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Verfahren zum Steuern des Windwerkes von Hebezeugen mit Drehstrom-Asynchron-
Antrieb.
Drehstrom-Asynchronmotoren sind für den Antrieb von Hebezeugen im allgemeinen wenig geeignet, weil sie eine weitgehende Regelung der Hubgeschwindigkeit, wie sie für Giesserei-, Montagekräne u. dgl. erforderlich ist, nicht zulassen. Man hat diese Schwierigkeit dadurch zu überwinden versucht, dass man zwei Asynchronmotoren in Verbindung mit einem Ausgleichgetriebe zum Antrieb des Windwerkes verwendete, dabei wurde zunächst der eine Motor angelassen, der der Last eine gewisse Geschwindigkeit erteilte, worauf durch Zuschalten des andern Motores die Hubgeschwindigkeit bis zu ihrer Höchstgrenze gesteigert wurde. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Motoren unter Last anlaufen müssen.
Es ergeben sich daraus hohe Anzugsmomente und entsprechend hohe Anlaufstromstärken und Spannungsschwankungen beim Einschalten, die ein ruckweises Anspringen des Motores zur Folge haben und die Sicherheit des Betriebes beeinträchtigen.
Die Erfindung beseitigt diese Mängel. Unter Beibehaltung zweier Asynchronmotoren, die unter Vermittlung eines Ausgleichgetriebes auf die Seiltrommel arbeiten, wird erfindungsgemäss die Hubge- schwindigkeit in der Weise geregelt, dass beide Motoren gleichzeitig angelassen werden, jedoch in einem solchen Drehsinn zueinander, dass sich ihre Drehbewegungen unter der Wirkung des Ausgleichgetriebes gegenseitig aufheben. Das Windwerk bleibt also zunächst in Ruhe und die Motoren laufen leer an. Zur Beschleunigung der Last wird darauf die Drehzahl eines der beiden Motoren bis auf Null vermindert und alsdann im entgegengesetzten Drehsinn wieder bis zu ihrem Höchstwert gesteigert.
Um das Anheben der Last möglichst sanft zu gestalten, wie das z. B. für empfindliche Formstücke erforderlich ist, kann man den Abfall der Drehzahl des Regelmotors, der z. B. durch ein im entgegengesetzten Drehsinn wirkendes Strommoment herbeigeführt werden kann, dadurch nach einer möglichst flachen Kurve verlaufen lassen, dass man der Welle des Regelmotors von aussen ein Hilfsdrehmoment zuführt, das entgegen dem eingeleiteten Strommoment bestrebt ist, die ursprüngliche Drehzahl aufrecht zu erhalten. Hiezu kann beispielsweise ein kleiner Hilfsmotor dienen, der mit dem Regelmotor unmittelbar oder durch Zwischenglieder gekuppelt ist. Durch die Wechselwirkung von Hilfsdrehmoment und Strommoment lässt sich die Beschleunigung der Last ausserordentlich feinfühlig abstufen.
Das Verfahren nach der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die Ausführung zur Durchführung des Verfahrens, ohne Anwendung eines Hilfsmotors, Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie A--B der Fig. 1, Fig. 3 zeigt die andere Ausführungsart mit Anwendung eines Hilfsmotors.
In der Fig. 1 ist a die Seiltrommel des Windwerkes mit dem Lasthaken, die von einem Vorgelege, bestehend aus den Zahnrädern b und e, angetrieben wird. Auf die Welle d wirkt eine Bremse e mit dem
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angetrieben werden, mit den Innenzähnen des Rades li in Eingriff stehen.
Der eine der beiden Motoren arbeitet im Hubsinne und der andere im Senksinne. Laufen beide Motoren mit gleicher Drehzahl, so heben sie sich in ihrer Wirkung gegenseitig auf, und die Winde steht still. Soll die Last gehoben werden, so muss die Drehzahl des im Senksinne laufenden Motors vermindert werden ; soll dagegen die Last gesenkt werden, so muss die Umdrehungszahl des im Hubsinne laufenden
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Motors herabgesetzt werden. Steht einer der beiden Motoren still, so bewegt sieh die Last mit halber Geschwindigkeit, wird er hierauf im entgegengesetzten Drehsinne wieder beschleunigt, so erreicht die Last bei voller Drehzahl des Motors ihre Höchstgeschwindigkeit. Zur Regelung der Drehzahlen dient die Steuerwalze m mit den Regelwiderständen r, dureh die auch der Bremsmagnet f bedient wird.
Die Leitungen n und o führen zu den Ständern, p und q zu den Läufern der Motoren kund 1.
Bei Inbetriebnahme der Winde werden die beiden Motoren, die zweckmässig von gleicher Stärke und gleicher Drehzahl sind, angelassen. Die Drehung, die der Teil g und die Welle d durch den Motor 1 bei ruhendem Motor 7c erhalten würden, wird durch die gegenläufige Bewegung des Kranzes h, der bei laufendem Motor k durch das Ritzel i in Drehung versetzt wird, wieder aufgehoben, so dass die Welle d und die Trommel a zunächst in Ruhe bleiben. Die Motoren laufen also leer an. Um bei schwebender Last das Sinken derselben zu verhindern, bleibt die Bremse e zunächst geschlossen. Durch Einschalten von Widerständen wird nunmehr die Drehzahl eines der beiden Motoren verringert und gleichzeitig die Bremse e gelüftet.
Der Unterschied in den Drehzahlen der beiden Motoren überträgt sich auf das Zwischen-
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gekeilt sind, die in dem Radkörper des Vorgelegerades b drehbar gelagert ist. Sie stehen in Eingriff mit den Zahnrädern hl, , die auf den Wellen der beiden Motoren 7c und 1 sitzen. Drehen sich die beiden Motoren im gleichen Sinne, so dreht sieh die Welle w am Ort, und das Rad b und mit ihm die Seiltrommel a bleiben stehen. Steht dagegen beispielsweise der Motor k still, so wälzt sich das Rad il am Umfang des Rades hl ab und nimmt mit der Welle 10 das Rad b mit, das die Winde antreibt. Dreht sich der Motor k im Sinne der Drehung des Rades b, so erhöht er dessen Geschwindigkeit.
Zur Änderung der Umlaufzahlen dient wieder das Steuergerät m mit den Widerständen r. Es ist durch die Leitungen n und o mit den Ständern der Motoren verbunden, während p und q zu den Läufern geführt sind. Mit dem Motor k ist ein Hilfsmotor s gekuppelt, u sind die Leitungen, die den Ständer und v diejenigen, die den Läufer des Motors s mit dem Steuergerät verbinden.
Zu Beginn des Betriebes werden die Motoren kund 1 gleichzeitig angelassen und auf gleiche Drehzahl gebracht, während der Hilfsmotor s zunächst ausgeschaltet bleibt. Die Getriebe hl, il und h2, i2 drehen sich gleichförmig, so dass sie sich in ihrer Wirkung gegenseitig aufheben. Die Seiltrommel a bleibt also in Ruhe. Die Bremse bleibt dabei geschlossen. Nunmehr wird die Drehzahl eines der beiden Motoren, z. B. die des Motors k durch Einleiten eines seiner Drehrichtung entgegenwirkenden Drehmomentes verrringert, gleichzeitig wird die Bremse e gelüftet und der Hilfsmotor s im Drehsinne des Motors k eingeschaltet, wodurch das Vorgelege b, c und damit die Trommel a bewegt werden. Der Motor 1 arbeitet im Hubsinne und der Motor 7c im Senksinne u. zw. unter der Einwirkung des Lastmomentes.
Dem Lastmoment entgegen wirken die Reibung im Getriebe und das Strommoment. Sobald die beiden letztgenannten Kräfte (Reibung und Strommoment) dem Lastmoment das Gleichgewicht halten, steht der
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wird, wird der Hilfsmotor zur Unterstützung des Lastmomentes herangezogen. Er wirkt dem Strommoment des Motors 7c entgegen und gibt so die Möglichkeit, das Abfallen der Drehzahl des Motors k beliebig zu verzögern und damit den Verlauf der Anlaufkurve der Winde den Bedingungen des Betriebes in feinfühliger Weise anzupassen.
Bei weiterem Anwachsen des Gegendrehmomentes im Motor k durch Abschalten von Widerständen, überwiegt dieses die Wirkung des Motors s, die Drehzahl des Motors k sinkt weiter, wodurch die Last gehoben wird u. zw. um so schneller, je mehr Widerstände abgeschaltet werden. Sobald der Motor k still steht, bewegt sieh die Last mit halber Geschwindigkeit, der Hilfsmotor s hat nun seine Aufgabe erfüllt und wird abgeschaltet. Er kann später im entgegengesetzten Sinne laufend zur Unterstützung des Motors k herangezogen werden.
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