CH220632A - Feinstufige Widerstandsregeleinrichtung zum Anlassen und Steuern von Motoren. - Google Patents

Description

      Feinstufige        Widerstandsregeleinrichtung    zum Anlassen und Steuern von Motoren.    Bekannt .sind feinstufige Anlasser, bei  denen beim Einschalten des Stromes die An  lassvorrichtung unter Benützung der am Re  gelwiderstand auftretenden Spannung selbst  tätig den Widerstand     feinstufig        überbrückt.     Nach Unterbrechung des Stromes stellt dann  zum Beispiel eine Feder die Regelvorrichtung       funkenlos    in die     Anfangsstellung    zurück.       Stufenweise    Abschaltung und     Drehzahlrege-          lung    der Motoren ist daher unmöglich.  



  Es sind auch feinstufige Regelvorrichtun  gen bekannt,     bei    denen zu den Grobstufen  des Hauptwiderstandes ein feinstufiger Wi  derstand parallel geschaltet wird. Damit bei       stufenweisem    Abschalten der Funkenbildung       und    der     Abbrand    an der     Feinregelung,    die z. B.  als Kollektor     (also        ohne        Funkenlöschung)    ge  baut ist, nicht zu gross wird, muss die Zahl  der Lamellen meist grösser als für die Fein  regelung nötig sein. Trotzdem ist der     Kollek-          torunterhalt    bedeutend.  



  Erfindungsgemäss übernimmt beim will  kürlichen Schliessen des Stromkreises mittels    der     Grobstufenkentakte    in allen Stellungen  der     Feinnegelvorrichtung,    in welchen durch  dieselbe     wenigstens    ein Teil des feinstufigen  Widerstandes mit dem grobstufigen Wider  stand in Reihe ,geschaltet ist,

   und     ferner    beim  willkürlichen Überbrücken der     Stufen    des       grobstufigen    Widerstandes     mittels    der     Grob-          stufenkontakte    die     Feinregelvorrichtung          selbsttätig    das Überbrücken des     feinstufigen     Widerstandes, indem die am feinstufigen  Widerstand     herrschende    Spannung, die bei  der Stufenregelung gleich der     Spannung    der  zu schaltenden Grobstufe ist, die Schaltbewe  gung der     Feinregelvorrichtung    veranlasst.

   Die       Grobstufenkontakte    bewirken das Schalten  des grobstufigen Widerstandes sowie das  Schliessen und     Unterbrechen    des Stromkreises.  



  Die Zeichnung zeigt schematisch zwei  Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen  standes.  



  Es     bedeutet    jeweils 1 der grobstufige Wi  derstand mit den     Funkenkontakten    2, von  denen beim Aufschalten immer zwei aufein-           anderfolgende    geschlossen seien. 3 ist der  feinstufige Widerstand mit seinem Kollek  tor 4. 5 ist ein die     Kollektorbürste    6 ver  schiebender Servomotor, der in     Fig.    1 ein       Seriemotor    und an der jeweils zu schalten  den Stufenspannung angeschlossen ist, in       Fig.    2 dagegen ein     Nebenschlussmotor    mit  konstant erregtem Felde, während nur der  Anker die jeweils zu schaltende Stufenspan  nung erhält.  



  In     Fig.    la ist der Stromverlauf in der  Einschaltstufe gezeichnet, in welcher der  Kontakt a geschlossen ist.     Fig.        1b    zeigt den  Stromverlauf im Übergang von Stufe 1 auf  Stufe 2, wobei die Kontakte a. und b geschlos  sen sind und die     Kollektorbürste    in der an  gegebenen Pfeilrichtung P verläuft.

      Die     Wirkungsweise    ist folgende:  Durch willkürliches Schliessen des     Fun-          kenkontaktes    a verläuft der Strom nach       Fig.    la über den grob- und feinstufigen Wi  derstand, wodurch die am feinstufigen Wi  derstand herrschende Spannung die Bürste  von x aus bis ans andere Widerstandsende   treibt, wobei die     1#lotorspannung    Null wird.

    Nun wird durch Schliessen des Kontaktes b  der feinstufige Widerstand 3 zur ersten Grob  stufe parallel geschaltet, wodurch nach     Fig.1b     der Servomotor 5 die Spannung der ersten  Stufe erhält und die     Bürste    6 antreibt, bis  der Widerstand 3 wieder durchlaufen ist, wo  durch der Motor spannungslos wird und still  steht. Wird nun der Kontakt c geschlossen,  wobei der Kontakt a geöffnet werden kann,  so erhält der Motor die Spannung der zweiten       Stufe,    wobei er jedoch jedesmal in entgegen  gesetzter Richtung als vorher vom Strom  durchflossen wird.

   Der     Seriemotor    in Füg. 1  treibt die     Kollektorbürste    immer in der bis  herigen     Drehrichtung    weiter, da sein Anker  und auch sein Feld umgekehrt vom Strom  durchflossen werden, während der Neben  schlussmotor in     Fig.    2, dessen Feld unverän  dert bleibt, die     Kollektorbürste    zurücktreibt.  In beiden Fällen wird dadurch jeweils die  Grobstufe allmählich kurzgeschlossen, wo  durch der Motor wieder spannungslos wird    und stillsteht, bis der folgende Kontakt ge  schlossen     @vird    usw.  



  Wird aus irgendeiner     Grobstufenstellung     eine beliebige Anzahl Stufen zurückgeschal  tet, so unterbrechen die     Funkenkontakte,    und  die     Kollektorbürste    6 bleibt stehen oder läuft,  den feinstufigen Widerstand überbrückend,  also nicht den Strom abschaltend, ans andere  Ende des feinstufigen Widerstandes 3; er  steres wenn von einer geraden Stufe auf eine  gerade oder von einer ungeraden auf eine un  gerade geschaltet wird,     wobei    der Motor  keine Spannung erhält, und letzteres     %v        enn     von einer geraden auf eine ungerade Stufe  geschaltet wird oder umgekehrt.  



  Erfolgt die     Aufsehaltung    der Grobrege  lung so rasch, dass die selbsttätige Feinrege  lung nicht folgen kann, so wird sie ganz oder  teilweise     unwirksam;    die     Kollektorbürste     stellt sich aber bei     beendeter    Grobregelung  immer in die für die nächste Stufenschaltung  richtige Lage ein.  



  Diese selbsttätige     Feinregelvorrichtung,     bestehend aus Kollektor mit Feinwiderstand  und Servomotor, kann an vorhandenen     Grob-          regelvorriehtungen,    wie zum Beispiel Anlas  sern, insbesondere auch Fahrzeugsteuerungen  mit     Tramkontroller    allenfalls nachträglich       hinzugefügt    werden.  



  Das Beispiel     Fig.    1. eignet sich besonders  für grössere     Fahrzeuge,        bei    denen ein sorg  fältigesAufschalten erfolgt, da die Abstufun  gen der Feinregelung vollkommener gehalten  werden können als in     Fi.g.    ?, nach welcher  zufolge des Hin- und     Herlaufes    der Bürste  alle Feinstufen gleich gross zu halten sind.

    Auch kann in den grösseren Grobstufen die  grössere Drehzahl des     Seriemotors    durch grö  ssere Belastung mittels eines     Hemmwerkes          ausgeglichen    werden, oder es kann in noch  vollkommenerer Weise an     Stelle    des Motors  ein Relais angeschlossen werden, das einen  an konstante Spannung gelegten Serie oder  dauernd erregten     Nebenschlussmotor    schaltet,  der dann in allen Stufen mit konstanter  Drehzahl ebenfalls in gleichbleibendem Dreh  sinn läuft.      Es ist auch denkbar, in     Fig.    1 an     Stelle     des Motors die Betätigungsspule eines elektro  magnetischen oder elektropneumatischen  Klinkenantriebes .anzuschliessen.  



  Das Beispiel     Fig.    2     hingegen    eignet sich  für häufige und regelmässig rasche Auf- und  Abschaltungen, zum Beispiel für Tram  betrieb, denn wenn die Feinregelung der  Grobregelung nicht folgen kann, läuft die  Bürste nicht bis ans Ende des     Feinregel-          wideratandes,    .sondern kehrt nötigenfalls so  fort um, läuft also auch bei unregelmässigem  Schalten immer sofort nach Einstellung der  Grobstufe in der erforderlichen     Richtung.     



  Damit nach     Fig.    2 in den ersten Stufen  die Bürstengeschwindigkeit nicht zu gross  wird, ist dem Anker ein Widerstand     vorge-          schaltet,der    in den letzten Stufen durch das  Herausfallen eines Spannungsrelais 9 in  Pfeilrichtung Q, dessen     Klemmenspannung     durch     Überbrücken    der Grobstufen von Stufe  zu Stufe abnimmt, kurzgeschlossen wird. Es  ist aber auch denkbar, den Anker an kon  stante und das Feld an die variable Stufen  spannung zu legen, wobei sich die Drehzahl  weniger verändert und in den ersten Stufen  am kleinsten ist.  



  Bei vollständiger     Abschaltung    bleibt, je  nachdem zum Beispiel eine gerade oder     eine     ungerade Anzahl Stufen abgeschaltet wur  den, die     Kollektorbürste    6 in der einen oder  andern Endstellung stehen, so dass beim Wie  dereinschalten die     Feinregelung    nicht immer  wirkt, was aber, wenn nötig,     mittels    einer  zusätzlichen     Vorrrichtung        erreicht    werden  kann, zum Beispiel einer nur in der Null  stellung angelegten Magnetspule, welche die  Bürste nur     in.    der Nullstellung     unmittelbar     oder allenfalls elektropneumatisch in die ge  wünschte Stellung bringt.

   Gemäss der Va  riante     Fig.3    erfolgt letzteres durch eine     Null-          spannungsspule    7, die, solange sie     Spannung     führt, eine Feder 8 gespannt hält     und    durch  die Abschaltung spannungslos     geworden,    die  Rückstellung der     Bürste    6 durch die Feder  kraft einleitet. Beim Einschalten auf Stufe 1  hat dann der Motor 5 nicht nur die Bürste 6    zu treiben, sondern auch die Feder 8 zu span  nen.  



  Besonders im Bahnbetrieb werden immer  mehr feinstufige Steuerungen verlangt, was  oft zu sehr     teuern    indirekten     Hüpfersteuerun-          gen    führt. Gemäss der Erfindung kann durch  unmittelbare     Tramkontrollersteuerung    mit  noch     kleinerer    Anzahl     Grobstufenschalter    als  bisher in     Verbindung    mit der     selbsttätigen     Feinregelung auf viel billigere Weise die  gewünschte Feinsteuerung erreicht werden.  



  Im Vergleich zu bisherigen Feinrege  lungseinrichtungen ist der Unterhalt der  nicht abschaltenden     Feinstufenkontakte    ver  schwindend klein.  



  Die     Erfindung    bietet also nicht nur die  technische Möglichkeit, geeignete, bestehende  Anlagen durch Einbau der automatischen  Feinregelung zu vervollkommnen,     sondern     weist auch technische und wirtschaftliche  Vorteile für Neuanlagen auf.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Feinstufige Widerstandsregeleinrichtung zum Anlassen und Steuern von Motoren, bei der ein feinstufiger und ein grobstufiger Wi derstand verwendet werden, insbesondere für elektrische Fahrzeuge, dadurch gekennzeich net, dass beim willkürlichen Schliessen des Stromkreises mittels der Grobstufenkontakte in allen Stellungen der Feinregelvorrichtung, in welchen durch dieselbe wenigstens ein. Teil des feinstufigen Widerstandes mit dem grob stufigen Widerstand in Reihe geschaltet ist,

   und dass ferner beim willkürlichen. Über brücken der Stufendes grobstufigen Wider standes mittels der Grobstufenkontakte die Feinregelvorrichtung selbsttätig dass Über brücken des feinstufigen Widerstandes über nimmt, indem die am feinstufigen Wider stand herrschende Spannung, die beider Stu fenregelung gleich der Spannung der zu schaltenden Grobstufe isst, die .Schaltbewe gung der Feinregelvorrichtung veranlasst,

   während die Grobstufenkontakte das Schal ten des grobstufigen Widerstandes sowie das Schliessen und Unterbrechen des Stromkreises bewirken. UNTERAN SPRMIE 1. W iderstandsregelungseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die am feinstufigen Widerstand herrschende Spannung, die bei Stufenregelung gleich der Spannung der zu schaltenden Grobstufe ist, unmittelbar als Antriebskraft der Feinregel vorrichtung dient.

   2. Widerstandsregelungseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die am feinstufigen Widerstand herrschende Spannung, die bei Stufenregelung gleich. der Spannung der zu schaltenden Grobstufe ist, die Feinregelvorrichtung nur steuert, wäh rend deren Antriebskraft von dieser Span nung unabhängig ist.

   @. Widerstandsregelungseinrichtung nach Patentanspruch, bei welcher die Feinregelung immer in gleichbleibendem Drehsinn erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das selbsttätig wirkende Antriebsmittel unabhängig von der Polarität seiner Anschlussklemmen ist.

   4. Widersta,ndsregelungseinrichtung nach Patentanspruch, bei welcher die Feinregel- vorrichtung das Kurzschliessen des feinstufi- heil Widerstandes abwechselnd in einer Hin und Zurückbe,#vegung vornimmt, dadurch ge kennzeichnet, dass die Anschlussklemmen- polarität des automatisch wirkendenAntriebs- mittels die Schaltrichtung der Feinregelvor- richtung bestimmt.

   . \Uiderstandsregelungseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der arn feinstufigen Widerstand herr schenden Spannung, sowie von der Grob- stufenspaniiung unabhängiges Antriebsmittel in der Ausschaltstellung die Kollektorbürste des feinstufigen Widerstandes in die für die feinstufige richtige Stellung bringt. 6.

   Widerstandsregelungseinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet., dass eine vom Antriebs mittel der Feinregelvorriehtung gespannte Feder bei eingeschaltetem Strom von einer Nullspannungsspule gespannt gehalten wird und in der Ausschaltstellung die Kollektor- bürste in die für die feinstufige Einschaltung richtige Stellung bringt.