Elektrische Übertragungseinrichtung, besonders für Fahrzeuge. Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Übertragungseinrichtung, beson ders für Fahrzeuge, die zwei Seriemaschinen und einen gemeinsamen Regler besitzt, des sen Widerstände nacheinander parallel zu der Feldwicklung der einen oder der andern Maschine geschaltet werden können.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbei spiel der Erfindung eine elektrische Über tragungseinrichtung für Fahrzeuge schema tisch veranschaulicht.
Der Explosionsmotor 1 treibt die Welle 2 an, an der der Rotor 4 der Dynamomaschine G montiert ist, deren Magnetkörper 3 mit der Welle 5 fest verbunden, aber auf der Welle 2 frei drehbar ist, was auf der sche matischen Zeichnung nicht besonders einge zeichnet ist. Auf der Welle 5 ist weiter der Rotor 8 einer zweiten elektrischen Maschine 32 montiert, deren Magnetkörper 7 von nor maler Ausführung und unbeweglich ist. Die Welle 5 dient zum eigentlichen Antrieb des Fahrzeuges, z.
B. mittels einer Kardankupp- lung ss; sie kann mit .der Welle 2 durch eine elektromagnetische Kupplung 9 direkt ver bunden werden.
Die Erregerwicklung 3 der Dynamo maschine G ist eine Seriewicklung und der Elektromotor M ist ein Seriemotor. Die Widerstände des Regulators B können, mit tels des Hebels 13 einerseits über die Lei tung 10-10' zu den Magneten 3 des Gene- rators G und anderseits über die Leitung 11-11' zu den Magneten 7 des Motors 111 beliebig parallel geschaltet werden.
In der linken Endstellung a des Hebels 13 ist es möglich, den Explosionsmotor 1 der Trak- tionsmaschine mit Hilfe der Batterie B durch die Dynamomaschine G anzulassen, wobei der Umschalter<I>T</I> in der Stellung<I>a'</I> einzustellen ist.
Beim Niederdrücken des AnlaUdruckknopfes S fliesst der Strom aus der Batterie B durch den sich in der Stel lung a befindenden Hebel 13 zum Kontakt 14, weiter durch den Hebel 15 des Druck- knopfes S, der sich in der strichlinierten Stellung befindet, über den die Kontakte 16 und 17 verbindenden Umschalter T, über die Bürste und den Schleifring 18 durch die Magnete 3 der Dynamo G, über den Schleif ring und die Bürste 19, die Kontakte 20 und 21 des Umschalters T,
die Bürste und den Schleifring 22, durch den Anker 4 der Dynamo G und über die Bürste und den Schleifring 2'3 zur Batterie B zurück.
Die Dynamomaschine G, deren Magnet körper 3 bei stillstehendem Fahrzeug unbe weglich ist, entwickelt in dieser Schaltung als Serienmotor zum Anlassen des Explo sionsmotors 1 ein hohes Drehmoment, so dass nur eine kurz dauernde Einschaltung des Druckknopfes S nötig ist, dessen Hebel 15 nach Loslassen durch die Wirkung der Fe der 25 in die voll eingezeichnete Stellung zurückkehrt, wodurch der Anlassstrom aus der Batterie unterbrochen wird.
Zum weiteren Betrieb der elektrischen Übertragungseinrichtung muss der Umschal ter T zur Herbeiführüng der erforderlichen Umschaltung der Magnete 3 beim Betrieb der Maschine G als Generator, in die Stel lung b' umgeschaltet werden.
Beim Verschieben des Hebels 13 des Rebwlators R bis in die Stellung b, wobei der Richtungsumschalter U der Magnete im Stromkreis des Motors<B>31</B> entweder in die linke Stellung<I>l</I> oder in die rechte Stellung<I>p</I> eingestellt ist und der Umschalter T sich in der Stellung b' befindet, ergibt sich folgen der Stromverlauf:
Der .Strom fliesst vom -f- Pol der Dynamomaschine G über den Schleifring 22 über die Leitung 10', die Bürste Ki des Kontakthebels 13 in der Stel lung b durch die strichliert eingezeichnete Leitung, über das Amperemeter in die Lei tung 11 zum Richtungsumschalter U.
Vor ausgesetzt, dass sich dieser in der Stellung p befindet, verläuft der Strom über die untere Kontaktbürste durch die Magnetwicklung 7, über die obere Kontaktbürste weiter durch den Anker 8 des Motors, durch die Leitung 12 zur obern Kontaktbürste in der Stellung b' des Umschalters T, weiter den Schleifring zum - Pol der Dynamo G. Die Erreger wicklung 7 des Motors M ist somit in der Stellung b des Reglers voll erregt. Die Er- regerwicklung 3 der Dynamo G ist hierbei kurzgeschlossen, was wir ausgehend z. $. vom untern Ende der Erregerwicklung 3 bei Verfolgung des Stromweges feststellen kön nen.
Der Erregerstromweg führt über den Schleifring 19 zum Kontakt 20 des Umschal ters T, über die linke Kontaktbürste und den Kontakt 16, durch die Leitung 10, den Hebel 15 des Schalters S, wieder über das Amperemeter zur strichliert gezeichneten Leitung und die in der Stellung b befind liche Bürste Ki durch die Leitung 10' zu den Kontakten 21 und 17 des Umschalters<B>T</B> und schliesslich über den Schleifring 18 zum obern Ende der Erregerwicklung 3.
Beim weiteren Verschieben des Hebels 13 des Regulators R aus der Stellung b nach rechts zum nächsten Kontakt ergibt sich folgender Stromverlauf Der Strom fliesst vom -I- Pol der Dy namomaschine G über die Schleifringe 22, die Leitung 10', die Bürste Ki des Kontakt hebels 13 durch die striehliert gezeichnete Leitung, über die Widerstände des Reglers und die Leitung 11 zum Richtungsumschal ter U des Motors.
Vorausgesetzt, dass sich dieser in der Stellung p befindet, verläuft der Strom über die untere Kontaktbürste durch die Magnetwicklung 7 über die obere Kontaktbürste, weiter .durch den Anker 8 des Motors, durch die Leitung 12 zur obern Kontaktbürste des in Stellung b' befind lichen Umschalters T, weiter durch den Schleifring 23 zum -Pol der Dynamo G. Die Erregerwicklung 7 des Motors M ist so mit auch hier vom vollen Strom des Gene- rators G durchflossen.
Die Erregerwicklung 3 des Generators G ist hierbei durch die Widerstände des Reg lers R geshuntet, was aus folgender Lei tungsverbindung hervorgeht. Ausgehend vom untern Ende der Erregerwicklung 3 geht der Stromweg über den Schleifring 19 zum Kontakt 20 des Umschalters T über die linke Kontaktbürste und den Kontakt 16, durch die Leitung 10, den Hebel 15 des Schalters<B>8</B> über das Amperemeter zu den Widerständen des Reglers R, durch die strichliert gezeichnete Verbindung und über die Kontaktbürste Ki des Hebels 13, der sich in der Stellung des der Stellung b nächstfolgenden Kontaktes befindet,
durch die Leitung 10' zu den Kontakten 21 und 1 7 des Umschalters T und schliesslich über den Schleifring 18 zum obern Ende der Er regerwicklung 3. Auf diese Weise ist ein 'feil des Widerstandes des Reglers R der lrregerwiclzlung 3 parallel geschaltet und wird dieser Widerstand bei weiterer Verdre hung des Hebels 13 nach rechts immer grösser.
Mit dem Anwachsen des zur Er- regei"vicklung 3 parallel geschalteten Ohm- sehen Widerstandes wird nach den Gesetzen der Stromverteilung die Stromintensität in der Erregerwicklung anwachsen, bis schliess lich in der Mittellage c .des Hebels 13 der Shuntwidersta.nd unterbrochen ist und die Erregerwicklung vom Gesamtstrom des Generators G durchflossen wird, dieser also voll erregt ist. Bis zur Stellung c des Hebels 13 bleiben die Magnete 7 des Motors<I>-I</I> durch -den Strom des Generators G voll er regt.
Zu Beginn des Anlaufens wird durch den geshunteten Generator ein Strom kleiner Spannung, aber bedeutender Intensität er zeugt, welcher im voll erregten Motor 31 ein bedeutendes Drehmoment hervorruft, durch das die Traktionsmaschine in Bewe gung versetzt wird. Bei weiterer Erregung des Generators G steigt seine Spannung und hierdurch die Geschwindigkeit des Motors und da sich der Stator 3 zwangsläufig mit der Welle 5 mit der gleichen Geschwindig keit dreht, sinkt durch die weitere Verschie bung des Hebels 13 bis in die Lage c die relative Geschwindigkeit des Stators 3 ge genüber dem Rotor 4 des Generators G.
Da der Stator des Generators G auf der Welle 5 festgekeilt ist, wird ein Teil der Energie auf die Welle 5 durch die Reaktion des Torsionsmomentes der Dynamomaschine G übertragen, so dass die Gesamtleistung auf die Welle 5 gleichzeitig durch die b@aschi- nen G und M übertragen. wird. In der Stellung c des Hebels 13 ist die Gesamtleistung auf beide Maschinen gleich mässig verteilt.
Die Momente beider Ma schinen summieren sich ständig, und das resultierende Moment wird auf die Kardan- kupplung übertragen, wobei die Geschwin digkeit der Welle 5 die Hälfte der maxi malen Geschwindigkeit, das heisst der Ge schwindigkeit der Welle 2 des Explosions motors- 1 beträgt.
Bei einer weiteren Verschiebung des Hebels 13 aus der Mittellage c nach rechts auf den nächstfolgenden Kontakt wird über die Bürste K2 der Gesamtwiderstand des Reglers P zur Magnetwicklung 7 des Motors M parallel gelegt.
Ausgehend vom untern Ende der Magnetwicklung 7 ,geht der Strom weg des parallel geschalteten Widerstandes zum Richtungsumschalter U, der sich in der Stellung p befinden möge, über dessen obere Kontaktbürste, weiter durch die Leitung 11', die rechte Kontaktschiene des Reglers R, über die Kontaktbürste K2, durch die Wider stände des Reglers R und durch die Leitung 11 über die untere Kontaktbürste des Rich tungsumschalters U zum obern Ende der Magnetwicklung 7 des Motors M.
Bei weite rer Verschiebung des Hebels 13 nach rechts werden die zur Magnetwicklung 7 parallel geschalteten Widerstände verkleinert und führen demnach gegenüber .der Magnetwick lung eine grössere Stromintensität. Das Magnetfeld des Motors M wird auf diese Weise geschwächt und erfolgt dadurch ein Ansteigen der Motordrehzahl.
Durch die angeführte Verschiebung des Hebels 13 bis in die Lage d wird demzu folge der Motor M aberregt, während die Dynamomaschine G übererregt wird und den überwiegenden Teil der Leistung des Explosionsmotors 1 durch die Torsionsreak- tion überträgt.
In der Stellung d des Hebels 13 sind die Magnete 7 des Motors M durch die letzte Stufe des Widerstandes des Regulators R überbrückt und dadurch bedeutend ge schwächt; gleichzeitig aber wurde der Anker 8 des Motors M bereits auf dem vQrletzteu Kontakt mittels der Bürste KP über die Lei- tung l1'-12 durch die Widerstände ri-r2 überbrückt.
In der Stellung d wird die Gesamt- leistung des Explosionsmotors 1 durch die übererregte Dynamomaschine G übertragen, während die Maschine M fast keine Leistung überträgt.
Die Geschwindigkeit der Welle 5 erzielt ihre maximale Grösse, die gleich der Geschwindigkeit der Welle 2 ist, so dass es möglich ist, beide Wellen zu verbinden. Das Anlassen und die Regulierung der Umdre hungen ist in dieser Stellung des Hebels 13 beendet.
In der Stellung e ist endlich mittels der Bürste E2 des Hebels 13 über die Leitung 11-l2 einerseits der Motor :Yl, anderseits der Generator G kurzgeschlossen, und durch weiteres Verschieben, des Hebels 13 in die Stellung f, schliesst dieser einen Stromkreis von der Batterie B über den Kontakt 24, die Bürste und den Schleifring 26 durch die Erregerwicklung 9 der elektrischen Kupp lung über den Schleifring und die Bürste 23 zurück zur Batterie.
Die elektrische Kupplung verbindet nun die Welle 2 der Dynamo G fest mit der Traktionswelle 5, so dass nunmehr die volle Geschwindigkeit des Fahrzeuges und eine direkte Übertragung der Leistung des Ex plosionsmotors 1 auf die Traktionswelle 5 erreicht ist. Die Batterie B dient zum Star ten und zur Speisung der elektrischen Kupp lung bei voller Fahrt. Die beschriebene Einrichtung kann nicht nur zum Antrieb von Traktionsmaschinen, z.
B. Lokomotiven und dergleichen, sondern kann auch zur wirtschaftlichen Regulierung der Umdrehungen irgendeiner Antriebs maschine benutzt werden.