DE1120495B

DE1120495B - Anfahrschaltung fuer aus einer Batterie gespeiste Zweirichtungs-Schienentriebfahrzeuge

Info

Publication number: DE1120495B
Application number: DEK40318A
Authority: DE
Inventors: Leo Dreiser; Paul Falder
Original assignee: KIEPE THEODOR ELEKTROTECHNISCHE FABRIK
Current assignee: KIEPE THEODOR ELEKTROTECHNISCHE FABRIK
Priority date: 1960-04-01
Filing date: 1960-04-01
Publication date: 1961-12-28

Description

Anfahrschaltung für aus einer Batterie gespeiste Zweirichtungs-Schienentriebfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Anfahrschaltung für Zweirichtungs-Schienentriebfahrzeuge, die mit einer in vier Teile unterteilten Batterie und mit einem bzw. zwei oder mehreren Fahrmotoren ausgerüstet sind. Durch die Unterteilung der Batterie ist es möglich, eine widerstandslose Anfahrschaltung aufzubauen, die vorzugsweise bei schlagwettergeschützten Grubenlokomotiven angewendet wird, weil dann die verhältnismäßig schweren gekapselten Widerstände eingespart werden können. Wird beispielsweise die Batterie in vier Teile unterteilt, so wird man üblicherweise auf der ersten Stufe vier Teile der Batterie zueinander parallel schalten, was einer Fahrmotor-Betriebsspannung von 2511/o der Fahrmotor-Nennspannung gleichkommt. Sodann werden je zwei Teile der Batterie zueinander in Gruppen zusammengefaßt, und diese beiden Gruppen werden miteinander in Reihe geschaltet, was einer Fahrmotor-Betriebsspannung von 50°/o entspricht. Schließlich werden alle vier Teile der Batterie miteinander in Reihe geschaltet entsprechend der vollen Fahrmotor-Nennspannung. Es ist offensichtlich, daß bei dieser Schaltungsart der Spannungssprung von 50 auf 100% verhältnismäßig hoch ist und daß er sich bei Anwendung einer widerstandslosen Anfahrschaltung unangenehm bemerkbar macht. Es besteht auch die Möglichkeit, die Spannungsstufe von beispielsweise 75 % bei Unterteilung der Batterie in vier Teile dadurch zu erzielen, daß man nur drei Teile der Batterie miteinander in Reihe schaltet. Dieses Verfahren ist jedoch nicht anwendbar, weil die auf der 75 %-Stufe miteinander in Reihe geschalteten drei Teile der Batterie schneller entladen werden als der vierte Batterieteil. Auf den gesamten Anfahrvorgang bezogen bedeutet dies aber, daß die einzelnen Teile der Batterie nicht gleichmäßig entladen werden, was vermieden werden muß. Man kann durch gewisse schaltungstechnische Maßnahmen zwar erreichen, daß der restliche vierte Teil der Batterie im Verlauf der Anfahrvorgänge wechselt, daß also abwechselnd die Batterieteile 1, 2, 3 bzw. 4 nacheinander ausgelassen werden, wodurch auf die Dauer ein gewisser Ausgleich in der Beanspruchung der einzelnen Batterieteile erzielt wird. Die hierfür erforderliche Schalteinrichtung ist aber recht verwickelt und aufwendig, da erheblich mehr Schaltgeräte benötigt werden.
Es sind auch schon Schaltungsanordnungen auf elektrischen Triebfahrzeugen bekanntgeworden, bei denen Hilfsbetriebs-Stromverbraucher, die nicht für die volle Batteriespannung bemessen sind, durch eine Folgeschaltung abwechselnd an einzelne Batterieteile gelegt werden zu dem Zweck, alle Batterieteile gleichmäßig zu entladen. Hierbei handelt es sich also nicht um eine Anfahrschaltung für die Fahrmotoren, die zur Erzielung einer günstigen Abstufung ihrer Speisespannung an Batteriespannungen gelegt werden, die sich jeweils aus geeigneten Kombinationen von miteinander in Reihe und zueinander parallel geschalteten Batteriestellen ergeben.
Die Erfindung betrifft eine Anfahrschaltung für aus einer Batterie gespeiste Zweirichtungs-Schienentriebfahrzeuge, bei denen die Batterie in vier Teile unterteilt ist, die bei gleichmäßiger Entladung aller Batterieteile zueinander parallel und miteinander in Reihe geschaltet werden. Nach der Erfindung wird zur Erzielung einer gleichmäßigen Abstufung der Fahrmotor-Betriebsspannung, beispielsweise auf 25, 50, 75 und 100%, die Spannungsstufe von 75,1/o dadurch erzielt, daß bei Fahrt in der einen Richtung zwei Batterieteile zueinander parallel und in Reihe mit den miteinander in Reihe liegenden übrigen Batterieteilen und daß bei Fahrt in der anderen Richtung andere Batterieteile zueinander parallel und in Reihe mit den miteinander in Reihe geschalteten übrigen Batterieteilen geschaltet werden.
Die Anfahrschaltung nach der Erfindung kann in gleich vorteilhafter Weise nicht nur bei Grubenlokomotiven, sondern auch bei Verschiebelokomotiven und gleislosen Schleppfahrzeugen, die in beiden Fahrtrichtungen betrieben werden, angewendet werden.
In der Zeichnung ist eine Anfahrschaltung nach der Erfindung mit vier Batterieteilen und für zwei Fahrmotoren dargestellt, die nachstehend erläutert wird. 1 bis 4 sind die vier Batterieteile, 5, 6 und 7 sind die Schalter für die Reihenparallelschaltung der Fahrmotoren M1 und M2. U ist die Fahrmotor-Nennspannung. Die Gruppierung der Batterieteile 1 bis 4 ist für beide Fahrtrichtungen A und B für 25, 50, 75 und 100% der Fahrmotor-Nennspannung U dargestellt. Aus dieser Darstellung ist zu ersehen, daß bei Fahrtrichtung A bei 7511/o der Fahrmotor-Nennspannung U die Batterieteile 1 und 2 zueinander parallel geschaltet sind und daß diese aus den Batterieteilen 1 und 2 gebildete Gruppe in Reihe geschaltet ist mit den zwei gleichfalls miteinander in Reihe liegenden Batterieteilen 3 und 4. Für die Fahrtrichtung B ist es umgekehrt: Die Batterieteile 1 und 2 sind jetzt miteinander in Reihe geschaltet. In Reihe mit dieser aus den Batterieteilen 1 und 2 gebildeten Gruppe liegen die beiden zueinander parallel geschalteten Batterieteile 3 und 4. Damit ist also die Gruppierung der vier Batterieteile bei 75 °!o der Fahrmotor-Nennspannung U so, daß diejenigen Batterieteile, die in der einen Fahrtrichtung zueinander parallel geschaltet sind, in der anderen Fahrtrichtung miteinander in Reihe geschaltet werden, während die die andere Gruppe bildenden Batterieteile in der einen Fahrtrichtung miteinander in Reihe und in der anderen Fahrtrichtung zueinander parallel geschaltet sind. wobei beide Batteriegruppen miteinander immer in Reihe liegen. Dadurch wird bewirkt, daß alle Batterieteile bei Zweirichtungsbetrieb gleichmäßig entladen werden, wenn das Fahrprogramm in beiden Fahrtrichtungen etwa das gleiche ist.
Für die Anwendung der Anfahrschaltung nach der Erfindung ist die Zahl der Fahrmotoren des Triebfahrzeuges ohne Bedeutung. Wenn zwei Fahrmotoren vorhanden sind, kann man zur Erzielung weiterer Fahrstufen von der bekannten Reihenparallelschaltung der Fahrmotoren Gebrauch machen. So kann man im Beispiel der dargestellten Anfahrschaltung mit vier Batterieteilen bei 25% der Fahrmotor-Nennspanung U die zwei Fahrmotoren zunächst miteinander in Reihe und dann zueinander parallel schalten und kann somit die Zahl der wirtschaftlichen Fahrstufen erhöhen. Dadurch wird der erste Stromstoß beim Anfahren gemindert. Man kann bei der Anfahrschaltung nach der Erfindung zur Erzielung weiterer Fahrstufen auch die bekannte Feldschwächung der Fahrmotoren anwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Anfahrschaltung für aus einer Batterie gespeiste Zweirichtungs-Schienentriebfahrzeuge, bei denen die Batterie in vier Teile unterteilt ist, die bei gleichmäßiger Entladung aller Batterieteile zueinander parallel und miteinander in Reihe geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer gleichmäßigen Abstufung der Fahrmotor-Betriebsspannung, beispielsweise auf 25, 50, 75 und 100%, die Spannungsstufe von 750;0 dadurch erzielt wird, daß bei Fahrt in der einen Richtung zwei Batterieteile (1 und 2) zueinander parallel und in Reihe mit den miteinander in Reihe liegenden übrigen Batterieteilen (3 und 4) und daß bei Fahrt in der anderen Richtung andere Batterieteile (3 und 4) zueinander parallel und in Reihe mit den miteinander in Reihe geschalteten übrigen Batterieteilen (1 und 2) geschaltet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 845 656.