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Widerstandsfreie Anlaß- und Regelschaltung für die Antriebsmotoren
elektrischer Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Anfahr-und Regelschaltung
für die Antriebsinotoren elektrischer Fahrzeuge, bei der an Stelle der Vorschaltwiderstände
Regehnaschinen zur Erzeugung einer veränderlichen Spannung An-Wendung el el finden.
Es ist bereits eine Anordnung dieser Art bekannt, bei der zwei inotorisch angetriebene
Reggelmaschinen in verschiedener Schaltung als Zusatz- oder Steuermaschinen Anwendung
finden. Außerdem ist eine mehrfache Umgruppierung sowohl der Antriebsniotoren sowie
der Steuerinaschinen vorhanden. Zusätzlich sind auf einzelnen Stilfen noch Vorschaltwiderstände
vorhanden. Es ist einzusehen, daß die bekannte Regel- bzw. Steuereinrichtung verhältnismäßig
verwickelt ausfällt. Infolge der ZD t' zahlreichen Umgruppierung der Motoren und
der Zusatzmaschinen ist eine "-roße Anzahl von Gruppierungsschaltern erforderlich.
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Gegenstand der Erfindung ist eine wesentlich vorteilhaftere, vollkommen
widerstanC1sfreie Anlaß- und Regelschaltung für die Antriebsmotoren elektrischer
Fahrzeuge in,#t inehreren als Spannungsteiler wirkenden Hilfsmaschinen, die sieh
dadurch auszeichnet, daß an den Spannunigsteilerinaschinen zwei weitere regelbare
Hilfsmaschinen abwechselnd als Zusatz-, Absatz- oder Spannungsteilermasch#inen entlang
geschaltet werden, über ,velche die Speisung der Fahrmotoren erfolgt. Bei dieser
Schaltung sind sämtliche Umschaltungen in den Stromkreisen der Fahrmotoren vermieden,
so daß diese nicht unterbrochen
zu werden brauchen. Außerdem ist
die Zahl der Steuer- bzw. Gruppierungsschalter bei der erfindungs.-emäßen Schaltun-
wesentlich verringert.
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Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels
erläutert werden.
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Fig. i zeigt die-Schaltung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Regeleinrichtung
für Fahrzeu-inotoren. In dieser Schaltun- sind mit io die Fahrmbtoren bezeichnet.
ii und 12 sind die beiden in Reihe geschalteten Anker zweier Gleichstrominaschinen,
die mit konstanter Erregung betrieben werden. Diese beiden Maschinen stellcn einen
grobstufigen Spannungi;teiler dar. An jeder Maschine ii bzw. 12 liegt die halbe
Netzspannung. A, B
und C sind Gruppierungsschalter, die dazu dienen,
die mit veränderlicher Erregung und damit veränderlicher Spannung betriebenen Hilfsmaschinen
14 und 15 wirksam zu machen. Die Felder der Maschinen 14 und 15 werden
durch einen Widerstandsregler 16, der vorbl zugsweise eine kreisförmige Kontaktbahn
aufweist, in bestimmter Weise im Zusammenhang mit der Betätigung der Schalter
A bis C
gesteuert.
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Sollen die Motoren io mit veränderlicher Spannung angelassen
werden, so wird zunächst der SchalterA geschlossen, wodurch der Anker der Hilfsmaschine
14 an Erde gele ' gt wird. Befinden sich die Bürsten des Reglers 16
in der Stellung 6, so sind die Felder der beiden Hilfsmaschinen 14 und 15
unerregt. Die Motoren io, die an die Verbindungsleitung der beiden Kollektoren der
Hilfsinaschinen 14 und 15 angeschlossen sind, erhalten in diesem Falle die Spannung
Null. Werden allmählich die Bürsten aus der Stel-Itin-(5 bis in die Stellunga -edreht,
so werl# Zn den die Maschinen 14 und 15, welche für eine Spannung von 2,#
% der Netzspannung ausz# el gelegt sind, voll erregt. In ihnen werden L'
e dabei entgegengerichtete Spannungen induziert. Die den Motorenankern io von der
Hilfsinaschine 14 zugeführte Betriebsspannun- steigt infolgedessen auf 251/o der
Netz-e, el Z,
spannung an. Nunmehr kann zunächst der Schalter D eingelegt
werden. Die beiden Maschinen 14 und 15 wirken jetzt als Spannungs-,eilermaschinen,
da die nicht an die Speiseleitung der '-#lotoreiianlzer io angeschlossenen Bürsten
der Maschine 15 an die Verbindungsle,tun- der beiden Ankür der Spannungsteilermaschinen
i i und 12 angeschlossen sind. Da jede dieser beiden Maschinen für 5o1/0
der 2##etzspannung aus ' gelegt ist, kann das Einschalten des Schalters B
ohne einen Stromstoß erfolgen, da die Spannung der Maschine 1,5 halb so groß und
entgegen- e, g e setzt gerichtet wie die Spannung der -Maschine 12 ist. Wällrend
dieser Umschaltvorgänge befindet sich ZD die Feinreglerbürste ff' in der
Stellung x. Nunmehr kann ohne weiteres der Schalter A
unterbrochen werden,
so daß die Fahrrnotoren lediglich über die Mittelanzapfung zwischen den beiden -.Maschinen
i.i und 12 und die Maschine 15 gespeist werden. Wird der Feinregler 16 weiter betätigt,
so erfolgt bei Bet' z21
wegung der Bürsten TT' aus der Stellung 2 in die Stellungß
eine Verringerung der an den .Maschinen 14 und i,# vorhandenen Spannung auf den
Wert Null. Ist die -Maschine 15 unerregt, so liegt an den Fahrmotoren die halbe
Netzspannung, da die Motoren in der -Mitte zwischen den beiden Ankern i i und 12
angeschlossen sind. Bei weiterer Regelung des Reglers gelangt die Bürste fi- aus
der Stel-Itin-i)' in die Stellungy, wodurch die Spanz#I Zn
nun- der Maschinen
14 und 15 =gekehrt el wird: die Maschine 15 arbeitet weiter als Zusatzmaschine.
Bei Bewegung der Bütste TV
in die Stellung 7, beträgt die den
Motoren zuz# geführte Spannung 75
50 0/0 + 2
5 "/0 0/0 der Netzspannung. Nunmehr wird zunächst der Schalter
C geschlossen, wodurch der Stromkreis der Fahrinotoren auch über die Maschine
14 mit ihren nicht mit der Motorzuleitung verbundenen Bürsten an die Netzzuleitun
'g angeschlossen wird.
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Die beiden hlaschinen i-[ und 15 arbeiten nunmehr wieder als Spannungsteilermaschilien.
Danach wird der SchalterD geöffnet. Durch weitere Betätigung des Regiers aus der
Bürstenstellung;1 in die Stellung6 kann die Absatzspannung, der Maschine 14 -wieder
auf Null verringert werden, wodurch die den Z,
Motoren zugeführte Spannung
auf ioo% der Netzspannung ansteigt. Bei weiterer Regelung, .b ZD 2# und zwar
bei Bewegung der Bürste TV aus der Stellungb in dieStellunga, e' "' wird
die denMotorei . 1 7tigeführte Spannung Um 2,5 % über die Netzspannung
gesteigert. Vorteilhafterweise können die Maschinen 11, 12 und 14, 15
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Doppelmaschinen mit einem Anker und einer Feldwicklung zusammengefaßt
werden, der Z, el zwei Wicklungen und zwei Kollektoren aufweist.
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Das der Erfindun,', -zu'grtinde liegende Regelprinzip kann selbstverständlich
auch dann Anwendung finden, wenn mehr als zwei konstant erregte Maschinen als grobstufige
Spannungsteiler Anwendung finden. An der Wirktingsweise der Schaltung wird hierdurch
nicht das geringste geändert. Zum leichteren Verständnis ist in Fig. 2 dzr Zeichnun-
eine Schalttabelle wiedergegeben, die die Detätiz# el gung der einzelnen Schalter
sowie des Reglers erkennen läßt.
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Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die vorgeschlag
ne Regelmethode auch Anwendung finden, um zwei
Gruppen von Motoren
an einer Anzahl von als Spannungsteiler wirkenden, konstant erregten Maschinen in
entgegengesetzter Richtung el entlang zu schalten.
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Fig. 3 gibt eine derartige Schaltung wieder. i' II und III
sind Spannungsteilermaschinen, JI -und N z-%ei Gruppen von Fab rzeugmotoren,
A bis D und A' bis D' sind zwei Gruppen
von Schaltern, welche über die beiden reggelbaren Hilfsmaschinensätze X und Y die
Speisunder Motorgruppen ill' und N ermöglichen. Bei der Regelung der Motorgruppeill
wird von einem der Netzspannung entsprechenden Potential aus begonnen und die Motorgruppe
nacheinander an den Maschinen 1, 11 und III entlang geschaltet. Bei.
der anderen Motorgruppe erfolgt die Regelung in umgekehrter Richtung von dem Erdpotential
beginnend nachelnatider an den Maschinen III, II und I entlang.
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Im einzelnen kann der Schalttabelle der Fig. 4 entnommen werden, wie
der Regelvorgang bei der Schaltung gemäß Fig. 3 erfolgt. z# el Die Erfindung
bezieht sich in erster Linie auf Anlaß- und Regeleinrichttingen für elektrisch angetriebene
Fahrzeuge. Sie kann indessen auch in allen Fällen Anwendung finden, in denen die
Motoren vielstufig möglichst verlustfrei geregelt werden sollen.