DE751665C

DE751665C - Anordnung fuer mit Wechselstrom gespeiste Triebfahrzeuge

Info

Publication number: DE751665C
Application number: DEL111715D
Authority: DE
Inventors: Louis Dr-Ing Monath
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1943-06-05
Filing date: 1943-06-05
Publication date: 1953-08-03

Description

.Anordnung für mit Wechselstrom gespeiste Triebfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf mit Wechselstrom gespeiste Triebfahrzeuge mit mehreren über Gleichrichter gespeisten Fahrmotoren.
Die bis «heute mit Ouecksillberdampfgleichrichtern ausgerüsteten Triebfahrzeuge haben Entladungsgefäße, deren Vakuum dauernd durch Vorvakuum- und Hochvakuumpumpen aufrechterhalten werden muß. Die Betriebsbereitschaft dieser Triebfahrzeuge hängt also nach Pausen davon ab, ob inzwischen die Pumpen gearbeitet haben oder stillgesetzt waren. Mit Rücksicht auf die Ausrüstung des Entladungsgefäßes mit Vorvakuumr und Hochvakuumpumpen hatte man sich bemüht, möglichst nur ein mehranodiges, höchstens zwei mehranodige Entladungsgefäße vorzusehen. Eine derartige Anordnung hatte aber die Folge, daß bei Störungen des bzw. eines Entladungsgefäßes das Triebfahrzeug entweder vollkommen ausfiel bzw. nur mit etwa halber Last beansprucht werden konnte, da Ouecksilberdampfgleichrichter bekanntlich nur beschränkt überlastet werden können.

Die Erfindung will nun eine Erhöhung der Betriebsbereitschaft und eine Verringerung der Störanfälligkeit von mit Wechselstrom gespeisten Triebfahrzeugen mit Quecksilberdampfgleichrichtern erzielen. Nach der Er-

Findung gelingt dies dadurch, daß das mit

m.chreren Fahrmotoren ausgerüstete Trieb-

fahrzeug durch mindestens drei pumpenlose

(-)uecksilberdampfentladungsgefäße derart go-

speist wird, daß an jedes pumpenlose Queck-

silberdampfentladungsgefäß höchstens zwei

Fahrmotor n angeschlossen sind. Infolge der

Verwendung pumpenloser Entladungsgefäße

hat man keine Schwierigkeiten bei der In-

b.etri-ebnahme selbst nach langen Pausen.

Durch die 1'erivendung mindestens dreier

Entladungsgefäße steigert man die Betriebs-

sich°rheit und erreicht gleichzeitig, daß bei

Störung eifies Entladungsgefäßes trotzdem

die geforderte Antriebsleistung nur wenig

eierabgesetzt werden muß. Außerdem erreicht

man durch die`erwendung mindestens dreier

Entladungsgefäß,- eine günstige räumliche

Verteilung dieser Entladungsgefäße, d. h. eine

gute Anpassung an die Raumverhältnisse des

Triebfahrzeuges, sowie kurze Verbindungen

zu den Fahrmotoren, wenn man die Ent-

ladungsgefäß@e möglichst oberhalb der Fahr-

motoren anordnet, aber zwecks besserer über-

wachung der Fahrmotoren die Zugänglichkeit

der Kollektoren nicht beeinträchtigt. Ferner

erreicht man eine gleichmäßige Gewichts-

verteilung und soweit auch gleichmäßige

Achsdrücke.

In Fig. i der Zeichnung ist das Schaltbild

eines Ausfüllrungsbeispieles der Erfindung

dargestellt, und zwar handelt es sich um ein

Triebfahrzeug mit vier einzeln ang; triebenen

Achsen mit je einem Fahrmotor i, 2, 3, .4.

J.-.der Fahrmotor wird über ein Entladungs-

gefäß 1i. 12. 13, i.a von dem gemeinsamen,

vorteilhaft in Sparschaltung ausgeführten

Transformator j gespeist. Zweckmäßig ver-

wendet man s:°chsanodige Entladungsgefäße

üblicher Bauart. Man muß dann bei Ein-

liIiascnwechs-Ilstromsp:eisung jeweils drei

Anoden parallel arbeiten lassen; dies gelingt

mittels

Stromteiler i i', i i" ...

i4', die entiv°der in Stern oder besser

noch in Zickzack geschaltet sind. Da jedes

Entladungsgefäß seinen eigenen Verbraucher

speist, bereitet das Parallelarbeiten der von

einem g-; meinsamen Transformator gespeisten

Motoren keine Schwierigkeiten, und zwar

auch dann nicht, wenn man aus Gründen der

Sicherheit die Kathod° jedes Entladungs-

gefäßes üb.-l- einen nicht gezeichneten hoch-

ohmigen Widerstand erdet. Es empfiehlt sich

aber, weitere Stromteiler io und 2o vorzu-

sehen. Diese haben die Aufgabe, sämtlichen

Motoren den gleichen Strom zuzuführen, und

man erreicht dadurch eine gleichmäßigere

Verteilung der Last zwischen den Motoren.

In Störungsfällen, d.li. beim Ausfall eines

Gleicliricht.; rs oder eines Fahrmotors und

beim Schleudern einer Achse, sind die Strom-

teiler io und 2o unwirksam zu machen. Man versieht sie je mit einem Kurzschließer, der -die vier abgehenden Leitungen elektrisch miteinander verbindet. Es ist vorteilhaft, den Kurzschließer sowohl willkürlich (z. B. beim Ausfall eines Gleichrichters oder eines Fahrmotors) als auch selbsttätig (z. B. beim Schleudern einer Achse) auszulösen. In diesm Fall sieht man ein Schleuderrelais vor, das beispielsweise auf die Differenz der Ströme oder der Spannungen der Motoren anspricht lind den Kurzschließer betätigt.

Die Entladungsgefäße wird man vorzugsweise durch Luft kühlen. Sollten sich bei tiefen Temperaturen Schwierigkeiten bei der Inbetriebnahme nach einer längeren Pause ergeben, so kann man wenigstens für einzelne Teile der Entladungsgefäße eine zusätzliche Beheizung vorsehen. In Gebieten mit großen Temperaturschwankungen wird man an Stelle oder außer der sonst bekannten und 1>ewälirten laststromabhängigen Steuerung des Lüftermotors eine temperaturabhängige Steuerung setzen. In Gebieten mit geringen Temperaturschwankungen bzw. in Gebieten, in denen praktisch keine Gefahr des Gefrierens von Wasser bestellt, kann man auch Wasserkühlung für die Entladungsgefäße vorsehen.
Obwohl nichts im Wege steht, die den Fahrmotoren zugeführte Spannung mittels der Gittersteuerung zu regeln, empfiehlt es sich doch, die Gittersteuerung nur zum Abschalten bei Kurzschlüssen und Rückzündungen zu verwenden. Die Spannungsregelung führt man zweckmäßig mit einem grobstufigen Regeltransformator 6 mit Spannungsteiler 7 und mit einem Feinregler ä, der sich bereits bei Triebfahrzeugen, z. B. solchen für 16=/a Hz langjährig bewährt hat, durch. Man hat also bei zwei Transformatoren die Möglichkeit einer Spannungsfeinregelung mit den bewährten Schaltelementen der bekannten Triebfahrzeuge und erzielt praktisch die gleichen Ergebnisse wie bei der stetigen Gittersteuerung, jedoch ohne deren Nachteile (schlechterLeistungsfaktor, ungünstige Sperrspannungsbeanspruchung für die Anoden).
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. i, bei dem jeder Fahrmotor über je ein Entladungsgefäß gespeist wird, benötigt man gleichstromseitig keine Regelung, es sei denn, daß man Feldschwächung vorsieht. Auch bei der Speisung von zwei -Motoren, gegebenenfalls eines Doppelmotors, durch ein Entladungsgefäß; z. B. bei Fahrzeugen mit sechs angetriebenen Achsen, sind gleichstromseitig keine Regelungen bzw. Umschaltungen not-,vendig, da die Regelung mittels Regeltransformators und Feinreglers vollkommen ausreicht. Es stellt jedoch nichts im Wege, auf der Gleichstromseite eine Umschaltmöglichkeit zum Übergang von der Reihen- auf die Parallelschaltung vorzusehen.
Auch eine Nutzbremsung, bei der man bekanntlich bei Motorbetrieb Reihenschlußcharakteristik und bei Ceneratorbetrieb Nebenschlußcharakteristik vorsieht, ist in einfacher Weise durchführbar. Wie in Fig. z der Zeichnung angedeutet ist, zerlegt man den Transformator 5 in zwei bei Motorbetrieb in Reihe geschaltete Transformatoren 5' und 5". Der Transformator 5' speist über die Stromteiler io' und 2o', die den Stromteilern io und 2o der Fig. i entsprechen, die Ankerwicklungen dar Fahrmotoren, der Transformator 5" beliefert über Stromteiler io" und 2o" ihre Feldwicklungen. Dabei kann man die dem Anker zugeordneten Entladungsstrecken und die dem Feld zugeordneten Entladungsstrecken in einem gemeinsamen Entladungsgefäß zusammenfassen. Beim Übergang vom Motor- zum Generatorbetrieb muß die Gittersteuerung der sämtlichen Ankern zugeordneten Entladungsstrecken für Wechselrichterbetrieb eingerichtet und außerdem der Schalter 9 geschlossen werden. Auch bei Nutzbremsung erfolgt die Regelung mittels des grobstufigen Regeltransformators 6 und des Feinreglers B. Abgesehen von der Abänderung des Transformators 5 und des Einbaues des Schalters g, müssen dann nur noch die Ankerkreise mit Umschaltern versehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung für mit Wechselstrom gespeiste Triebfahrzeuge mit mehreren über Quecksilberdampfgleichrichter gespeisten Fahrmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung der Fahrmotoren durch mindestens drei pumpenlose Quecksilberdampfentladungsgefäße derart erfolgt, daß an jedes pumpenlose Ouecksilberdampfentladungsgefäß, höchstens zwei Fahrmotoren angeschlossen sind.
2. Anordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch' eine derartige räumliche Anordnung der Entladungsgefäße, daß kurze Verbindungen zu, den Fahrmotoren bestehen.
3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stromteiler (io, 2o) zur Erzielung gleicher Stromaufnahme bei allen Fahrmotoren vorgesehen sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d.aß Kurzschließer zum Unwirksamrnachen der Stromteiler vorgesehen sind.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschließer selbsttätig durch ein vorzugsweise auf die Differenz der Ströme oder der Spannungen ansprechendes Schleuderrelais gesteuert wird.
6. Anordnung nach Anspruch i oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsgefäße durch Luft gekühlt werden.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lüftermotoren eine temperaturabhängige Steuerung vorgesehen ist. B. Anordnung nach Anspruch i oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der F'ahrE-motoren zwei Transformatoren (5, 6) vorgesehen sind, von denen der eine (6) als Regeltransformator ausgebildet ist und, vorzugsweise über einen Feinregler (8), den als Spartransformator ausgebildeten eigentlichen Gleichrichtertransformator (5) speist. g. Abänderung der Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der als Regeltransformator ausgebildete Eingangstransformator zwei in Reihe geschaltete Transformatoren (5', 5") speist, von denen der eine (5') den Ankerwicklungen, der andere (5") den Feldwicklungen zugeordnet ist. io. Anordnung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (g) vorgesehen ist, der im geschlossenen Zustand eine Speisung des einen Transformators (5") durch den anderen (5') bewirkt.