DE620303C - Schaltanordnung auf dieselelektrischen Triebfahrzeugen - Google Patents

Description

• Schaltanordnung auf dieselelektrischen Triebfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf Schaltanordnungen für die Speisung von Elektromotoren für Hilfsbetriebe auf deselelektrischen Triebfahrzeugen mit einem Leonardantrieb, bei dem zum Wechsel der Fahrtrichtung die Generätorspannung umkehrbar ist. Außer den Achsantrieben sind bei solchen Fahrzeugen eine Reihe anderer Antriebe erforderlich, z. B. für den Kühlerventilator, für die Mator- bzw. Generatorlüfter, für die Erregung und Beleuchtung, den Kompressor, die Ölpumpe usw. Für alle die genannten Betriebe kommt praktisch eine konstante oder nur wenig veränderliche Drehzahl in Frage. Man könnte nun vermuten, daß es am einfachsten wäre, diese Antriebe unmittelbar von dem Dieselmotor abzuleiten, und in der Tat hat man dieses Verfahren bei kleineren Lokomotiven auch eingeschlagen. Doch machen sich dabei Schwierigkeiten bemerkbar, die bei größeren Leistungen dazu geführt haben, alle Hilfsbetriebe elektrisch anzutreiben. Abgesehen von der Schwierigkeit der Wellenführung zwischen Dieselmotor und Hilfsbetrieb bilden sich nämlich infolge der ungleichmäßigen Bewegung des Dieselmotors bei bestimmten Drehzahlen Schwingungen aus, die außerordentlich schwer zu beherrschen sind. Man hat daher vorgezogen, außer dem Leonardgenerator einen Hilfsgenerator für konstante Spannung vorzusehen und von diesem aus die Motoren der Hilfsbetriebe zu speisen. Es liegt nahe, hierzu den Erregergenerator zu verwenden, und dies ist bei Triebfahrzeugen mit geringer Leistung auch vorteilhaft. Da die Nebenbetriebe bei größeren Fahrzeugen eine nicht unerhebliche Leistung verbrauchen, so muß der Hilfsgenerator bei derartigen Fahrzeugen verhältnismäßig groß ausfallen. Wirtschaftlich wäre es, in diesem Falle den Strom für die Nebenbetriebe aus dem Hauptgenerator zu entnehmen, nur steht dem die veränderliche. Spannung des Leonardgenerators entgegen.
• Werden nun statt eines Generators zwei in Reihe liegende Leonardgeneratoren verwendet, wie dies für Fahrzeugantriebe bereits angegeben wurde, so läßt sich erfindungsgemäß der Speisestrom für die Hilfsbetriebe bei konstanter Spannung aus einem der Leonardgeneratoren entnehmen, indem jeweils der nicht geregelte, voll erregte Generator den Strom für die Hilfsbetriebe abgibt: Die Anordnung bietet dazu den Vorteil, bei Änderung der Drehrichtung der Triebmotoren durch Umkehr der Erregung die Hilfsbetriebe zugleich mitumzuschalten, so daß diese wieder in der richtigen Weise gespeist werden.
• Auf der Zeichnung ist ein für dieselelektrischeLokomotiven bestimmtesAusführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht In der Nullstellung des Fahrschalters dl, d2, e1, e2 sind die beiden Generatorhälften a, b, deren äußere Klemmen mit r und 4 und deren unmittelbar miteinander verbundene innere Klemmen mit 2 und 3 bezeichnet sind, auf die gleiche Spannung E erregt und gegeneinandergeschaltet. Zwischen den Klemmen i und 4 herrscht also kein Spannungsunterschied; die fremderregten Fahrmotoren L sind daher stromlos. Nun wird die Generatorhälfte a mittels des Reglers d1 allmählich entregt. Ihre Ankerspannung sinkt dabei von E auf Null, während die Spannung zwischen den Klemmen i und 4 im gleichen Maße von Null auf E steigt. Hierauf wird mittels des Umschalters ei der Strom in der Erregerwicklung f des Generators a kommutiert und der Regler d1 wieder voll eingeschaltet. Die Spannung der Generatorhälfte a steigt dabei wieder auf den Wert E, aber mit umgekehrtem Vorzeichen. Die vorher gegeneingeschalteten Generatorhälften a, b sind nunmehr hintereinandergeschaltet, und die Spannung zwischen den Klemmen i und 4 steigt auf 2 E an. Die den Fahrmotoren Z zugeführte Spannung ist also während des oben beschriebenen Vorgangs von Null auf 2 E gestiegen und proportional der Spannung auch die Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive. In der Ruhestellung des Fahrschalters dl, d2, ei, e2 sind die Klemmen i und 4 über die Hilfserregerwicklungen li und i und die Schalter k1 und k2 miteinander verbunden.
• Wird der Fahrschalter d1, d2, ei, e2 aus der Ruhestellung in dem einen Sinne ausgelegt, so wird, wie oben beschrieben, das Feld der Generatorhälfte a geregelt. Gleichzeitig wird der dem Regler d1 zugeordnete Schalter k1 geöffnet. Die zwischen den Klemmen 5 und 6 angeschlossenen Motoren ia der obenerwähnten Hilfsbetriebe werden demnach von der Generatorhälfte b mit der konstanten Spannung E gespeist.
• Wird zum Zwecke des Fahrtrichtungswechsels der Fahrschalter d1, d2, ei, e2 im anderen Sinne ausgelegt, so schließt sich der Schalter k1, und der Schalter k2 öffnet sich. Die Hilfsmotoren n werden demnach jetzt von der konstanten Spannung E der Generatorhälfte a mit Strom versorgt. Beim Verringern der Spannung der Generatorhälfte b mittels des Reglers d2 steigt die den Fahrmotoren l zugeführte Spannung zwischen den Klemmen i und 4 von Null aus mit umgekehrten Vorzeichen an. Genau wie bei der ersten Fahrtrichtung wird, wenn der Regler d2 ausgeschaltet ist, der Strom in der Erregerwicklung g der Generatorhälfte b kommutiert und durch allmähliches Wiedereinschalten von d2 mit umgekehrten Vorzeichen wieder auf den vollen Wert gebracht. Zwischen den Klemmen i und 4 herrscht dann wieder die maximale Spannung 2 E, jedoch mit umgekehrten Vorzeichen wie vorher. Durch die Anordnung der Hilfserregerwicklungen h und i in der Parallelleitung h, k1, 5, k2, i ist diese in einfachster Weise, d. h. ohne daß es irgendeines zusätzlichen Stromkreises oder irgendwelcher zusätzlicher Schalter bedarf, dazu ausgenutzt, die Gleichheit der Ankerspannungen von a und b in der Ruhestellung des Fahrschalters dl, d2, ei, e2 zu erzwingen. Ist z. B. infolge von Remanenz oder von unvermeidlichen Unterschieden in der Windungszahl und dem Widerstand der Erregerwicklungen f, g der beiden Generatorhälften a, b die Spannung der Generatorhälfte a größer als die der Generatorhälfte b, so fließf zwischen den Klemmen i und 4 ein Strom in Richtung der eingezeichneten Pfeile durch die Hilfserregerwicklungen h, i. Wie aus dem Schaltungsschema ersichtlich, wird das Magnetfeld der Generatorhälfte a geschwächt, das der Generatorhälfte b verstärkt, und die Spannungsdifferenz zwischen den Klemmen i und 4 verschwindet.
• DieErregerwicklungen m derFahrmotoren l werden zweckmäßig, ebenso wie die Hilfsbetriebe, zwischen den Klemmen 5 und 6 angeschlossen und dadurch unabhängig von der Fahrtrichtung mit der konstanten Spannung E gespeist. Im Schaltungsschema der Zeichnung sind die Erregerwicklungen min Reihe geschaltet gezeichnet. Man kann sie natürlich bei entsprechender Auslegung der Wicklungen auch parallel oder in Gruppen schalten.
• Den Strom für die ErregerwicklEnmgen f und g der beiden Generatorhälften a und b liefert die Erregermaschine C.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltanordnung auf dieselelektrischen Triebfahrzeugen, deren Antriebsmotoren von zwei in Reihe liegenden Leonardgeneratoren gespeist werden, von denen jeweils einer dem anderen in seiner Ankerspannung regelbar zu- oder gegenschaltbar ist, und bei denen beide Leonardgeneratoren zwecks Änderung der Fahrtrichtung mit Wendeschaltern im Erregerkreis versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromotoren (n) für die Hilfsbetriebe an den jeweilig nicht geregelten Leonardgenerator (cc bzw. b) angeschlossen sind.
2. 2. Schaltanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine über zwei Schalter (k1, k2) geführte Verbindungsleitung parallel zu den beiden in Reihe liegenden Leonardgeneratoren (d, b) vorgesehen ist und die Elektromotoren (n) für die Hilfsbetriebe einerseits zwischen den beiden abwechselnd geschlossenen Schaltern (k1, k2) an die Verbindungsleitung (h, k1, 5, k2, i) und andererseits an die unmittelbar miteinander verbundenen Klemmen (z, 3) der Generatoren (a, b) angeschlossen sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daü in der Verbindungsleitung (h, k1, 5, k2, i) je eine Hilfserregerwicklung (h, i) von solchem Wicklungssinne vorgesehen ist, daß in der Nullstellung des Fahrschalters, in der beide Schalter (k1, k2) geschlossen sind, bei einem Unterschied der Generatorremanenzspannungen die Erregerwicklung des Generators höherer Spannung im Sinne der Schwächung und die des Generators niederer Spannung im Sinne der Verstärkung des eigenen Magnetfeldes wirkt.