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Bremsschaltung für elektrische Fahrzeuge Bei Stromrückgewinnungsschaltungen,
wie sie insbesondere bei elektrischen Schienenfahrzeugen verwendet werden, liegen
die Felder mit Vorschaltwiderständen parallel zu den Ankern der als Generatoren
arbeitenden Motoren. Vor und nach dem Nutzbremsbetrieb ist die Verbindung mit dem
Netz unterbrochen, und es findet eine Kurzschlußbremsung statt, wobei der vorstehend
angegebene Kreis bestehen bleibt und die Feldvorschaltwiderstände als Kurzschlußbremswiderstand
wirken. In diesem Bremskreis ist gewöhnlich ein erheblich größerer Widerstand vorgesehen,
als er für die gewöhnliche Kurzschlußbremsung erforderlich ist. Da nämlich im Falle
des Ansprechens des Rückgewinnungsautomaten die Motoren Nebenschlußcharakter erhalten,
ist es notwendig, bei höchsten Fahrgeschwindigkeiten mit nur auf etwa
25 bis 2o01, herabgeschwächten Felderregungen zu arbeiten. Würde der Widerstand
so klein bemessen werden, daß auf der ersten Bremsstellung bereits eine ausreichende
Kurzschlußbremsung einsetzen würde, so müßte bei der Rückgewinnungsbremsung infolge
des niedrigen Ohmwertes des als Feldvorschaltwiderstand wirkenden Kurzschlußbremswiderstandes
ein viel zu hoher Erregerstrom entstehen. Infolge der hohen Feldstärke wird die
von den Motoren entwickelte Spannung zu-hoch, so daß Motorüberschläge unvermeidlich
sind. Um nun die Felderregung herabzusetzen, ist der Ohmwert der Widerstände, die
j a in diesem Falle Feldregelwiderstände sind, bis auf das Vier- bis Fünffache des
Wertes zu steigern, der bei reiner Kurzschlußbremsung vorhanden sein muß. Der größere
Teil des Widerstandes wird zur. Regelung der Motorfelder während der Stromrückgewinnungsbremsung
-benutzt und wird stufenweise ziemlich grobstufig geschaltet.
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Der übrigbleibende kleine Teil, der gewöhnlich auch zum Anlassen der
Motoren benutzt wird, dient zur Regelung der auf die Rückgewinnungsbremsung folgenden
Kurzschlußbremsung. Wenn beim Schalten in die Bremsstellungen bei ausbleibender
Netzspannung die Rückgewinnungsbremsung aussetzt. und als Ersatz hierfür die Kurzschlußbremsung
übrigbleibt, so wird letztere trotz etwa vorhandener hoher Fahrgeschwindigkeiten
infolge des hohen Widerstandes im Kurzschlußbremskreis so schwach sein, daß der
Führer gezwungen wird, sich eine Bremsstellung zu suchen, bei der eine etwa so starke
Bremsung vorhanden ist wie auf der ersten Rückgewinnungsbremsstellung. Es können
auch Motorüberschläge auftreten, wenn die Fahrkurbel aus den Fahrstellungen bei
zu hohen
Geschwindigkeiten plötzlich zu weit- in die Bremsstellungen
bewegt wird, während die Nutzbremsschaltung hergestellt ist.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäß ein Schütz vorgesehen,
welches vor Einleitung der Bremsung diejenigen Widerstandsteile im Bremskreis der
Motoren kurzschließt, die eine zu schwache Kurzschlußbremsung verursachen würden.
Dieses Schütz wird durch zwischen der Nullstellung und der ersten Bremsstufe angeordnete
Kontakte bei Vorhandensein der Netzspannung eingeschaltet. Beim Nichtansprechen
(etwa bei Ausbleiben der Netzspannung) hält das Schütz den Kurzschluß des Widerstandsteiles
aufrecht, so daß am Kurzschlußbremskreis bei Beginn der Bremsung ein verhältnismäßig
niedriger Widerstand liegt und die Bremswirkung voll einsetzt. Dieses Schütz kann
Hilfskontakte für die Selbstspeisung und weitere Hilfskontakte für die Steuerung
der Rückgewinnungsschaltung erhalten und mit einer ausreichenden Trägheit versehen
sein, die ein Ansprechen beim Durchreißen der Kurbel in die erste Bremsstellungen
verhindert. Dieses Schütz kann ferner mehrpolig ausgeführt sein, d. h. mit mehreren
Hauptkontaktpaaren versehen sein, die je ein Stück der Stufenteile von dem die Rückgewinnungsbremsung
regelnden Widerstande kurzschließen, um auch die Rückgewinnungsstellungen bei der
reinen Kurzschlußbremsung verstärkt wirken zu lassen.
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Es ist zwar bei Anordnungen mit kombinierter Nutzbremsung und Kurzschlußbremsung
bekanntgeworden, zusätzliche Widerstände zu verwenden, welche nur- während des Nutzbremsbetriebes
wirksam sind. Diese Widerstände liegen aber nicht wie bei der vorliegenden Erfindung
im Erregerkreis, sondern im Ankerkreis der Nutzbremsschaltung; die Widerstände dienen
zu Ausgleichszwecken und.haben, da sie im Ankerkreis liegen, einen sehr niedrigen
Ohmwert und nicht wie bei der vorliegenden Schaltung einen hohen Ohmwert. Auch ist
es bekanntgeworden, Widerstände im Nutzbremskreis in Abhängigkeit von der Spannung
zu steuern. Hierbei handelt es sich aber um reine Nutzbremsschaltungen und nicht
um kombinierte Bremsung; die in Abhängigkeit von der Spannung gesteuerten Widerstände
liegen im übrigen wie bei der anderen bekannten Anordnung. im Ankerkreis und nicht
im Erregerkreis.
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In der Zeichnung ist ein Schalfungsbeispiel veranschaulicht. Es bezeichnet:
i die Fahrleitung, 2 einen im Hauptstromkreis liegenden Schützkontakt, dessen Spule
14. vom Rückgewinnungsautomaten 2o gesteuert wird, 3 und q. zwei Fahrmotoren, 5
und 6 deren Feldwicklungen, 7; 8 den Bremswiderstand, 9 ein Schütz und 1o den Fahrschalter.
Der Teil ? des Widerstandes dient zur Regelung der Stromrückgewinnungsbremsung,
derTei18 des Widerstandes ist dagegen so bemessen, daß er nach Abschalten oder Kurzschließung
des Widerstandsteiles 7 eine annähernd ebenso starke Kurzschlußbremsung bewirkt,
wie sie auf der ersten Rückgewinnungsstellung erzielt wird.
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Der Stromrückgewinnungsautomat 2o besteht aus einer Spannungsspule
2i, einer Stromspule 22, einem den Kontakt z steuernden Arbeitskontakt 23 und einem
Ruhekontakt 2q-, welcher beim Anziehen des Rückgewinnungsautomaten die Spannungsspule
2i abschaltet. Der Arbeitskontakt 23 liegt im Stromkreis der Spule 14. für den Rückgewinnungskontakt
2.
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Beim Einschalten des Fahrschalters io, von dem nur die Bremsstellungen
und auf diesem auch nur die Beläge und Kontakte für die Schütze 9 und io abgebildet
sind, werden die Kontaktfinger 11, I2 und 13 verbunden. Bierdurch wird folgender
Stromkreis geschlossen: Von der Fahrleitung i über den Finger i i, den Belag der
Walze io, den Finger 13, einen Vorschaltividerstand 17 und die Spule des Schützes
9 zur Erde. Ist Netzspannung vorhanden, so zieht das Schütz 9 an und schließt seine
Hauptkontakte und die Hilfskontakte 15 und 16. Durch die Hauptkontakte wird der
Kurzschluß des Teiles 7 des Bremswiderstandes aufgehoben. Der Gesamtwiderstand liegt
also in Reihe mit den Feldwicklungen 5, 6. Die Hilfskontakte 16 bewirken eine Selbstspeisung
des Schützes9, und die Hilfskontakte 15 bereiten über den Vorschaltwiderstand 18
den Erregerkreis für die Spannungsspule 14 der Schalteinrichtung :2 vor. Sind die
Bedingungen für die Nutzbremsung gegeben, dann spricht der Rückgewinnungsautomat
2o an und schließt durch den Arbeitskontakt 23 den Stromkreis für die Spule 1d..
Der Hauptstromkontakt 2 wird geschlossen, und die Nutzbremsung wird eingeleitet.
Wird nun der Fahrschalter io weitergedreht, so wird der Teil 7 des Bremswiderstandes
bei der einsetzenden Rückgewinnungsbremsung stufenweise kurzgeschlossen. Hat die
Fahrzeuggeschwindigkeit sich vermindert, so setzt nach dem Öffnen der Schalteinrichtung
:3 die Kurzschlußbremsung ein, bei der der Widerstandsteil 8 stufenweise kurzgeschlossen
wird.
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Bei fehlender Netzspannung bleibt das Schütz 9 in der Ausschaltlage.
Seine Hauptkontakte bleiben daher geschlossen, so daß der Teil ? des Bremswiderstandes
kurzgeschlossen ist. - An Stelle der Nutzbremsung setzt dann gleich die gewöhnliche
Kurzschlußbremsung ein, die sofort in etwa gleicher Stärke wirksam wird wie die
Nutzbremsung
auf den ersten Bremsstellungen, da in den Kurzschlußbremskreis
nur der kleine Widerstandsteil 8 eingeschaltet ist. Nach dem Weiterdrehen des Fahrschalters
gleitet der Finger 13 von dem Walzenbelag ab, und nunmehr kann das -Schütz 9 auch
bei wiederkehrender Netzspannung nicht mehr anziehen, da dessen Anspringstromkreis
unterbrochen ist. Da das Schütz seine Hilfskontakte 15 dann offen hält, kann
auch die Schalteinrichtung 2 nicht mehr zum Ansprechen gebracht und die Nutzbremsschaltung
nicht mehr geschlossen werden.
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Reißt der Fahrer den Führerschalter mit großer Geschwindigkeit in
die Bremsstellung, dann wird der Belag des Kontaktes 13 (Anspringkontakt) zu schnell
überschaltet, so daß das Schütz 9 nicht anziehen kann. Der Kontakt i9 bleibt geschlossen,
der Kontakt 2 geöffnet. Es ist also lediglich die Kurzschlußbremsung unter Vorschaltung
des Widerstandsteiles 8 wirksam.
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Man kann auch eine Signalvorrichtung anordnen, welche dem Fahrer anzeigt,
ob Kurzschluß- oder Nutzbremsbetrieb herrscht.
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Man kann auch die Rückgewinnungsstellungen des Fahrschalters für die
Kurzschlußbremsung brauchbar machen, und zwar dadurch, daß bei Kurzschlußbremsung
der Ohmwert der betreffenden Stufen herabgesetzt wird. Zu diesem Zwecke wird das
Schütz 9 mit mehreren Kontakten ausgerüstet, von denen jeder einen Teil einer VGTiderstandsstufe
von 7 kurzschließt. Bei angezogenem Schütz 9 ist der gesamte Widerstandsteil 7 wirksam,
bei abgefallenem Schütz 9 sind zwar genau soviel Stufen vorhanden, aber der Ohmwert
einer jeden Stufe ist herabgesetzt.