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Selbsttätige Anlassvorrichtung für Arbeitsmaschinen, insbesondere für solche mit Mehrmotoren- antrieb.
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Eine schalttechnische Vereinfachung und Vervollkommnung der Steuerung wird also dadurch erzielt, dass das stufenweise Kurzschliessen des Anlasswiderstandes durch einen einzigen Stromwächter überwacht wird, der den Anlaufspitzenstrom je nach der Grösse des jeweils anzulassenden Motors auf den für diesen Motor zulässigen Wert begrenzt. Eine weitere Vereinfachung kann durch teilweise Zeitabhängigkeit, vorzugsweise durch Anordnung eines zeitabhängigen Hilfsrelais erzielt werden.
Dieses Relais schliesst, wenn einer der anzulassenden Motoren seine Enddrehzahl erreicht hat, bevor sämtliche Wider- standsstufen kurzgeschlossen sind und der Stromwächter nicht mehr arbeitet, in beschleunigter Aufeinanderfolge die restlichen Widerstandsstufen kurz, bis das letzte der Stufenschütze den anzulassenden
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Antriebe freigibt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung dargestellt. Die Anker A-B der Teilantriebsmotoren X werden während des normalen Betriebes von dem Kraftnetz PI, NI mit Gleichstrom gespeist, dessen Spannung durch ein allen Motoren gemeinsames, der Einfachheit halber nicht dargestelltes Regelaggregat in Leonard-oder Zu-und Gegenschaltung in weiten Grenzen regelbar ist. Der Erregerstrom der Feldwicklungen J-K der Teilantriebsmotoren sowie der gesamte Steuerstrom wird dem Erregernetz P2, N2 entnommen, dessen Spannung konstant ist. Zum Anlassen der Teilantriebsmotoren dient die gemeinsame Anlassvorrichtung IV, deren Widerstandsstufen R1-R6 durch die Stufenschütze Si- nacheinander kurzgeschlossen werden.
Das Anlassen eines der Teilantriebsmotoren wird durch einmaliges Schliessen des zugehörigen Einschaltdruckknopfes V eingeleitet und vollzieht sich dann vollkommen selbsttätig. 1 ist ein Steuerstromschütz, welches den Stromkreis für die Stufensohütze schaltet und welches verzögert anzieht ; Ii ist ein gemeinsamer Stromwächter, III das zeitabhängige Hilfsrelais, welches sofort anspringt, seinen eigenen Stromkreis dabei unterbricht
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Ankerstromkreise geschaltete Messwiderstände, VIII die Hauptschütze. Die hiebei auftretenden Schalt- vorgänge werden nachstehend näher erläutert.
Das Schliessen eines der Einschaltdruckknöpfe V löst nur dann den Anlassvorgang aus, wenn die Anlassschützensteuerung sich im Ruhezustand befindet. Dann führt der Steuerstrom vom Erregernetz P2 durch die Leitung 100 über den Kontakt 1, 2 des Steuerstromschützes 1, Leitung 101 zum Kontakt 5, 6 des betreffenden Einschaltdruckknopfes V, durch Leitung 103, die Spule 6, 7 des Anfahrschützes VI, die Leitung 106 zur Netzleitung N2. Dadurch wird das betreffende Anfahrschütz VI geschlossen, das den zugehörigen Teilantriebsmotor über den Hauptkontakt Ra, W1 mit der Sammelschiene Ra verbindet, an welche die Klemme Tg der letzten Stufe des Anlasswiderstandes dauernd angeschlossen ist.
Die Ankerklemme B der Teilantriebsmotoren ist dauernd mit dem Netz NI verbunden. Nunmehr ist der Ankerstromkreis geschlossen. Dabei verläuft der Ankerstrom vom Netz P1 über die Klemme Ri der ersten Stufe des Anlasswiderstandes IV weiter durch den ganzen Anlasswiderstand T-T nber die Sammelschiene R6, den Hauptkontakt R6, W1 des Schützes VI, den Messwiderstand VII, den Anker A, B des Motors Xzum Netz N1. Nach dem Loslassen des gedrückten Einschaltdiuckknopfes 7 wired das betreffende Anfahrschütz durch einen Hilfskontakt 8, 9 geschlossen gehalten.
Der Steuerstrom der Sehützspule 6,7 des Anfahrschützes VI verläuft dabei vom Netz P2 durch die Leitungen 100, 104 über den Kontakt 1, 8 des Ausschaltdruekknopfes IX, weiter über die Leitung 105, die Hilfskontakte 8, 9, am Schütz VI und 9, 6 am Hauptschütz VIII zur Spule 6,7 des Schützes VI und dann durch die Leitung 106 zum Netz N2. Das Schütz bleibt solange geschlossen, bis sein Steuerstrom später beim Schliessen des Hauptschützes VIII durch dessen Hilfskontakt 9,6 zwangläufig unterbrochen wird.
Die Anlassschützensteuerung arbeitet folgendermassen : Nachdem durch Schliessen eines der Ein- schaltdruckknöpfe V das zugehörige Anfahrsehütz VI geschlossen ist, wird durch dessen Hilfskontakt8, 10
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den Kontakt 1 des Steuerstromsehützes I, die Leitung 104 über den Kontakt 1, 8 des Ausschaltdruek- knopfes IX, den Kontakt 8, 10 des Anlassschützes VI, die Leitung 109, die Spule 10, 11 des Steuer- stromsehützes I, die Leitung 110 zur Netzleitung N2.
Das Schütz zieht verzögert an, unterbricht dabei den Kontakt 1, 2, von dem aus die Leitung 101 zu den Einschaltdruckknöpfen V führt, so dass das Drücken von weiteren Einschaltdruckknöpfen V wirkungslos bleibt, und schliesst den Kontakt 1, 3, der nunmehr das selbsttätige Kurzschliessen des Anlasswiderstandes R1-R6 einlitet. Inzwischen klingt der erste Anlaufspitzenstrom ab, der beim Schliessen des Anfahrschützes V. aufgetreten ist. Parallel zumMesswiderstand VII, der in Reihe mit dem Anlasswiderstand und dem Motoranker liegt, ist die Hauptstromspule Bö, 4 des Stromwächters 11 angeschlossen.
Die Klemme W2 ist nämlich über den Hilfskontakt W2, 4 des Anfahrschützes VI und Sammelschiene 4 mit der Klemme 4 des Stromwächters 11 verbunden, während die Klemme W1 über den Hauptkontakt des Schützes VI und die Sammelschiene RG mit der Klemme jssg des Stromwächters verbunden ist. Die Hauptstromspule Be, 4 des Stromwäehters hält den Kontakt 3, 12 solange offen, bis der Anlaufstromstoss abgeklungen ist.
Dann fällt der Magnetkern des Stromwächters ab und schliesst einen Stromkreis, der vom Netz P2 durch die Leitung 100. den Kontakt 1, 3 des Steuerstromschützes I, die Leitung 111, die Kontakte 3, 12 des Stromwächters 11
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Schliessen der Stufenschütze S1-S5 erfolgt daher durch jeweils einen kurzen Stromimpuls, der beim Abfallen des Stromwächters II durch den Kontakt. 3, 12 über den Kontakt 12, 13 des Hilfsrelais 111 und den Sperrkontakt 15, 16 zunächst zur Klemme 16 der Magnetspule des ersten Steuerstromschützes geleitet wird.
Nachdem das erste Stufenschütz 81 geschlossen ist, ist sein Hilfskontakt 15, 16 unterbrochen und das Schütz wird durch den auf dem vorher beschriebenen Wege über die Leitungen 100, 111 und dem Steuerstromwiderstand 3, 16 fliessenden Strom gehalten. Durch den Hilfskontakt 13, 15 am Schütz 810 der nunmehr geschlossen ist, ist die Einschaltung des nächsten Stufenschützes 82 vorbereitet. Es muss verhindert werden, dass das Stufenschütz 82 anspringt, bevor der durch Kurzschliessen der Widerstandsstufe Ti, 7 entstandene Besehleunigungsstromstoss abgeklungen ist.
Wenn dieser nicht mehr schnell auftritt und den Kontakt 3, 12 des Stromwächters Il nicht schon öffnet, bevor das Stufenschütz 82 anspringen kann, würden leicht die Stufenschütze -'S's in schneller Aufeinanderfolge teilweise oder sämtlich anspringen können, soweit dies nicht durch den dadurch verursachten Ankerstromanstieg, der den Stromwächter 11 anzieht, verhindert wird. Zu diesem Zwecke wird durch den Kontakt 3, 12 des Stromwächters Il beim jedesmaligen Abfallen des letzteren nur ein kurzer Weiterschaltimpuls über den Kontakt 13, 15 des vorhergehenden Stufenschützes über den Kontakt 15, 16 zur Magnetspule des nächsten Stufenschützes gegeben. Dieser Impuls darf nicht länger dauern, als bis das einzuschaltende Stufen- schütz zum Anziehen braucht.
Jedenfalls muss der Impuls schon unterbrochen sein, wenn der Kontakt13, 15 des zuzuschaltenden Stufenschützes schliesst, damit der Impuls nicht schon zum nächsten Schütz gelangen kann. Um dies durchzuführen, wird der vom Kontakt 3, 12 des Stromwächters 11 hergestellte Impuls ausser an das nächste Stufensehütz noch gleichzeitig über den Kontakt 12, 14 zur Spule 14, 11 des Hilfsrelais 111 geleitet, dessen Kontakt 12, 13 den Impuls nach den Stufenschützen unterbricht, während durch den Kontakt 12, 14 das Hilfsrelais III sich selbst abschaltet. Das Hilfsrelais wird zweckmässig mit einseitiger Verzögerung ausgeführt, derart, dass es unverzögert anspringt und mit einer kurzen, einstellbaren Verzögerung, z. B. etwa Y2-1Y2 Sekunden, abfällt.
Durch das verzögerte Abfallen des Hilfsrelais wird eine gewisse Zeit gewonnen, in welcher der beim Kurzschliessen einer jeden der Widerstandsstufen auftretende Besehleunigungsstromstoss durch die Hauptstromspule Ru, 4 den Stromwächter
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liche Nebenschlusswicklung 11, 14 erhalten, die dem Stromwächter eine gewisse Vorerregung gibt und die Hauptstromspule beim jedesmaligen Kurzschliessen einer der Widerstandsstufen unterstützt.
Sobald das Hilfsrelais III anspringt, wird die Nebenschlusswicklung des Stromwächters Il unterbrochen, so dass dessen Anker nur noch durch die Hauptstromwicklung R5, 4 gehalten wird, bis er bei Abklingen des Beschleunigungsstromstosses wieder abfällt. Sollte der Anlauf des Motors so leicht erfolgen, dass er z. B. schon nach dem Kurzschliessen der dritten Widerstandsstufe seine Enddrehzahl erreicht hat oder dass beim Kurzschliessen der letzten Widerstandsstufen kein nennenswerter Beschleunigungsstromstoss auftritt, so spricht der Stromwächter nicht mehr an. Der Kontakt 12, 13 bliebe dann dauernd geschlossen und das Hilfsrelais würde dauernd angezogen bleiben, wenn es sich nicht selbst durch den Kontakt 12, 14 unterbrechen würde.
So aber arbeitet das Hilfsrelais, wenn der Stromwächter ausser Wirkung bleibt, selbsttätig weiter, indem es über Kontakt 12, 14 abwechselnd eingeschaltet und unterbrochen wird. Bei jedesmaligem Schliessen des Kontaktes 12, 1. 3 schaltet dann das Hilfsrelais die restliehen Stufenschütze bis zum Schütz 85 nacheinander ein.
Nachdem der gesamte Anlasswiderstand durch die Schütze S'i- < S's kurzgeschlossen ist, kann der
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die Leitung 105 und den Hilfskontakt 8, 18 geschlossen gehalten. Gleichzeitig wird beim Anspringen des Hauptschützes VIII der Hilfskontakt 6,9 und damit der Steuerstrom des Anfahrschützes VI unterbrochen. Dieses wird infolgedessen ausgelöst und unterbricht durch seinen Hilfskontakt 8, 10 den durch die Leitung 109 fliessenden Steuerstrom der Magnetspule 10, 11 des Steuerstromschützes 1. Dabei wird der Kontakt 1, 3 des Steuerstromschützes unterbrochen, der somit sämtliche Stufenschütze, den Stromwächter 11 und das Hilfsrelais III abschaltet.
Nunmehr steht die Anlasseinrichtung wieder zum Anlassen eines der andern Teilantriebsmotoren zur Verfügung.
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zur Begrenzung des Anlaufspitzenstromes bzw. Beschleunigungsstromstosses. Da, oft mehrere der Teilantriebsmotoren eines Mehrmotorenantriebes gleich gross bemessen und auch annähernd gleich belastet sind, kann man weiterhin eine gewisse Ersparnis insofern erzielen, als für diejenigen Teilantriebe, die gleich gross bemessen oder annähernd gleich belastet sind, ein gemeinsamer Messwiderstand VII'verwendet wird, wie dies beispielsweise für die letzten drei Teilantriebe in der Zeichnung dargestellt ist.
Jeder der Teilantriebsmotoren X kann sowohl während des normalen Betriebes als auch während des Anlassens mittels des zugehörigen Ausschaltdruckknopfes IX abgeschaltet werden. Durch den Kontakt 1, 8 des Druckknopfes IX wird der durch die Leitung 105 führende Steuerstrom des Anfahr- schützes VI unterbrochen. Durch das Abfallen des Anfahrschützes wird, wie im vorstehenden schon eingehend beschrieben, auch das Steuerstromschütz I und damit die Anlassschützensteuerung zwangläufig abgeschaltet. Im Dauerbetriebszustande wird durch Drücken des Druckknopfes IX der Stromkreis für die Spule 18, 19 des Hauptschützes VIII unterbrochen.
Sollen sämtliche Teilantriebsmotoren
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derartige Schalter werden in an sich bekannter Weise in Hintereinanderschaltung an verschiedenen Stellen der Arbeitsmaschine oder des Betriebsraumes angeordnet.
Es kann nun unter Umständen vorkommen, dass eine Arbeitsmaschine, beispielsweise nach langem Stillstand, ein besonders hohes Anzugsmoment erfordert, für welches der Messwiderstand VII nicht eingestellt ist. In diesem Falle würde der Stromwächter bereits ansprechen, bevor der Motor sich in Bewegung
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Die Überwachung des Gleichlaufes der Teilantriebsmotoren erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von einer gemeinsamen L9itgeschwindigkeit mittels an sich bekannter mechanischer oder elektrischer Differentialgetriebe. In der beigefügten Zeichnung z. B. dienen hiezu kleine Drehstrommaschinen XII, deren drehbar angeordnetes Gehäuse an das Leitnetz R S T angeschlossen ist, während der mit ausgeprägten Polen versehene Läufer vom zugeordneten Teilantriebsmotor X unter Zwischenschaltung eines kleinen, stetig veränderlich einstellbaren Übersetzungsgetriebes XI, z. B. eines Regelscheibenriementriebes, angetrieben wird. Weicht die Winkelgeschwindigkeit des Läufers von der des Drehfeldes ab, so wird durch die hiebei entstehende Drehbewegung des Gehäuses der mit diesem verbundene Feldregler XIII verstellt und die Gleichlaufstörung ausgeglichen.
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Durch die Erfindung wird also erreicht, dass man ein einziges Steuergerät für Motoren mit verschiedenen Betriebsbedingungen verwenden kann. Durch die selbsttätige Angleichung der Stromwäehterwirkung an die Leistung des jeweils anzulassenden Teilantriebsmotors werden einerseits Überlastungen der Teilantriebe durch zu schnelles Anlassen vermieden, anderseits wird der Anlassvorgang so weit beschleunigt, als es mit Rücksicht auf die Bemessung der Teilantriebsmotoren zulässig ist. Diese vervollkommnete Wirkungsweise wird durch die Anordnung eines einzigen Stromwächters erzielt ; aus diesem Grunde ist die Anlassvorrichtung gemäss der Erfindung gegenüber den bekannten Stromwächtersteuerungen nicht nur einfacher, sondern durch Herabsetzung der Zahl der verwendeten Spulen, Kontakte u. dgl., d. h. durch Wegfall vieler Fehlerquellen, betriebssicherer.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Anlassvorrichtung für Arbeitsmaschinen, bei welcher zur Steuerung der Anlassschütze ein vom Motorstrom beeinflusster Stromwächter vorgesehen ist, in Verwendung für Betriebe mit mehreren Antriebsmotoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregung des Stromwächters pro Einheit des Motorstroms selbsttätig in Abhängigkeit von dem anzulassenden Motor verändert wird, zu dem Zwecke, die Anlassvorrichtung zum Anlassen von Motoren mit verschiedenen Betriebsbedingungen verwenden zu können.