Kontaktorkontroll

Kontaktorkontroll i rammen over trekkmotoren på en enderamme på E 91.3

Den kontaktor kontroll (utdatert også kjent som trakten kontroll ) er en konstruksjon av indirekte uttakene og ble anvendt for kontroll av vekselstrømsmotoren og motstanden styring av likestrømsmotorer med middels til høy effekt.

Kontaktorkontroll har blitt brukt i elektriske jernbanevogner siden 1900-tallet som en tidlig form for flere trekkraftkontroller, og ble brukt til å kontrollere flere trekkmotorer fra førerhuset. Med økende ytelse ble den spesielt populær i elektriske lokomotiver .

For kontrollen ble kontaktorer av forskjellige design og design, som på den tiden også ble kalt trakter på dagligspråk , brukt. Fra 1930-tallet ble kontaktorkontrollen i økende grad erstattet av kambrytere , med eller uten finjusteringer, avhengig av hvilken type strekkrefter som kan forventes. Disse garanterte et lite vedlikeholdsprogram, samt lengre levetid og muliggjort finere kontroll. Kontaktorkontroller (spesielt for elektriske jernbanevogner) ble imidlertid brukt langt ut på 1970-tallet - begynnelsen på kraftelektronikkens tid.

Utviklingshistorie

Skjematisk fremstilling av en kontaktorkontroll med låsing

Kontaktorkontrollen var en av de første måtene å kontrollere forskjellige spenninger på DC- og AC-motorer i elektriske lokomotiver med flere enheter. Den ble utviklet for å kunne styre flere stasjoner (og distribuert over hele toget) samtidig, spesielt for kjøretøy med trikk og undergrunnsbaner, og dermed for å muliggjøre flere trekkraft fra en førerhus. Som en bivirkning resulterte dette i en de facto form for multippel kontroll .

Skytterkontrollen ble oppfunnet i USA av den elektriske pioneren Frank Julian Sprague . På denne måten lyktes han i å skille styringen fra motorkretsen og ikke lenger måtte føre den (stadig høyere) trekkstrømmen direkte gjennom drivbryteren (og muligens via ledninger til andre kjøretøyer). Dermed kunne hvert kjøretøy ha sitt eget strømforbruk og egen kontroll, som ble kontrollert av kontrolleren i førerhuset til det ledende kjøretøyet gjennom en kontrollinje som gikk gjennom toget. En av de tidligste bruksområdene i Europa ble betjent ved 1200 V DC jernbanevogn Überetscher - og Mendelbahn (elektrisk utstyrt av Ganz & Co. ) i Syd-Tirol , og (ifølge systemet Thomson multiple ) i Sprague-Thomson i Paris Metro fra ca. 1905. Her var en brannulykke utløst av kontrollsystemet, som var lastet med høye strømmer, hovedutløseren for utviklingen.

Fordi det første elektriske lokomotivet ES 1 i KPEV, utstyrt med en enfaset seriemotor, var de vanskelige å kontrollere mekaniske girene til den roterende transformatoren som ble brukt på den tiden tungvint og vanskelig å betjene på grunn av vekten, kontaktorkontrollen ble deretter brukt for første gang i større lokomotiver i dagens Tyskland anvendt. I nabolandene som Østerrike, Sveits og Frankrike, bør denne typen kontroll snart etablere seg i elektriske lokomotiver. Tilnærmingen var lik for likestrømsmotorer, med økende kraft og økende kontaktledningsspenning, ble kontaktorkontroller i økende grad brukt her også.

De forskjellige typene kontroll oppsto i konkurranse mellom alle kjente elektrotekniske selskaper. I lang tid var kontaktorkontroll den numerisk dominerende typen kontroll av elektriske lokomotiver, mange av disse maskinene har blitt bevart i museer (f.eks. DB E 69 02 , E 95 eller E 77 , ÖBB 1245 , 1040 eller 1099 , SBB Re 4 / 4 I , Ae 3/5 eller Ae 3/6 III ).

beskrivelse

Kontaktorkontroll av en E 91.3 med trippelpolarisert choke-spole og dobbeltklikk på transformatorens sekundærvikling

Hensikten med kontrollen var å endre kraften til elektriske motorer ved å endre den tilførte spenningen i større eller mindre grad for å kontrollere kranene på sekundærsiden av transformatoren . Kontaktorkontrollen styrte høyspenningskretsene til kjøretøyene ved hjelp av de såkalte kontaktorene . Kontaktorene ble styrt fra førerhuset enten med ikke-farlig lavspenning eller med trykkluft, avhengig av type kontaktor og firmaet som utførte arbeidet.

Kretsen er beskrevet ved hjelp av eksemplet på styring av enfaset seriemotor; omkoblingsprosessen mellom to kraner på transformatoren måtte finne sted uten avbrudd, fordi overspenninger måtte unngås ved å åpne kontaktorer . For hver to tilstøtende kontaktorer jobbet sammen med involvering av skissen med D- angitt choke coil . Dette ga motoren den aritmetiske middelverdien av spenningene til de to kranene. Når du bytter til et høyere hastighetsnivå, måtte den nedre kontaktoren lukkes først, og deretter måtte den neste høyere slås på. Ved nedskifting ble denne skifteprosessen utført i omvendt retning. Siden kontaktorene til partallene og oddetallene hver har samme tilgang til chokerspolen D , må man uansett unngå samtidig innkopling av odde eller jevne kontaktorer, da dette vil forårsake kortslutning . For dette formålet er kontaktorene utstyrt med en låsekontakt , som skal forhindre at to kontaktorer med samme retthet slås på. Koblingsprosessen skjedde i førerhuset i en slik grad at en kontrollampe tente når du skiftet opp i førerhuset; da neste hastighetstrinn ble nådd, gikk det ut igjen. Dette forklarer også den enkle kontroll av kontaktoren kontroll: Slå på stasjonen bryteren til den høyeste hastigheten nivået resulterte ikke i en spenningshopp til dette nivået, er låsekontaktene gradvis byttet lokomotivet til det ønskede nivå.

Denne kretsen var den generelle tilnærmingen til kontaktorkontroll. Hvis større strekkbelastninger skulle kontrolleres, nøydet de seg med flere kraner på transformatoren og flere linjer til chokespolen. I eksemplet med E 91.3 var det to transformatorer, som ga sikkerhet mot en defekt i en transformator, og dette lokomotivet hadde også tre linjer til choke-spolen. Dette gjorde at tre kontaktorer kunne slås på samtidig. Drivmotorene som skal kontrolleres ble koblet i serie. De hadde en avstengningskontroll for å slå av en defekt elektrisk motor. Lokomotiver med bare en transformator hadde muligheten til å dobbeltklikke på sekundærsiden, noe som, som tilfellet var med E 71.1 , også gjorde det mulig å øke antall kraner. Et fall i styrespenningen resulterte i en øyeblikkelig utkobling av alle kontaktorer; operatøren kunne da bare gjenopprette kontaktorkontrollen ved hjelp av kjørebryterposisjon 0 .

applikasjon

Kontaktorkontroller ble fortrinnsvis brukt i elektriske lokomotiver for forskjellige tjenester og viste gode resultater inntil kontroll med kambrytere og finjusterere kom. I begynnelsen var de også mye lettere å betjene sammenlignet med drift med en rotasjonstransformator eller en kontroll med børstejustering som i tilfellet med frastøtningsmotoren . Anvendelsen av den var spesielt nødvendig i lokomotiver med flere elektriske motorer, og de første lokomotivene med flere motordrifter, for eksempel den tyske E 71.1 eller den østerrikske 1170, ble også utstyrt med den. Det er ingen mangler i de aktuelle lokomotivene som er oppført i litteraturen. Visse mangler som det fremdeles lave antallet hastighetstrinn og stikker ble i utgangspunktet oversett , lokomotivene ble bemannet av to menn på den tiden, og lastene som skulle transporteres var begrenset på grunn av de korte avstandene. Lokomotiver med enakseldrift krever kontaktorkontroll.

Situasjonen i Tyskland

Med den tyske E 95 hadde det oppstått en grensesak i anvendelsen av skytterkontrollen, med hensyn til trekkraftene som skulle kontrolleres og produksjonskostnadene. Da kjøretøyene med kambrytere og finjusterere kom opp, endret lokomotivpersonellets holdning, ettersom de var i stand til å gjøre mye mer presis skift mulig. Da bryteren kom opp til enmannsoperasjon som betydde for lokomotivkontaktøren kontrollert i det minste i Tyskland fra . Med mindre de ble ettermontert, ble de tatt ut av drift.

Situasjonen i Østerrike

Fra 1900-tallet var det jernbanevogner utstyrt med kontaktorkontroll for likestrømsdrift også i Østerrike-Ungarn, i 1910, med de elektriske lokomotivene til Mariazellerbahn , større, vekselstrømsdrevne lokomotiver ble utstyrt med slike for første gang. 1912 fulgte med serie 1060 av kk Staatsbahnen den første full-line maskinen med kontaktorkontroll for Mittenwaldbahn , i 1914 serien Ewp av den lokale jernbanen Wien-Pressburg . I jernbanevogner av type N i Wiener Stadtbahn (1925) og 220/230-serien av Wiener Lokalbahn (1927/28) ble skyttekontrollen i elektro-pneumatisk form også brukt i ekspresstogbanene.

I Østerrike er lokomotiver og jernbanevogner med kontaktorkontroll fortsatt i drift i dag. Fram til begynnelsen av dette årtusenet var de gamle elektriske lokomotivene i serien 1245 , 1040 og 1041 fra de østerrikske føderale jernbanene et kjent syn på østerrikske jernbaner og med dem den kjente lyden fra skyttekontrollen. Smalsporslokomotivene i 1099-serien fra 1910/11 gikk til og med i daglig trafikk frem til 2013, og siden den grunnleggende moderniseringen på 1960-tallet var det bare enmannsoperasjon . Selv i dag er noen biler med kontaktorkontroll fremdeles i daglig drift i Østerrike, men utelukkende på grenlinjer for private jernbaner. Disse er blant andre. Godstoglokomotiver fra Stern & Hafferl , samt "Graz" -vognene til Linz lokalbane bygget på begynnelsen av 1950-tallet og de to (i mellomtiden moderniserte) kjøretøyene til Feldbach - Bad Gleichenberg lokalbane fra 1930.

  • Skinnebilen ET 1 på den lokale linjen Feldbach - Bad Gleichenberg fra 1930, som ble modernisert på 1980-tallet, kontrolleres fortsatt med den opprinnelige kontaktorkontrollen fra ELIN .

  • Førerhytten til ET 1 med den antikke kjørebryteren (kontrolleren) til skytterkontrollen.

Produsent

Produsenter av kontaktorkontroller i tysktalende land inkluderte selskapene AEG-Union , Siemens-Schuckertwerke (SSW), Brown-Boveri (BBC), Österreichische Siemens-Schuckert Werke (ÖSSW), ELIN , SAAS , MFO og Bergmann Electricitäts-Werke ( BEW).

litteratur

  • B. Wachsmuth Kontrollene av det elektriske vekselstrømsledningslokomotivet til de preussiske statsjernbanene i elektriske jernbanevogner på Glaser's Annalen 1909-1929 , Transpress-Reprint, Berlin 1990, ISBN 3-925952-11-X , side 54 ff.
  • H. Tetzlaff Elektriske skinnevogner for ledningsdrift i elektriske skinnebiler på Glaser's Annalen 1930-1953 , Transpress-Reprint, Berlin 1990, ISBN 3-344-00477-8 , side 79 ff.
  • H. Tetzlaff Five Years of German Electric Locomotive Construction in Electric Rail Vehicles on Glaser's Annalen 1930-1953 , Transpress-Reprint, Berlin 1990, ISBN 3-344-00477-8 , side 165 ff.

weblenker

Individuelle bevis

  1. ↑ Digitaliserte beholdninger av Statsbiblioteket Dr. Friedrich Teßmann. Hentet 28. juni 2021 .
  2. ↑ Digitaliserte beholdninger av Statsbiblioteket Dr. Friedrich Teßmann. Hentet 28. juni 2021 .
  3. ^ B. Wachsmuth: Kontrollene til det elektriske vekselstrømsledningslokomotivet til den preussiske statsbanen. I: Elektriske skinnebiler på Glaser's annaler 1909-1929. Transpress-Reprint, Berlin 1990, ISBN 3-925952-11-X , side 54 ff.
  4. ^ H. Tetzlaff: Fem år med tysk konstruksjon av lokomotiv. I: Elektriske skinnebiler på Glaser's annaler 1930-1953. Transpress-Reprint, Berlin 1990, ISBN 3-344-00477-8 , side 165 ff.
  5. ↑ Glanert / bor / Judge Reichsbahn-elektriske lokomotiver i Schlesien VGB-Verlag 2015, ISBN 978-3-8375-1509-1 , side 233