DE3533764C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Antriebsanordnungen
für Fahrzeuge
mit Gleichstrom-Reihenschlußmotoren, die
zum Antrieb voneinander unabhängiger Lasten hinter
einandergeschaltet sind, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine solche Anordnung ist für Schienenfahrzeuge bekannt
durch WAGNER R.: "Thyvistor Chopper Controls for D.C. Traction
Systems" in: Siemens Review XLII (1975) No. 1, S. 39-43.
In bestimmten Anwendungsfällen ist es wünschens
wert, zwei voneinander unabhängige Lasten mit
separaten Gleichstrom-Reihenschlußmotoren anzu
treiben, die in einer Serienschaltung angeschlossen
und von einer gemeinsamen Spannungsquelle gespeist
sind. Ein spezielles Beispiel ist der Fahrantrieb
für einen Hublader, von welchem die hier dargelegte
Erfindung ausgegangen ist. Es ist bei bestimmten
Hubladern üblich gewesen, zum Antrieb der beiden
Antriebsräder separate Reihenschlußmotoren vorzu
sehen. Der Grund für die Verwendung zweier separater
Motoren anstelle eines größeren Motors liegt in
den Kosten; der Antriebstrakt für einen einzigen
großen Motor kostet bedeutend mehr als zwei
separate Antriebstrakte mit zwei kleineren Motoren.
Bisher sind die Reihenschlußmotoren elektrisch
parallel geschaltet gewesen und es besaß jeder
Motor seine eigene separate Drehrichtungsumschalt
einrichtung und bestimmte andere separate Schalt
kreiskomponenten.
Zusätzliche Kostenersparnisse wären erzielbar, wenn die zwei
separaten Reihenschlußmotoren elektrisch in Reihe
statt parallel geschaltet werden könnten. In einer
solchen Anordnung könnten eine einzige Drehrichtungs
umschalteinrichtung und andere Schaltkreiskomponenten
gemeinsam für beide Motoren verwendet werden. Die
Hintereinanderschaltung von Gleichstromreihenschluß
motoren erforderte jedoch bisher (US-PS 29 30 957) besondere Steuer
einrichtungen, die Kosten und Komplexität des Systems
steigerten und zu einer verminderten Zuverlässigkeit
desselben führten.
Nach bisheriger Kenntnis können in Reihe ge
schaltete Gleichstromreihenschlußmotoren nicht zum
Antrieb unabhängiger Lasten eingesetzt werden, ohne
daß eine spezielle Schaltung zur Steuerung der Spannung
an den jeweiligen Motoren vorgesehen ist. Hinter dieser
konventionellen Vorstellung steckt folgender Grund:
Wenn ein Motor keine oder nur eine geringe Last und
der andere Motor eine schwere Last anzutreiben hat,
erfährt der Motor ohne Last eine größere Beschleunigung
und erreicht eine hohe Drehzahl, bevor der schwerbe
lastete Motor überhaupt anfängt zu drehen. Die Motoren entwickeln
eine elektromotorische Gegenkraft (EMF) in direkter
Abhängigkeit von der Drehzahl. Die Drehzahl des
gering belasteten Motors steigt schnell auf den
Punkt an, in welchem die von ihm produzierte
elektromotorische Gegenkraft im wesentlichen der
angelegten Spannung gleich ist, während der be
lastete Motor im Stillstand verharrt und keine
elektromotorische Gegenkraft entwickelt.
Die angelegte Spannung ist gleich der
Summe der elektromotorischen Gegenkraft und dem
IR-Abfall, d. h. dem Spannungsabfall, der durch
den Strom durch die hintereinandergeschalteten
Widerstände der Wicklungen des Ankers und des
Stators der Motoren erzeugt wird. Das von einem
Reihenschlußmotor erzeugte Drehmoment ist proportional
dem Produkt aus Statorstrom und Ankerstrom. Die
Wirkung einer aufgrund der zunehmenden Drehzahl
des unbelasteten Motors ansteigenden elektro
motorischen Gegenkraft besteht in einer Verminderung
des Stroms durch die Statorwicklungen und Anker
wicklungen der beiden Motoren, so daß durch die
Motoren nur ein sehr geringes Drehmoment erzeugt
wird. Als Ergebnis bleibt der schwerbelastete Motor
stehen, während der unbelastete Motor mit hoher Dreh
zahl umläuft. Bei einem Fahrzeugantrieb mit hinter
einandergeschalteten Reihenschlußmotoren für unab
hängige Antriebsräder würde das Fahrzeug stehen
bleiben, wenn sich eines der Antriebsräder auf Eis
befindet oder vom Boden abgehoben hat, während das
andere Antriebsrad auf dem Boden verblieben ist.
Im Stand der Technik ist das Problem der hinter
einandergeschalteten Reihenschlußmotoren mit unab
hängigen Lasten z. B. dadurch gelöst worden, daß spezielle
Steuerschaltungen zur Steuerung der Spannung an den
jeweiligen Motoren eingesetzt wurden. Ein typisches
Beispiel dieses Standes der Technik ist die
US-PS 29 30 957. Das Antriebssystem dieses
Patents macht von Drehzahlfühlern oder Spannungsfühlern
für die jeweiligen Motoren Gebrauch, und
wenn ein Motor schneller als der andere läuft,
wird der Statorstrom dieses Motors abgezweigt,
damit sich die Geschwindigkeiten wieder angleichen.
Bei dem gattungsgemäßen Antrieb (Siemens Review XLII, 1975, No. 1, Seiten 39 bis 43)
- für Schienenfahrzeuge - sind die vorgenannten
Steuerschaltungen zwar nicht
dargestellt worden, was zum
einen daran liegen mag, daß
dort es lediglich um theoretische
Anwendungsbetrachtungen
für Thyristor-Chopper
geht, und - zum anderen -
daß eine vereiste und eine
nichtvereiste Schienenhälfte
praktisch nicht vorkommt.
Die Erfindung bezweckt die Realisierung eines
gattungsgemäßen Antriebs,
der mit einfachen Mitteln
einen Fahrbetrieb auch in
solchen Fällen gestattet,
in denen eines der Antriebsräder
nur vermindert oder
unzureichend oder gar
nicht greift. - Diese Aufgabe
wird durch einen
Antrieb mit den Merkmalen
des Anspruchs 1
gelöst.
Durch die Erfindung ist es
u. a. möglich, voneinander
unabhängige Antriebsräder des Fahrzeugs ohne
irgendeine besondere Steuereinrichtung zur Steuerung
der an die jeweiligen Motoren angelegten Spannungen
anzutreiben. Dies wird dadurch erreicht, daß die
Drehmomentcharakteristik der Antriebsräder beim
Start ohne Belastung in eine bestimmte Beziehung
mit der Drehmoment-Übergangscharakteristik der
Motoren gebracht wird, so daß jeder Motor ein
Anlaufmoment erzeugt, welches größer als
das Losbrechmoment der Räder ist, d. h.
als das Drehmoment, welches notwendig ist, um das
Fahrzeug in Bewegung zu setzen, wenn eine gleitfreie
Haftreibung auf der Straße besteht; außerdem
ist das lastfreie Eigenmoment eines jeden Rades, d. h.
das Drehmoment, welches erforderlich ist, um das
Rad zu drehen, wenn keine Haftreibung auf der Straße
vorliegt, so groß, daß das Anlaufmoment
des jeweils anderen Rades nicht unter dessen Losbrechmoment abfällt.
Beide Räder haben - bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung - im wesentlichen die
gleichen Anlauf- und Laufdrehmomente, wenn beide
einen gleitfreien Haftreibungskontakt mit der
Straße haben. Die Gleichstromreihenschlußmotoren
sind im wesentlichen miteinander
identisch,
und es ist eine Schalteinrichtung
vorgesehen, mittels deren der Serienschaltkreis
an eine Spannungsquelle angeschlossen werden kann.
Der erste und der zweite Motor sind mechanisch unabhängig
voneinander mit dem ersten bzw. zweiten
Rad des Fahrzeugs antriebsverbunden. Jedes Antriebsrad
besitzt eine Startlast, die zwischen dem Schwellendrehmoment
und dem lastlosen Drehmoment liegt. Beim
Anlaufen aus vorgegebenen Startbedingungen kann eines
der Räder das lastfreie Drehmoment und das andere
Rad das Vollastdrehmoment zeigen. Die Impedanz des
Serienschaltkreises ist niedrig genug, um einen
Übergangsstrom zu ziehen, der beginnt, wenn die
Schalteinrichtung geschlossen wird und der jeden
Motor ein Umlaufmoment abgeben läßt,
welches größer als das Losbrechmoment ist,
wodurch beide Räder beschleunigt werden und das Umlaufmoment
als Ergebnis der elektromotorischen
Gegenkraft der Motoren abgesenkt wird.
Da das lastfreie Eigenmoment eines jeden Rades so groß ist,
daß das Umlaufmoment, welches auf
das andere Rad ausgeübt wird, nicht unter das Losbrechmoment
des anderen Rades absinkt,
kann das Fahrzeug durch die Triebkraft des
anderen Rades auf eine Stelle bewegt werden, auf der
das eine Rad eine gleitfreie Haftreibung auf der
Straße erfährt. In den Schaltkreis ist noch eine
Geschwindigkeitssteuerung eingeschaltet, mittels
derer die an die Motoren angelegte Spannung
variiert werden kann. Darüber hinaus ist in den
Schaltkreis eine Schalteinrichtung eingeschaltet,
mittels derer die Polararität der an die Feld
wicklungen angelegten Spannung zwecks Drehrichtungs
umkehr umgekehrt werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen dargestellt.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines
Hubladers, der mit einer erfindungsgemäßen Antriebs
anordnung ausgerüstet ist;
Fig. 2 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen
Antriebsanordnung;
Fig. 3 läßt die kontruktive Ausführung der
Antriebsanordnung erkennen;
Fig. 4a und 4b sind Diagramme der Motorspannung,
des Stroms und des Drehmoments, die bei der Erläuterung
der Arbeitsweise behilflich sein sollen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung in einer Antriebsanordnung eines Hubladers
dargestellt. Im Verlauf der Beschreibung wird klar
werden, daß die Erfindung in vielerlei Anwendungs
fällen und Verkörperungen nützlich ist.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung
eines Hubladers 10, der mit einer erfindungsgemäßen
Antriebsanordnung ausgerüstet ist. Der Hublader 10 um
faßt einen Aufbau 12 mit einem Fahrersitz 14, einem
Lenkrad 16 und einem Steuerpult 18. Der Hublader 10
hat einen Vorderradantrieb mit einem Antriebsrad 22
auf der rechten und einem Antriebsrad 24 auf der
linken Seite. Der Hublader 10 ist mit einem einzigen
lenkbaren Rad 26 versehen, welches durch das Lenkrad
16 gesteuert wird. Das Antriebsrad 22 wird von einem
elektrischen Antriebsmotor 32 und das Antriebsrad 24
von einem elektrischen Antriebsmotor 34 ange
trieben.
Die beiden Motoren 32 und 34 sind übliche
Gleichstromreihenschlußmotoren, d. h. die Feld
wicklung und die Ankerwicklung sind hinterein
andergeschaltet. Die beiden Motoren 32 und 34
sind im wesentlichen miteinander identisch, d. h.
sie sind von gleicher Konstruktion und Auslegung.
Die mechanische und elektrische Verbindung der
Motoren 32 und 34 wird nachfolgend beschrieben.
Die mechanische Anordnung des Antriebs
ist mehr im einzelnen in Fig. 3 dargestellt. Der
Motor 32 ist an einem Achsgehäuse 36 angebracht,
welches ein Untersetzungsgetriebe enthält. Die
Ankerwelle des Motors 32 ist über das Untersetzungs
getriebe mit der Achse 38 verbunden, die eine Rad
nabe 42 trägt. Das Antriebsrad 22 ist auf der Rad
nabe 42 befestigt. Das Rad 22 ist mit einer Scheiben
bremse 44 ausgerüstet, die innenseitig des Achs
gehäuses 36 angeordnet ist. In ähnlicher Weise ist
der Motor 34 an einem Achsgehäuse 46 angeordnet,
welches ein Untersetzungsgetriebe enthält. Die
Ankerwelle des Motors 34 ist über das Untersetzungs
getriebe mit einer (nicht dargestellten) Achse ver
bunden, die eine Radnabe 52 trägt. Das Antriebsrad
24 ist auf der Radnabe 52 befestigt. Das Rad 24 ist
mit einer Scheibenbremse 54 ausgerüstet, die innen
seitig des Achsgehäuses 46 angeordnet ist. Die Achse
gehäuse 36 und 46 sind mechanisch miteinander ver
bunden. Der Antriebstrakt von dem Motor 32 zu dem
Antriebsrad 22 ist jedoch vollständig von dem An
triebsrad von dem Motor 34 zu dem Antriebsrad 24 ge
trennt. Die Räder 22 und 24 sind unabhängig vonein
ander drehbar und bilden separate und voneinander
unabhängige Lasten für die jeweiligen Motoren
32 bzw. 34.
Die elektrische Schaltung des Antriebssystems
ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die Motoren
32 und 34 sind hintereinandergeschaltet, und es
haben der Motor 32 eine Feldwicklung 62 und der
Motor 34 eine Feldwicklung 64. Die Feldwicklungen
62 und 64 sind hintereinandergeschaltet und liegen
über einer Drehrichtungsumschalteinrichtung in Reihe
mit den Ankern der Motoren 32 und 34. Die Drehrich
tungsumschalteinrichtung umfaßt einen Satz normaler
weise geschlossener Kontakte 66 und 68 für die Vor
wärtsrichtung und einen Satz normalerweise offener
Kontakte 72 und 74 für die Rückwärtsrichtung. Die
hintereinandergeschalteten Motoren liegen über einem
Startschalter 78 und einer üblichen Geschwindigkeits
steuerung 82 an der Fahrzeugbatterie 76. Die Dreh
richtungsumschalteinrichtung wird von der Vorwärts/
Rückwärtssteuerung 84 gesteuert. Zwischen den Ankern
der Motoren 32 und 34 ist eine Schutz- oder Frei
laufdiode 86 eingeschaltet. Ebenso ist zwischen den
in Reihe geschalteten Kombinationen der Feldwicklungen
und Anker der Motoren 32 und 34 eine Überbrückungs
diode 88 angeschlossen.
Die Reihenschaltung der Motoren 32 und 34 hat
eine Impedanz, d. h. einen Widerstand und eine
Induktanz der Feldwicklungen und Ankerwicklungen
und anderen Schaltkreiselemente, so daß der Über
gangsstrom, der durch das Anlegen der Startspannung
angegeben ist, hinreichend hoch ist, so daß das von
jedem einzelnen Motor entwickelte Antriebsmoment
über das Losbrechmoment des Fahrzeugs an
steigt. Das Losbrechmoment des Fahrzeugs
ist dasjenige Drehmoment, welches zur Einleitung
der Bewegung des Fahrzeugs notwendig ist, wenn
eine nichtgleitende Haftreibung der Antriebsräder
auf der Straße vorliegt. Außerdem haben jedes
der Antriebsräder und der zugeordnete Antriebs
trakt vom Motor her ein ausreichend hohes Trägheits
moment und eine ausreichend hohe Reibung, so daß
das lastfreie Eigenmoment jedes Rades die Drehzahl
des Motors unterhalb eines Wertes hält, bei welcher
eine elektromotorische Gegenkraft in einer Größe
erzeugt würde, bei der das Antriebsdrehmoment unter
das Losbrechmoment absinken würde. Das
lastfreie Eigenmoment ist dasjenige Drehmoment,
welches zum Drehen des Rades erforderlich ist,
wenn keine Haftreibung auf der Straße vorliegt.
Die Arbeitsweise des Antriebssystems wird nun
mehr unter Bezugnahme auf die Darstellungen der
Fig. 4a und 4b erläutert. Zum Zwecke dieser Er
läuterung sei angenommen, daß das Fahrzeug aus
dem Stillstand gestartet und unter der Kontrolle
des Fahrers auf eine gewünschte Geschwindigkeit
gebracht werden soll. Zu diesem Zweck wird der
Startschalter 78 geschlossen, und es kann der
Fahrer den Steuerhebel der Geschwindigkeitssteuerung
82 in die gewünschte Stellung bringen. Wenn beide
Antriebsräder 22 und 24 auf einer trockenen Straßen
oberfläche aufruhen, liegt zwischen der Straße und
den Rädern eine gleitfreie Haftreibung vor. Unter
diesen Startbedingungen zeigen beide Räder die gleichen
Start- und Lauf-Drehmomente. Die Motoren 22 und 24
erzeugen ein hohes Start- bzw. Anlaufdrehmoment, wie
es für Reihenschlußmotoren charakteristisch ist.
Da die Motoren identisch und die Lastdrehmomente
der beiden Antriebsräder ebenfalls im wesentlichen
identisch sind, haben die Motoren ungefähr die gleiche
Beschleunigung. Dementsprechend werden die Räder zu
sammen auf ihre Laufgeschwindigkeit gebracht, um
die gewünschte Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu
erreichen. Da die Motoren zusammen auf Geschwindig
keit kommen, nimmt die von beiden Motoren erzeugte
elektromotorische Gegenkraft zu und dementsprechend
der Motorstrom und das Motordrehmoment ab. Beide
Motoren produzieren die gleiche elektromotorische
Gegenkraft, und da der Motorstrom bei beiden Motoren
gleich ist, ist auch der IR-Abfall in beiden Motoren
gleich. Auf diese Weise ist die Last auf beide Motoren
gleichmäßig aufgeteilt.
Nunmehr sei zum Zwecke der Erläuterung ange
nommen, daß das Fahrzeug aus dem Stillstand ge
startet werden soll und daß das Antriebsrad 22
auf einer Eisfläche steht, während das Antriebsrad
24 auf einer trockenen Straßenoberfläche aufruht.
Das Antriebsrad 24 auf der trockenen Straße ent
faltet genügend Gegendrehmoment, wenn das Antriebs
moment des Motors 34 angelegt wird, um das Fahrzeug
in Bewegung zu setzen. Dieses Reaktionsmoment, welches
gleich groß und entgegengesetzt gerichtet ist wie
das angelegte Drehmoment, wird in dem vorliegenden
Zusammenhang als Losbrechmoment bezeichnet.
Wenn andererseits dieses Drehmoment durch den Motor
32 an das Antriebsrad 22 angelegt wird, liefert
dies nicht genügend Reaktionsdrehmoment, um nennens
wert dazu beizutragen, das Fahrzeug in Bewegung zu
setzen. Zum Zwecke der Erörterung werde angenommen,
daß das Reaktionsmoment zwischen dem Antriebsrad 22
und der Eisfläche, auf welcher es aufsteht, im
wesentlichen null ist. Dementsprechend beginnt das
Antriebsrad 22 durchzudrehen, sobald durch das
Schließen des Startschalters 78 Leistung an die
Motoren 32 und 34 angelegt wird.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt jedes der
Antriebsräder 22 und 24 und sein zugeordneter An
triebstrakt ein lastfreies Drehmoment, welches durch
das Antriebsmoment des Motors überwunden werden muß,
um das Rad zu beschleunigen. Das lastfreie Moment hat
einen Betrag, welcher von dem Trägheitsmoment des
Antriebsrades und seines Antriebstraktes und dem
Reibungswiderstand des Antriebstraktes abhängt.
Beide Antriebsräder 22 und 24 und die entsprechenden
Antriebstrakte sind gleich konstruiert und haben
daher im wesentlichen das gleiche lastfreie Moment.
Unter irgendeiner gegebenen Betriebsbedingung ist
das gesamte Lastmoment eines der Antriebsräder in
einem bestimmten Moment gleich der Summe seines
lastfreien Momentes und des Reaktionsmomentes,
welches durch seine Haftreibung auf der Straße
erzeugt wird.
Die Fig. 4a und 4b geben in grafischer Form
ein illustratives Beispiel der Arbeitsweise der
Antriebsanordnung wieder. Die Diagramme der Fig. 4a
geben die Spannung als Funktion der Zeit wieder.
Die Fig. 4b stellt den Motorstrom und das Drehmoment
als Funktion der Zeit im gleichen Zeitmaßstab dar.
Das lastfreie Moment T1 ist bei einer bestimmten Be
schleunigung im wesentlichen konstant mit Ausnahme
einer Abnahme des Betrages, die bei der Anfangsbe
wegung aufgrund der Differenz zwischen statischer
und dynamischer Reibung eintritt. Das Losbrechmoment
T2 ist in ähnlicher Weise im wesentlichen
konstant, jedoch erheblich höher als das lastfreie
Moment. Das Losbrechmoment ist dasjenige, welches
zur Einleitung der Bewegung des Fahrzeuges notwendig
ist, während das lastfreie Moment zur Einleitung der
Drehung eines Antriebsrades notwendig ist, wenn keine
Haftreibung auf der Straße vorliegt.
Es werde nun der Startschalter 78 zum Zeit
punkt T0 geschlossen und es habe der Fahrer den
Steuerhebel der Geschwindigkeitssteuerung 82 in
die übliche Startposition gebracht. Sobald der
Schalter 78 geschlossen ist, bildet sich ein Über
gangsstrom 106 aus. Zu Beginn ist die einzige
Begrenzung des Stroms die Impedanz des Serien
schaltkreises, d. h. der Widerstand und die
Induktanz der Feld- und Ankerwicklungen der Motoren
32 und 34. Der Strom durch die Motoren läßt jeden
Motor ein Drehmoment 108 entwickeln, welches sich
direkt mit dem Quadrat des Stroms ändert. Zu einem
Zeitpunkt t1 sind die Antriebsdrehmomente beider
Motoren bis auf das lastfreie Moment T1 angestiegen.
Als Ergebnis beginnen der Motor 32 und das Antriebs
rad 22 sich zu drehen, während der Motor 34 und das
Antriebsrad 24 im Stillstand verharren. Die Drehung
des Motors 32 erzeugt eine elektromotorische Gegen
kraft 112, die in direkter Abhängigkeit von der Dreh
zahl ansteigt. Zu Beginn ist die elektromotorische
Gegenkraft 112 des Motors 32 noch relativ klein.
Der Motorstrom steigt nach der Zeit t1 weiter bis
auf einen Höchstwert an, doch die Zunahmegeschwindig
keit wird mit steigender elektromotorischer Gegen
kraft verringert, während der mit der Zeit abnehmende
Wert der induktiven Impedanz eine Stromzunahme zu
läßt. Als Ergebnis zeigen der Übergangsstrom 106
des Motors und dementsprechend das Übergangsdreh
moment 108 des Motors bis auf einen Höchstwert an.
Zu einem Zeitpunkt t2 erreicht das Motordrehmoment
beider Motoren 22 und 24 das Losbrechdrehmoment
T2. Dadurch, d. h. als Folge des Antriebsdrehmoments
des Motors 34, beginnt das Antriebsrad 24 sich zu
drehen und es setzt sich das Fahrzeug in Bewegung.
Zum Zeitpunkt t2 ist die elektromotorische Gegen
kraft des Motors 22 im Vergleich zur Batterie
spannung und dem augenblicklichen Wert der Impedanz
der Motorwicklungen noch klein genug, so daß der
Übergangsstrom 106 des Motors und das Drehmoment 108
des Motors weiterhin bis auf einen Höchstwert an
steigen. Der Motor 24 dreht sich bei einer wesentlich
geringeren Drehzahl als der Motor 22 wegen des
relativ schweren Lastmoments, welches gleich oder
größer als das Losbrechmoment ist. Der Motor
34 erzeugt eine elektromotorische Gegenkraft 114,
die bei Addition zu der elektromotorischen Gegen
kraft 112 des Motors 32 eine gesamte elektromotorische
Gegenkraft 116 verursacht. Die gesamte elektro
motorische Gegenkraft EMF wirkt der Batteriespannung
B+ entgegen und beläßt eine resultierende Spannung
V als Impedanzabfall an den Motorwicklungen. In einem
auf t2 folgenden Zeitpunkt erreichen die Motor
spannung 106 und das Motordrehmoment 108 einen
Höchstwert und beginnen wegen der wachsenden ge
samten elektromotorischen Gegenkraft zu wachsen.
Das Anlaufmoment 108 überschreitet
das Losbrechmoment T2, und das Fahrzeug bewegt
sich unter der Antriebswirkung des Rades 24 weiter
fort. Der Motorstrom 106 und das Motordrehmoment 108
erreichen schließlich einen stabilen Wert oberhalb
des Losbrechmoment T2, und die Drehung des
Antriebsrades 24 setzt sich fort.
Alternativ können auch die lastfreie Momenten
charakteristik jedes Antriebsrades und Antriebs
traktes und die Übergangsmomentcharakteristik der
Motoren in Beziehung miteinander gebracht werden,
so daß das Motordrehmoment nach einer vorbe
stimmten Zeit unter das Losbrechmoment ab
fällt. Während der vorbestimmten Zeit bewegt sich
das Fahrzeug wegen der Antriebswirkung des Rades
24 vorwärts. Wenn nach dieser Wegestrecke das
Antriebsrad 22 auf der Eisfläche verbleibt, d. h.
keine Haftreibung auf der Straße hat, dreht sich
das Rad weiterhin durch, da das Motormoment höher
als das lastfreie Eigenmoment ist. Wenn jedoch die Fahrt
des Fahrzeuges das Antriebsrad 22 von der Eisfläche
herunter auf eine trockene Straßenoberfläche be
wegt hat, kann das Fahrzeug wie oben beschrieben
betrieben werden, wobei beide Antriebsräder 22 und 24
sich auf trockener Straße befinden. Wenn das An
triebsrad 22 auf der Eisstelle verbleibt und weiter
hin in der oben beschriebenen Weise durchdreht, kann
der Fahrer die Motoren abschalten und beide Antriebs
räder zum Stillstand bringen und danach wieder ein
schalten, um den soeben beschriebenen Zyklus zu wieder
holen. Auf diese Weise kann der Fahrer das Fahrzeug
von der Eisfläche herunterbringen und wieder eine
normale Betriebsweise des Fahrzeugs erreichen.
Das vorbestimmte Zeitintervall kann bei einigen
Sekunden festgelegt werden, beispielsweise im Be
reich von 4 bis 8 Sek.. Während dieser Zeit wird
das Fahrzeug durch die Antriebswirkung eines Rades
bewegt, während sich das andere Rad ohne Traktion
dreht.
Claims (2)
1. Elektrische Antriebsanordnung
für ein Fahrzeug (10) mit einem ersten und einem zweiten
Antriebsrad (22, 24), die einen Antriebskontakt mit der
Straße aufweisen und unabhängig voneinander umlaufen
können und beide im wesentlichen die gleichen Beschleuni
gungs- und Lauf-Momente zeigen, wenn beide eine gleitfreie
Haftreibung auf der Straße haben,
mit einer Gleichspannungsquelle (76),
mit einem ersten und einem zweiten als Gleichstrom reihenschlußmotor ausgebildeten Motor (32, 34), die im wesentlichen miteinander identisch und elektrisch in einem Serienschaltkreis hintereinandergeschaltet sowie unabhängig voneinander mit dem ersten bzw. dem zweiten Antriebsrad (22 bzw. 24) mechanisch antriebs verbunden sind,
mit einer Schalteinrichtung (78), durch welche der Serienschaltkreis mit der Gleichspannungsquelle (76) verbindbar ist,
mit einer Impedanz des Serienschaltkreises, die nie drig genug ist, um nach dem Schließen der Schalteinrich tung (78) einen Übergangsstrom zu ziehen, der jeden Motor (32, 34) ein Anlaufmoment abgeben läßt, welches größer als ein Losbrechmoment (T₂) ist, dadurch gekennnzeichnet, daß ein lastfreies Eigenmoment (T₁) des einen Antriebsrades (22, 24) so groß ist, daß das Anlaufmoment des anderen Antriebsrades (24, 22) während eines vorbestimmten Zeitraums nicht unter dessen Losbrechmoment (T₂) absinkt.
mit einer Gleichspannungsquelle (76),
mit einem ersten und einem zweiten als Gleichstrom reihenschlußmotor ausgebildeten Motor (32, 34), die im wesentlichen miteinander identisch und elektrisch in einem Serienschaltkreis hintereinandergeschaltet sowie unabhängig voneinander mit dem ersten bzw. dem zweiten Antriebsrad (22 bzw. 24) mechanisch antriebs verbunden sind,
mit einer Schalteinrichtung (78), durch welche der Serienschaltkreis mit der Gleichspannungsquelle (76) verbindbar ist,
mit einer Impedanz des Serienschaltkreises, die nie drig genug ist, um nach dem Schließen der Schalteinrich tung (78) einen Übergangsstrom zu ziehen, der jeden Motor (32, 34) ein Anlaufmoment abgeben läßt, welches größer als ein Losbrechmoment (T₂) ist, dadurch gekennnzeichnet, daß ein lastfreies Eigenmoment (T₁) des einen Antriebsrades (22, 24) so groß ist, daß das Anlaufmoment des anderen Antriebsrades (24, 22) während eines vorbestimmten Zeitraums nicht unter dessen Losbrechmoment (T₂) absinkt.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß in den Schaltkreis eine Drehzahlsteuerung
zur Veränderung der den Motoren (32, 34) zugeführten Span
nung und eine Schalteinrichtung (66, 68; 72, 74) zur Um
schaltung der Polarität der die Feldwicklungen (62, 64)
der Motoren angelegten Spannung eingeschaltet sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US65615284A | 1984-09-28 | 1984-09-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=24631859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853533764 Granted DE3533764A1 (de) | 1984-09-28 | 1985-09-21 | Antriebsvorrichtung fuer ein fahrzeug |
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Country | Link |
---|---|
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KR (1) | KR890002127B1 (de) |
CA (1) | CA1243756A (de) |
DE (1) | DE3533764A1 (de) |
GB (1) | GB2165108B (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4500818A (en) * | 1983-12-22 | 1985-02-19 | General Electric Company | Dual motor proportioning control |
US4520299A (en) * | 1983-12-22 | 1985-05-28 | General Electric Company | Turning speed controller for electric vehicles having dual drive motors |
US7314105B2 (en) * | 2004-09-16 | 2008-01-01 | Arvinmeritor Technology, Llc | Electric drive axle assembly with independent dual motors |
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---|---|---|---|---|
GB836130A (en) * | 1955-11-04 | 1960-06-01 | Alsthom Cgee | Improvements relating to the control of electric traction motors |
US2930957A (en) * | 1956-11-07 | 1960-03-29 | Dow Chemical Co | Motor control method and apparatus |
SE334384B (de) * | 1967-10-17 | 1971-04-26 | Asea Ab | |
GB1314028A (en) * | 1969-11-03 | 1973-04-18 | Crompton Leyland Electricars L | Electric motor control systems |
DE2117357A1 (de) * | 1971-04-08 | 1972-10-19 | Linde Ag | Elektrischer, an eine Gleichspannungsquelle angeschlossener Zeitverzögerungsschalter |
DE3206492C2 (de) * | 1982-02-24 | 1985-03-28 | Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen | Elektromotorisch angetriebenes Straßenfahrzeug |
-
1985
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- 1985-09-13 GB GB08522737A patent/GB2165108B/en not_active Expired
- 1985-09-20 KR KR1019850006883A patent/KR890002127B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-09-21 DE DE19853533764 patent/DE3533764A1/de active Granted
- 1985-09-25 JP JP60210360A patent/JPS61161905A/ja active Pending
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---|---|
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GB2165108B (en) | 1988-08-03 |
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GB8522737D0 (en) | 1985-10-16 |
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CA1243756A (en) | 1988-10-25 |
DE3533764A1 (de) | 1986-05-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |