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.Switching arrangement on diesel-electric traction vehicles The invention
refers to switching arrangements for the supply of electric motors for auxiliaries
on desel-electric traction vehicles with a Leonard drive, in which to change
the direction of travel the generator voltage is reversible. Except the final drives are
a number of other drives are required in such vehicles, e.g. B. for the radiator fan,
for the Mator or generator fans, for the excitation and lighting, the compressor,
the oil pump, etc. For all of the establishments mentioned, there is practically a constant one
or only a little variable speed in question. One might now guess that it is
the simplest would be to derive these drives directly from the diesel engine,
and in fact, this practice has been used on smaller locomotives as well.
However, difficulties become noticeable in the process, which also arise with greater performance
have led to all auxiliaries being powered electrically. Apart from the difficulty
the wave guide between the diesel engine and the auxiliary system are formed as a result
the uneven movement of the diesel engine at certain speeds, vibrations
that are extremely difficult to control. It was therefore preferred, except
to provide an auxiliary generator for constant voltage to the Leonard generator and
from this to feed the motors of the auxiliaries. It stands to reason that the
To use exciter generator, and this is on traction vehicles with low power
also beneficial. Since the ancillary operations in larger vehicles are not insignificant
Consume power, the auxiliary generator must be proportionate in such vehicles
turn out big. In this case, it would be economical to use electricity for the ancillary operations
from the main generator, only the variable is available. Tension of the
Leonard generator against.
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.Instead of one generator, there are now two Leonard generators in series
used, as has already been indicated for vehicle drives, so can be according to the invention
the supply current for the auxiliaries at constant voltage from one of the Leonard generators
take by the non-regulated, fully excited generator the current for
the auxiliaries surrenders: The arrangement offers the advantage of changing the
Direction of rotation of the traction motors by reversing the excitation the auxiliaries at the same time
to switch with, so that they are fed back in the right way.
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.In the drawing, a, b for diesel-electric locomotives specific embodiment of the invention illustrated in the zero position of the accelerator switch dl, d2, e1, e2 are the two generator halves a, referred to the outer terminals R and 4 and their directly interconnected internal terminals 2 and 3 are excited to the same voltage E and switched against each other. There is therefore no voltage difference between terminals i and 4; the separately excited traction motors L are therefore currentless. Now the generator half a is gradually de-energized by means of the controller d1. Your armature voltage drops from E to zero, while the voltage between terminals i and 4 increases from zero to E to the same extent. The current in the field winding f of the generator a is then commutated by means of the switch ei and the controller d1 is fully switched on again. The voltage of the generator half a rises again to the value E, but with the opposite sign. The generator halves a, b , which were previously connected against each other, are now connected in series, and the voltage between terminals i and 4 rises to 2 E. The voltage supplied to the traction motors Z has risen from zero to 2 E during the process described above, and the driving speed of the locomotive is proportional to the voltage. When the drive switch dl, d2, ei, e2 is in the rest position, the terminals i and 4 are connected to one another via the auxiliary excitation windings li and i and the switches k1 and k2.
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.If the drive switch d1, d2, ei, e2 is disengaged from the rest position in one sense, the field of the generator half a is regulated, as described above. At the same time, switch k1 assigned to controller d1 is opened. The motors generally connected between terminals 5 and 6 of the above-mentioned auxiliaries are accordingly fed with the constant voltage E from generator half b.
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. If the drive switch d1, d2, ei, e2 is designed in the other sense for the purpose of changing the direction of travel, switch k1 closes and switch k2 opens. The auxiliary motors n are therefore now supplied with current from the constant voltage E of the generator half a. When the voltage of the generator half b is reduced by means of the controller d2, the voltage supplied to the traction motors 1 between the terminals i and 4 increases from zero with the opposite sign. Exactly as with the first direction of travel, when the controller d2 is switched off, the current in the excitation winding g of the generator half b is commutated and brought back to the full value by gradually switching on d2 again with the opposite sign. The maximum voltage 2 E then prevails again between terminals i and 4, but with the opposite sign as before. By arranging the auxiliary excitation windings h and i in the parallel line h, k1, 5, k2, i this is used in the simplest way, i.e. without the need for any additional circuit or any additional switch, to ensure the equality of the armature voltages of a and b to force in the rest position of the drive switch dl, d2, ei, e2. Is z. B. as a result of remanence or inevitable differences in the number of turns and the resistance of the excitation windings f, g of the two generator halves a, b, the voltage of the generator half a is greater than that of the generator half b, a current flows between terminals i and 4 in the direction the arrows drawn through the auxiliary exciter windings h, i. As can be seen from the circuit diagram, the magnetic field of generator half a is weakened, that of generator half b, and the voltage difference between terminals i and 4 disappears.
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.The excitation windings m of the traction motors 1 , like the auxiliaries, are expediently connected between terminals 5 and 6 and thus supplied with the constant voltage E regardless of the direction of travel. In the circuit diagram of the drawing, the field windings are shown connected in series. Of course, if the windings are designed accordingly, they can also be connected in parallel or in groups.
Den Strom für die ErregerwicklEnmgen f und g der beiden Generatorhälften
a und b
liefert die Erregermaschine C.The excitation machine C supplies the current for the exciter windings f and g of the two generator halves a and b.