Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

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M73
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Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von M73 »

Frage: Hat jemand einen detaillierten Stromlaufplan oder Motorpolanschaltung einer Trambahn? Mich würde es mal interessieren, welche der vielen theoretischen Möglichkeiten im Strab-Sektor bis in die 80ger durchgesetzt hat.

Man kann ja z.B. einfach die Spannung am Motor verändern oder; schon etwas aufwendiger, einen Motor mit mehreren, getrennt ansteuerbaren Polsätzen nehmen. Bei Präzisionsfräsen (ca. 1920) größerer Leistung wurden z.B. Gleichstrommotoren mit getrennt ansteuerbaren Stator- und Erregerwicklungsgruppen verwendet.

Seit Frequenzumformer bezahlbar sind, gibst ja praktisch nur noch den Drehmoment optimierten Dreiphasenmotor (drum "singen" die neuen Trambahnen so "schön"). Zudem geht der Trend dazu den Motor ins Drehgestell fest zu Integrieren. D.h. daß bei einem Motorwechsel dann gleich das ganze Drehgestell getauscht werden muß, hat aber eine erhebliche Platzersparnis.

Hat jemand eine Zeichnung, Quelle oder Fachwissen zu Gleichstrommotoren in der Strab?
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KZsoci
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von KZsoci »

In Straßenbahnen verwendetete man fast ausschließlich einfache Reihenschlußmotoren, die nur eine zusammenhängende Statorwicklung hatte (mit 2, 4 oder mehr Polen und mit Hilfspolen (ich hoffe, daß diese Kompensationswicklungen deutsch so heißen)).

Die Straßenbahnmotoren sind auf Drehzahl gesteuert: es gibt einen einfachen Zusammenhang:

Drehzahl = Klemmspannung * (Innerer Widerstand + Vorschaltwiderstand) / Magnetischer Fluss (multipliziert mit der "Kommutatormaschinenkonstante" - das weiß ich leider deutsch nicht :D ). Natürlich können die transiente Ereignisse viel komplizierter beschrieben werden, und es zählt dabei auch mit, daß der Motor mit einem mechanischen System in Verbindung ist, aber für das Verstanden der Funktion der Gleichstrommotoren genügt die Formel.

Wie können wir die Drehzahl ändern?

- Klemmspannung: das einfachste Method der Veränderung der ~ ist, wenn wir unsere mehrere Motoren (wenigstens zwei hat man, oder meistens vier) zuerst alle in Serie, danach paralell schalten. Dadurch bekommen die Motoren zuerst die halbe Spannung, danach die Volle (oder, wenn zwei Motoren stets seriell geschaltet werden, dann zuerst das Viertel, danach die Hälfte). Die Erscheinung der Thyristoren brachte ganz neues hierhin: der Gleichstromchopper kann die Gleichspannung so "choppen", daß alle gewünschte Spannungsmittelwerte ziemlich einfach konnten geschaltet werden.
- Vorschaltwiderstand: das klassische Method: da wir die Anfahrströme begrenzen möchten, müssen wir den Motoren Widerstände vorschalten: das eine Teil der Netzspannung fällt auf die Widerstände. Bei der Abfahrt schaltet man den größten Widerstandswert an die Motoren, danach schaltet man sie stufensweise aus, bis die Motoren die volle (halbe usw., abhängig von der Serien-/Paralellschaltung) Klemmspannung bekommen. Das ist aber ungünstig, weil ein Teil der aufgenommenen Energie an den Widerständen "verbrannt" wird - es gibt Verluste. Aber bis den 1970er Jahren hatte man nichts Besseres.
- Magnetischer Fluss: wenn die interne Spannung der Motoren zu groß ist, können sie nicht weiter beschleunigt werden; da die interne Spannung sich auch von der Erregung abhängt, kann sie verkleinert werden, wenn wir den magnetischen Fluß verkleinern. Dafür schaltet man der Erregerwicklung einen (induktiven) Widerstand, den sg. Feldschwächungswiderstand oder Shuntwiderstand parallel, damit ein Teil des Stromes durch den Widerstand und nicht durch die Wicklung fließt.

Diese sind die Grundprizipien. Entschuldigung wegen der schlechten Benützung der Sprache, aber ich bin ziemlich müde. :)

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M73
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von M73 »

Danke nach Budapest,

Dein Text ist fachlich sehr gut erklärt. Ich habe alles verstanden.

Die Kontaktpläne für den Nockenfahrschalter sind wahrscheinlich mit den verschiedenen Möglichkeiten an Reihen- und Parallelschaltungen bei 20 Fahrstufen unüberschaubar.

Weißt du, ob zum Bremsen dieselben Widerstände geschalten werden, die zur Strombegrenzung beim Beschleunigen geschalten sind oder werden hier eigene Bremswiderstände verwendet?
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KZsoci
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von KZsoci »

Ich habe einige Schaltpläne ungarischer Straßenbahnen (auch mit direkter Schaltung, auch mit Mehrfachsteuerung, z.B. 8x Gelenktriebwagen "Ganz" musste ich lernen :) ), ich werde sie bald scannen. Es ist nicht zu kompliziert. :)

Bei uns sind diesselben Widerstände bei der Beschleunigung und beim Bremsen geschaltet: das ist praktisch, da man wenigere Widerstände braucht. :) Draht ist teuer. :D

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M73
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von M73 »

Bei uns sind diesselben Widerstände bei der Beschleunigung und beim Bremsen geschaltet: das ist praktisch, da man wenigere Widerstände braucht. Draht ist teuer.
Teuer ist das eine Problem, aber genau so ist das Gewicht von einem Widerstand sicher ein weiterer Grund, so wenig Widerstände wie möglich zu montieren.
...Gelenktriebwagen "Ganz" musste ich lernen
Mußtest du die elektrischen Schaltpläne für dein Studium lernen oder für die Ausbildung zum Straßenbahnfahrer? - So viel ich weiß, müssen Straßenbahnfahrer in München nicht gleich den ganzen Stromlaufplan auswendig lernen, aber die technischen zusammenhänge bekommen sie schon gezeigt. Auch welche Sicherung wo "versteckt" ist, um zumindest kleinere Fehler beheben zu können und Gefahren abschätzen zu können.
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von KZsoci »

Bei der Ausbildung. Na ja, nicht alles mussten wir wissen, aber wir mussten schon die Funktionen aller wichtigen Elemente des Hauptstromkreises (Stromabnehmer, Überstromschalter, Schmelzsicherung, Schütze (K1-K30), Fahrt-Bremsen-Schaltzylinder, Richtungswähler-Schaltzylinder, Motoren, Widerstände, Bremsvorerregung, Solenoid-Bremse und negative Rückspeisung usw.) wissen. :) So viel ich weiß, früher (mehr als 10-20 Jahre) mussten die Fahrer noch das wissen, welche Schütze (oder Kontakten des Kontrollers bei der Direktschaltung) bei der einzelnen Fahrstufen eingeschaltet und ausgeschaltet sind. :shock:

Bei TW6000 war es viel einfacher, da wir die Funktion des Choppers nicht mehr so tief studiert haben. :) Das wäre zu kompliziert und überflüssig gewesen.

Fehlerbehebung ist auch Teil bei der amtlichen Prüfung; ich hatte z.B. "Fahrt-Bremsen-Störung" bei TW6000, man muss feststellen, dass der Wagen nicht abfährt, dann dass keine Sicherungen oder Automaten ausgeschaltet sind; mit dem Eindrücken des Knopfes "Fahrt-Bremsen-Störung" fährt die Bim ab, also einer der Motoren ist kaputt, aber der Andere ist in Ordnung: man muss den kaputten Motor ausschalten. Usw. :)

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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von KZsoci »

Na, ich musste gar nichts scannen.

Auf der Webseite des Schulungsabteils der BKV findet man alle nötige Informationen (nur ungarisch natürlich). Unter Anderen sind einige Schaltpläne der Wagen zu finden.

Gelenktriebwagen Ganz: http://www.villamosoktatas.hu/ganz/gmenetaram.doc (hier ist serielle Schaltung, paralelle Schaltung und der Übergang getrennt gezeichnet)
T5C5: http://www.villamosoktatas.hu/t5c5/aramkor.doc
T5C5K: http://www.villamosoktatas.hu/t5c5k/tkfoaramkor.doc

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M73
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von M73 »

Herzlichen Dank erstmal. :lol: :lol: :D :D

Das meiste geht bereits aus den Schaltbildern hervor. Den ungarischen Text versuche ich im laufe der Woche mit einem Online-Übersetzer ins deutsche zu bringen. Meistens haben die Online - Translatoren leider bei Fachbegriffen ihre Grenzen; mal schauen, was raus kommt...

Die Schaltungen sind (für mich) überraschend einfach aufgebaut. :shock: Ich hätte das mir sehr viel komplizierter vorgestellt.

Nochmals Danke.
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KZsoci
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von KZsoci »

Bitte!

Natürlich sind diese Schaltpläne sehr vereinfacht dargestellt - andereseits sind der Steuerungsstromkreis und die Steuerungselektronik viel komplizierter. Aber damit hat der Fahrer wirklich nichts zu tun.

Wenn Du etwas nicht oder falsch übersetzen konntest oder nicht verstehst, kannst natürlich fragen, ich versuche zu helfen.

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Maiko
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von Maiko »

Hier ist noch eine Zeichnung von einem KTNF6 :http://www.vossloh-kiepe.com/vkprodukto ... t_download

und hier vom leoliner : http://www.vossloh-kiepe.com/vkprodukto ... t_download

Viele Grüsse aus Cottbus
Von Maiko
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M73
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Re: Schaltbilder von Gleichstromantrieben ?

Beitrag von M73 »

und hier vom leoliner
Der Link zeigt jedoch eindeutig einen 3 Phasen Wechselstromantrieb (oder auch Drehstrommotor genannt).
Der wesendliche Unterschied zu den Gleichstrommaschinen ist, daß beim Drehstrommotor die Strombegrenzung meist dynamisch (also nicht über Stufen) angesteuert wird und daß sich die Motordrehzahl mittels Drehfeldwechselrichter ( meist auch Stufenlos) an der ausgegebenen Spannungsfrequenz orientiert. Meist sind in den Steuereinheiten Mikroprozessoren im Einsatz, die anhand der Stromkurve, der Drehzahl und einem Drehmomentsensor das ganze optimieren.
Also für mich als Technikfreak ist das auf der einen Seite total faszinierend, wie man aus dem Drehstrommotor das letzte herauskitzeln kann. Durch die moderne Technik wird der Antrieb dann hübsch leichter und kleiner. Aber auf der anderen Seite sieht man beim Drehstrommotor nichts mehr. Bei den meisten Gleichstromantrieben kann man sich auf viele mechanische Kontakte freuen. Die elektromechanische Ausrüstung von Gleichstrombahnen ist oft bereits rein optisch ein kleines Meisterwerk. Wenn man dann noch den technischen Aspekt betrachtet, haben die für die damalige Zeit ganz schön was drauf gehabt.
Da sieht man bei offenen Revisionsdeckeln noch was, wenn geschalten wird. :D :) (Augen leucht)

Beim KTNF6 sieht man im Schaltschema wenigsten noch ein paar mechanische Kontakte; dagegen sind beim leoliner eigentlich nur noch Leistungshalbleiter zu sehen. "Fast Langweilig"
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