispielsweise einen größeren Raddurchmesser bzw. neue oder nur wenig abgenutzte Radreifen aufweisen möge. Das Tachometer des führenden Triebfahrzeuges dient dem Fahrer zur Kontrolle der Zuggeschwindigkeit und ist normalerweise so justiert, daß seine .Anzeige sich auf halb abgenutzte Radreifen bezieht.When a train consist of several traction vehicles coupled to one another exists and these different sized wheel diameters according to the permissible degree of wear own, the speed of the traction motors of or the Tr.iebeagen with the smaller Wheel diameter higher than that. the engine speed is in the leading locomotive, which, for example, had a larger wheel diameter or new or only slightly worn May have wheel tires. The speedometer of the leading motor vehicle is used for this Driver to control the train speed and is normally adjusted so that his display relates to half-worn tires.

Die mechanische und elektrische Beanspruchung der Fahrmotoren mit Rücksicht auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit kann aber leicht überschritten werden, wenn der Zug beispielsweise in ein Gefälle einfährt bzw. sich in diesem befindet. Naturgemäß liegen dann die Motordrehzahlen in dem Triebfahrzeug mit den kleinsten Raddurchmessern wesentlich über den Motordrehzahlen in dem führenden Triebfahrzeug. Demgemäß kann in dem Triebfahrzeug mit den kleinsten Raddurchmessern eine Motordrehzahl auftreten, die nicht weit von der Schleudergrenze entfernt ist und in diesem Fall kann auch, wenn nun ab-.The mechanical and electrical stress on the traction motors with Consideration of the permissible maximum speed can easily be exceeded when the train enters or moves down a slope, for example is located. Naturally, the engine speeds are then in the traction vehicle with the smallest wheel diameters significantly above the engine speeds in the leading traction vehicle. Accordingly, in the locomotive with the smallest wheel diameters, an engine speed can occur that is not far from the spin limit and in this case can also, if now from-.

gebremst wird, die zulässige Bretsspannung die zu Überschlägen führen kann, überschritten werden0 Die hier auftretenden Beanspruchungen sollen nachstehend an einem Beispiel grdßenmäßig erläutert werden. Die zulässig. Hdchatgeschwindigkeit des Zuges möge 60 km/h betragen und der führende Triebwagen einen Raddurchmesser von 660 mm besitzen, was einem nicht abgenutzten Zustand der Radreifen entspricht0 Das vom Fahrer abgelesene Tachometer ist auf einen halb abgenutzten Raddu-rchmesser von 630 mm justiert, was bedeutet, daß der Zug bei einer Anzeige von 60 km/h am Tachometer eine Fahrgeschwindigkeit von 63 km/h erreicht. Wenn nun beispielsweise ein anderer gekuppelter Triebwagen vollständig abgenutzte Radreifen von 600 mm besitzt, sc erreichen die Fahrmotoren desselben bereits eine Drehzahl, die einer Fahrgeschwindigkeit von 66 km/h gleichkommt. In diesem Fall entspricht die Drehzahlsteigerung der Fahrmotoren des Triebwagens mit vollständig abgenutzten Radreifen einer Geschwindigkeitssteigerung von 6 km/hO Auch muß berücksichtigt werden, daß das anzeigende Tachometer im führenden Triebwagen einen Anzeigefehler von 2 km/h haben kann in dem Sinne, daß es zu wenig anzeigt und der Fehler sich demgemäß zu der errechneten Geschwindig keitesteigerung von 6 km/h addiert. Wenn der Zug -entsprechend der Anzeige- mit 60 km/h in ein Gefälle von beispielsweise 7 % einfährt und der Fahrer, durch die Beobachtung der Strecke und der Signaleinrichtungen abgelenkt, die Bremse erst nach Ablauf von 1 sec. einschaltet, um die vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit nicht zu über schreiten, erhöh9/sich die Zuggeschwindigkeit in dieser Zeitspanne um etwa 2,2 km/hO Das ergibt für das gekuppelte Triebfahrzeug mit abgenutzten Radreifen eine Motordrehzahl entsprechend einer Geschwindigkeitsdifferenz von 6 + 2 + 2,2 3 10,2 km/h. Sofern der Fahrer erst nach Ablauf von 4 secO die Bremse einschalten-würde, wäre eine weitere Motordrehzahlsteigerung entsprechend einer Geschwindigkeits steigerung von 6,6 km/h möglich0 Im ungünstigsten Fall kann hier also die größte auftretende Motordrehzahl in dem Triebfahrzeug mit dem kleinsten Raddurchmesser weit über der motordrehzahl liegen, welche einer Fahrgeschwindigkeit von 60 km/h entspricht. Damit erreichen aber die betreffenden Fahrmotoren eine Drehzahl, die dicht bei der Schleudurgrsnze liegt oder diese bereits überschreitet.is braked, the permissible board voltage that leads to rollovers can be exceeded0 The stresses occurring here are to be described below will be explained in terms of size using an example. The permissible. Hdchat speed the trains may be 60 km / h and the leading railcar one Have a wheel diameter of 660 mm, which means that the wheel tires are not in a worn condition corresponds to 0 The speedometer read by the driver is halfway worn Wheel diameter adjusted by 630 mm, which means that the train is on a display of 60 km / h on the speedometer reaches a driving speed of 63 km / h. If now for example another coupled railcar with completely worn tires of 600 mm, sc the drive motors of the same already reach a speed which equates to a driving speed of 66 km / h. In this case corresponds to the increase in speed of the traction motors of the railcar with completely worn out Wheel tires with a speed increase of 6 km / h It must also be taken into account that the displaying speedometer in the leading railcar has a display error of 2 km / h can have in the sense that it shows too little and the error is accordingly added to the calculated speed increase of 6 km / h. When the train -according to the display- enters a gradient of, for example, 7% at 60 km / h and the driver, distracted by observing the route and the signaling devices, the brake only switches on after 1 second has elapsed, at the prescribed maximum speed not to exceed, the train speed increases in this period of time by about 2.2 km / h This results in the coupled motor vehicle with worn wheel tires an engine speed corresponding to a speed difference of 6 + 2 + 2.2 3 10.2 km / h. If the driver would only switch on the brake after 4 seconds have elapsed, would be a further increase in engine speed corresponding to an increase in speed of 6.6 km / h possible0 In the worst case, the largest occurring Engine speed in the traction vehicle with the smallest wheel diameter far above the engine speed, which corresponds to a driving speed of 60 km / h. In order to however, the drive motors in question reach a speed that is close to the centrifugal limit lies or already exceeds it.

Die Bremsspannung steigt in erster Annäherung proportional mit der Motordrehzahl, aus welcher heraus gebremst wird. Läge beispielsweise die Stundendrehzahl eines Fahrmotors für 750 V Fahrdrahtspannung bei 1000 U/min entsprechend einer Stundengeschwindigkeit bei halb abgenutzten Radreifen von 20 km/h, so wäre bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h beim -Stundenstrom in erster Annäherung einer Bremsspannung von 3 x 750 = 2250 V zu erwarten0 Eei Überschreitung dieser Geschwindigkeit von 60 km/h steigt die Bremsspannung weiter etwa linear mit der motordrehzahl an, in dem obengenannten ungünstigsten Fall beispielsweise auf 2800 V0 Sollte diese Beanspruchung bei dem zulässigen Bremsstrom im Prüffeld bei neuen Fahrmotoren auch überstanden werden, so ist im-Betrieb mit der Verschmutzung der Fahrmotoren schon allein durch Abrieb der Kohlebürsten zu rechnen. Zudem ist bei den hohen motordrehzahlen auch das Unrundwerden der Kollektoren zu erwarten, welches die Bremsfestigkeit stark beeinträchtigt. man darf auch die möglichkeit nicht außer acht lassen, daß der Fahrer, nachdem er durch die Streckenverhältnisse-gezwungen war, mehrere Sekunden lang die Strecke ansta-tt das Tachometer zu beobachten, zu spät merkt, daß der die zulässige Geschwindigkeit überschritten hat und nun,- anstatt langsam in die Bremse zu schalten, gleich mehrere Bremastufen auf einmal schaltet und so die Bremsspannung und den Bremestrom noch weiter steigert Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, zu verhindern, daß Fahrmotoren des einen oder anderen Triebfahrzeuges innerhalb eines Zugverbandes in unzulässiger Weise mit überhöhter Drehzahl und entsprechender Überspannung beim Bremsen beansprucht werden.As a first approximation, the brake voltage increases proportionally with the Motor speed from which braking takes place. For example, the hourly speed would be a drive motor for 750 V contact wire voltage at 1000 rpm corresponding to an hourly speed with half-worn tires of 20 km / h, it would be at a speed of 60 km / h with -hour current as a first approximation of a braking voltage of 3 x 750 = 2250 V to be expected 0 If this speed of 60 km / h is exceeded, it increases the brake voltage continues approximately linearly with the engine speed, in the above worst case for example to 2800 V0 permissible braking current in the test field for new traction motors can also be withstood, so is in operation with the pollution of the traction motors simply by abrasion the carbon brushes to be expected. In addition, the high engine speeds also cause it to become out-of-round of the collectors can be expected, which severely affects the braking strength. man Also must not ignore the possibility that the driver, after going through the route conditions-was forced to take the route for several seconds Watching the speedometer, realizing too late that the speed limit has exceeded and now, instead of slowly applying the brakes, several at once Brake stages switches at once and so does the brake voltage and current further increases The object of the present invention is to prevent that traction motors of one or the other traction vehicle within a train formation in an impermissible way with excessive speed and corresponding overvoltage at Brakes are stressed.

Die Erfindung besteht darin, daß das Triebfahrzeug mit der höchsten motordrehzahl entsprechend dem kleinsten Raddurchmesser die Fahrgeschwindigkeit des Zuges bestimmt, indem jedes Triebfahrzeug mit einer Drehzahlüberwachungseinrichtung für die Fahrmotoren versehen ist, die bei Erreichen einer einstellbaren Druhzahlgröße ein Schaltorgan beeinflußt,- welches gegebenenfalls über entsprechende Steuerleitungen die Fahrachaltung aller gekuppelten Triebfahrzeuge auflöst und in jedem Fall den generatorischen Bremsstromkreis aller gekuppelten Triebfahrzeuge durch Einschalten der ersten bzw. einer weiteren BremsstuFe betätigt und daß, sobald die Drehzahlüberwachungsainrichtung einen zweiten vorbestimmten Wert unterschreitet, der bisherige bzw. normale Betriebszustand wieder hergestellt wird. Nach der weiteren Erfindung gestattet es das Verfahren bzw. die Anordnung, durch Beeinflussung der Steuerorgane durch den Fahrer das führenden Triebfahrzeuges unabhängig von der Stellung der Drehzahlüberwachungseinrichtung, welche in dem Triebfahrzeug mit der höchsten Motordrehzahl zuvor eine Bremsung eingeleitet hat, den gesamten Zug bis zum Stillstand abzubremsen.The invention is that the locomotive with the highest engine speed corresponding to the smallest wheel diameter the driving speed of the train determined by each locomotive with a speed monitoring device is provided for the traction motors, which when an adjustable speed is reached a switching element influences, - which, if necessary, via appropriate control lines the Driving operation of all coupled locomotives and in any case the regenerative ones Brake circuit of all coupled locomotives by switching on the first or actuated a further braking stage and that, as soon as the speed monitoring device falls below a second predetermined value, the previous or normal operating state is restored. According to the further invention, it allows the method or the arrangement, by influencing the control organs by the driver the leading Traction vehicle regardless of the position of the speed monitoring device, which previously initiated braking in the locomotive with the highest engine speed has to brake the entire train to a standstill.

Nachstehend wird das srfindungsgemäße Verfahren beschrieben: In jedem gekuppelten Trieb fahrzeug befindst sich eine DrshzahleB-einrichtung, beispielsweise ein Tachogenerator, dessen Istwert über geeignete Bauelemente mit einem einstellbaren Sollwert verglichen wird. Sobald in einem Triebfahrzeug mit überhöhter Motordrehzahl entsprechend dem kleinsten Raddurchmesser der Sollwert erreicht wird, schaltet die Einrichtung ein Schaltorgan, welches unabhängig von der Stellung des Steuerschalters für Fahren und Bremsen die Fahrschaltung des Zuges auflöst, den Fahrbremswander und / oder Schütze betätigt, welche den Bremsstromkreis schließen, wodurch im ganzen Zug die erste Bremestellung eingeschaltet ist. Erforderlichenfalls kann eine weitere Bremsstufe selbsttätig nachfolgen. Sofern ein zweiter einstellbarer Sollwert entsprechend einer kleineren Geschwindigkeit unterschritten wird, wird der normale Zustand der Steuerung wieder hergestellt. Dabei werden weitgehend die vorhandenen durchgehenden Zugstruerleitungen verwendet und durch geeignete Mittel verhindert, daß die selbsttätig hergestellte Bremsschaltung durch den Steuerschalter des führenden Triebuagens im Bereich zwischen den beiden Drehzahlgrenzwerten aufgelöst und die Fahrschaltung hergestellt werden kann, während vom Steuerschalter des führenden Triebwagens ungehindert bis zum Stillstand weiter gebremst werden kann. Die selbsttätig eingeleitete Bremse kann durch eine Kontrollampe auf den Instrumentenbrett des führenden Triebwagens angezeigt werden.The method according to the invention is described below: In each coupled motor vehicle there is a throttle device, for example a tachometer generator, the actual value of which can be set using suitable components Setpoint is compared. As soon as in a motor vehicle with excessive engine speed The setpoint is reached according to the smallest wheel diameter, the Setting up a switching element, which is independent of the position of the control switch for driving and braking the driving circuit of the train dissolves, the driving brake wander and / or operated contactors, which close the braking circuit, whereby the whole Train the first brake position is switched on. If necessary, another Follow the braking stage automatically. If there is a second adjustable setpoint accordingly If the speed falls below a lower speed, the normal state of the Control restored. In doing so, the existing continuous Zugstruerlinien used and prevented by suitable means that automatically Brake circuit produced by the control switch of the leading Triebuagens in Area between the two speed limit values resolved and the driving gear can be made while unimpeded by the control switch of the leading railcar can continue to be braked to a standstill. The automatically initiated brake can by means of a control lamp on the instrument panel of the leading railcar are displayed.

Claims (2)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Drehzahlüberwachung der Fahrmotoren von elektrischen in einem Zugverband laufenden und mit Vielfachsteuerung betriebenen Triebfahrzeugen mit generatorischer Bremsung, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebfahrzeug mit der höchsten Motordrehzahl entsprechend dem kleinsten Raddurchmesser die Fahrgeschwindigkeit des Zuges bestimmt, indem jedes Triebfahrzeug mit einer Drehzahlüberwachungseinrichtung für die Fahrmotoren versehen ist, die bei Erreichen einer einstellbaren Drehzahlgröße ein Schaltorgan beeinflußt, welches gegebenenfalls über entsprechende Steuerleitungen die Fahrschaltung aller gekuppelten Triebfahrzeuge auflöst und in jedem Fall den generatorischen Bremsstromkreis aller gekuppelten Triebfahrzeuge durch Einschalten der ersten bzw. einer weiteren Bremsstufe betätigt und daß, sobald die Drehzahlüberwachungseinrichtung einen zweiten vorbestimmbaren wert unterschreitet, der bisherige bzw. normale Betriebszustand wieder hergestellt wird.1. Procedure for speed monitoring of the traction motors of electric Locomotives running in a train formation and operated with multiple controls with regenerative braking, characterized in that the traction vehicle with the highest engine speed corresponding to the smallest wheel diameter the driving speed of the train determined by each locomotive with a speed monitoring device is provided for the traction motors, which when an adjustable speed value is reached a switching element influences which, if necessary, via corresponding control lines the driving circuit of all coupled traction vehicles and in any case the regenerative braking circuit of all coupled traction vehicles by switching on actuated the first or a further braking stage and that as soon as the speed monitoring device falls below a second predeterminable value, the previous or normal operating state is restored. 2. Verfahren zur Drehzahlüberwachung der Fahrmotoren elektrischer Triebfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bzw. die Anordnung es gestattet, durch Beeinflussung der Steuerorgane durch den Fahrer des führenden Trieb fahrzeuges unabhängig von der Stellung der DSehzahlüberwac.hungseinrichtung, welche in dem Triebfahrzeug mit der höchsten Motordrehzahl zuvor eine Bremsung eingeleitet hat den gesamten Zug bis zum Still stand abzubremsen2. Procedure for speed monitoring of the electric traction motors Motor vehicles according to Claim 1, characterized in that the method or the Arrangement allows, by influencing the controls by the driver of the leading traction vehicle regardless of the position of the visual number monitoring device, which previously initiated braking in the locomotive with the highest engine speed has to brake the entire train to a standstill