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Endstreckenschaltung für elektrische Antriebe.
Bei Antrieben, deren Fahrbahn genau begrenzt ist, und die zum genauen Einfahren in die Haltestellung der Herstellung und Innehaltung einer niedrigen Einfahrgeschwindigkeit bedürfen, wie Seilbahnen, Aufzüge, Schrägaufzüge, Katzfahrwerke usw., ist es erforderlich, dass das Ziel auch ohne die Aufmerksamkeit eines Führers erreicht wird. Dazu kommt, dass bei einem Teil dieser Antriebe das Lastmoment auch negative Werte annehmen kann, und dass die zunehmende Verbreitung der Kurzschlussläufermotoren vor allem in der Form von Motoren mit nach dem Stromverdrängungsprinzip gebauten Läufern die Verwendung der üblichen elektrischen Mittel zur Messung der Geschwindigkeit (Spannungs- wäehter) nicht gestattet.
Nach der Erfindung wird die Anfgabe gelöst, für alle Fälle durch Anordnung eines Kontakttachometers, d. h. eines Drehzahlmessers, dessen Zeiger Kontakte betätigt, die gewünschte Wirkung zu erzielen ; dies geschieht dadurch, dass das Kontakttaehometer in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Antriebe wechselweise von Bremsung oder Auslauf auf Kraft und umgekehrt geschaltet wird.
In der Zeichnung sind in vereinfachter Form zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt, u. zw. ist in Fig. 1 eine Fahrsteuerung für eine Katze oder eine Seilbahn, in Fig. 2 eine Aufzugsteueiung dargestellt. In Fig. 1 ist der Einfachheit halber eine Handkurbel als Steuermittel gezeichnet, obgleich die Steuerung meist selbsttätig erfolgt. Der Fahrschalter K hat in jeder Fahrtrichtung zwei Stellungen, je eine für die volle Fahrt 2 und eine für Einfahren 1. Der Fahrschalter K erhält Strom von der Netzphase T über die Endschalter E. Auf der Stellung 2 für volle Fahrt (rechts)
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oder S2 über die Leitungen Si bzw. zur Phase R geschlossen und nach dem Ansprechen dieses Schützes und Schliessen seines Hilfskontaktes auch der Stromkreis für das Bremslüfterschütz B.
Dieses letztere besitzt durch seinen Hilfskontakt Selbstspeisung, die unabhängig von den Ständeiumkehrschützen SI oder S2 ist ; es bleibt also beim Rückschalten des Fahrschalters K von Stellung 2 auf 1 auch nach der Abschaltung des Fahrtschützes eingeschaltet, so dass die Bremse gelüftet bleibt. Auf Stellung 1 des Fahrschalters K werden einmal die beiden WahlschÜtzen W1 und W2 mit der einen Seite über die Leitung W an die Phase. T angeschlossen, mit der ändern Seite liegen diese Wahlschützen an den Kontaktsegmenten des Tachometers V und sind daher an die Phase R angeschlossen. Das Tachometer stellt in der Nullstellung, also bei Stillstand des Antriebes, keinen Kontakt her, wie aus der Zeichnung zu ersehen ist.
Ferner erhält auf Stellung 1 des Fahrschalters K der eine der beiden Hauptkontakte jedes Wahlschützes Strom und Spannung, u. zw. in der einen Fahrtrichtung (Auslage des Fahrschalteis K) das eine Paar (Leitung p), in der andern Fahrtrichtung das andere Paar (Leitung q). Die Wahlschütze W1 und W2 haben die Aufgabe, entsprechend der Fahrtrichtung die Motorsehütze) S'i und S2 mit den Kontaktsegmenten des Tachometers zu verbinden, da ja beim Umkehrbetrieb das Fahrtschütz der einen Richtung Gegenstromschütz für die andere Richtung ist. Die Schaltung besteht darin, dass von den beiden Kontakten jedes Wahlschützes immer nur der eine Strom erhält und die Motorsehütze an diese Kontakte über Kreuz angeschlossen sind.
Die Walllschütze haben Anspring- und Haltestromkreise und sind so an die Kontaktsegmente des Tochameters V angeschlossen, dass die Einschaltung des Wahlschützes W2 erst erfolgt, wenn die Geschwindigkeit den Wert a überschreitet, die Einschaltung aber aufrechterhalten bleibt, bis die Geschwindigkeit b unterschritten wird. Die Einschaltung des andern Wahlschützes erfolgt nun nicht sofort, sondern erst, wenn die Geschwindigkeit niedriger als d geworden ist, und wird aufrecht-
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erhalten, bis die Geschwindigkeit c überschritten ist. Durch diese Anordnung wild zwischen den Kraft- und Gegenstromsehaltungen ein stromloser Auslauf erzielt, durch den einmal das Arbeiten der Steuerung weicher gestaltet und zum andern eine unnütze Abnutzung der Schaltgeräte durch allzu häufiges Schalten verhindert wird.
Die Schaltung für selbsttätigen Betrieb ist grundsätzlich die gleiche, nur werden unter Verwendung von Schützen, Endstreckenschaltern usw. die einzelnen Schaltungen in Abhängigkeit vom Wege selbst- tätig hergestellt.
Der Betrieb spielt sich folgendermassen ab : Die Handkurbel des Fahrschalters K wird z. B. nach links bewegt und auf Stellung 2 eingestellt, wobei Stellung 1 ohne Wirkung überschaltet wird, da das Kontakttachometer auf Null steht. Dann ist folgender Stromkreis für das Schütz S2 geschlossen :
Von der Phase T über den Endschalter E, die Segmente des Fahrschalters K, die Leitung 82'den Hilfs- kontakt des Schützes S1 zur Spule des Schützes S2 und Phase R. Dieses springt an, wodurch der Anspring- stromkreis für die Bremslüfterschützspule B vom Fahrschalter K her geschlossen wird. Dadurch wird die Bremse gelüftet und der Motor eingeschaltet. Beim Einfahren in die Endstrecke wird die Kurbel des Fahrschalters K von der Stellung 2 in die Stellung 1 zurückbewegt.
Das Bremslüfterschütz B bleibt hiebei eingeschaltet, dasein Segment über beide Stellungen reicht und sein Selbstspeisekontakt geschlossen
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niedriger das Wahlschütz W1 eingeschaltet ist. Die erfolgte Einschaltung eines Wahlschützes wird bis zu einer mittleren Drehzahl von vielleicht 200 UpM aufrechterhalten. Ferner wird über das andere
Segment des Fahrschalters K und die Leitung p auf Stellung 1 dem linken Kontakt des Wahlschützes W1 und dem rechten des wablschützes W2 Spannung zugeführt, so dass bei Einschaltung von W1 das Motor- umkehrschütz S2, bei Einschaltung von W2 das Motorumkehrschütz S1 eingeschaltet wird.
Die Einschaltung der Wahlschütze hängt von der Stellung des Zeigers des Tachometers. d. h. von der jeweiligen Geschwindigkeit, ab. War nun beim Rücksehalten auf Stellung 1 die Fahrgeschwindig- keit hoch genug, d. h. grösser als a, so wird im Zeitpunkt der Rückschaltung das Wahlschütz W2 erregt werden, seine Kontakte schliessen und über seinen rechten-denn nur dieser fühlt (über Leitung p)
Spannung - das Motorschütz S1 einschalten. Es wird also selbsttätig in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit Gegenstrom gegeben. Hiedurch sinkt die Geschwindigkeit ab, die Einschaltung des Wahl- schalters W2 wird zunächst über seinen Selbsthaltekontakt aufrechterhalten, bis der Tachometerzeiger auch das Selbsthaltesegment bei b verlassen hat.
Ist das geschehen, so sind Wahlschütz und Motor- umkehr schütz stromlos und fallen ab. Die Bremse aber bleibt gelüftet, so dass der Antrieb frei ausläuft.
Erhöht sich jetzt unter dem Einfluss negativer Lastmomente die Geschwindigkeit wieder genügend. also über a hinaus, so wiederholt sich das Spiel der Einschaltung von W2 und Si. Im andern Falle nimmt die Geschwindigkeit weiter ab, bis schliesslich der Zeiger das Anspringsegment für das Wahlschütz TV1 bei d erreicht hat und dieses einschaltet. Das Wahlschütz W1 schliesst seine Kontakte und schaltet über seinen linken Kontakt-denn nur dieser führt (über Leitung p) Spannung-das Fahitschiitz , das beim Verlassen des entsprechenden Segmentes in Stellung 2 des Fahrschalters K stromlos geworden war, erneut ein. Je nach der jeweiligen Geschwindigkeit wird somit der Antlieb selbsttätig auf Kraft.
Auslauf oder elektrische Bremsung geschaltet, bis an der vorgesehenen Haltestelle durch Ansprechen des Endschalters E die ganze Anlage stillgesetzt wird.
Der Betrieb in der andern Einschalt-und Fahrtrichtung unterscheidet sich von dem geschilderten nur dadurch, dass jetzt nicht die beiden äusseren Kontakte der Wahlschütze, sondern ihre beiden inneren Spannung führen. Durch Einschalten des Wahlschützes W2 beim Rückgang auf Stellung 1 wird das Motorumkehrschütz S1 eingeschaltet als Gegenstromschütz, da jetzt Motorumkehrschütz S'i das Fahrt- schütz war.
Eine Anwendung der Erfindung bei Aufzügen zeigt Fig. 2 in sehr vereinfachter Form. 81 und 82 sind wiederum die Motorumkehrschützen, die über die Kontakte eines weiteren Schützes P den Motor M speisen. F1 und F2 sind die Feineinstellungsschalter auf dem Fahrkorb, die bei ungenauem Halten in ausgleichender Richtung Kontakt geben ; G ist der Gestängekontakt, St der Stockwerkschalter. Das
Tachometer V steht dauernd unter Spannung, solange der Hauptsehalter eingeschaltet ist, ebenso das Feineinstellungssehütz P, solange der linke Gestängekontakt G geschlossen ist oder der Tachometer- zeiger sich bei kleiner Geschwindigkeit auf dem kurzen Kontakt befindet.
In der Zeichnung ist der Aufzug in der dritten Haltestelle von unten stehend gezeichnet. Um nach der vierten Haltestelle zu fahren, wird die Steuerung in bekannter Weise dadurch in Gang gesetzt. dass der Stromkreis für das Aufwärtsschütz 82 über den obersten Kontakt des Stockwerkschalters St hergestellt wird. Der Aufzug fährt an. Bei steigender Drehzahl verlässt der Zeiger des Tachometers seine Stellung auf dem kurzen Segment, das Tippschütz P bleibt aber geschlossen, da sein Spulenstrom- ) kreis über den Gestängekontakt G verläuft. Bei weiterem Hochlaufen des Aufzngsmotors tritt der Tacho- meterzeiger auf das lange Segment und vollendet dadurch den Stromkreis für das Sperrsehütz Z, dessen
Kontakt im Stromkreise der Feineinstellung liegt.
Die etwas späte Öffnung dieses Feineinstellungs-
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stromkreises ist ohne Bedeutung, da dieser bereits vor dem Einschalten des Motorumkehrschützes durch den rechten Gestängekontakt G unterbrochen worden ist.
Bei Annäherung an die oberste Haltestelle wird durch Stockwerkschalter 8t der Motor stillgesetzt, u. zw. werden Gestängemagnet, Motorumkehr- und Tippschütz stromlos, Je nach der Stellung des Fahrkorbes schliesst nun bei ungenauem Einfahren der Feineinstellungsschalter F1 oder F2 seinen Kontakt.
Dies ist solange ohne Wirkung, als die Geschwindigkeit des Aufzuges noch so gross ist, dass über den Tachometerkontakt das Sperrschütz Z eingeschaltet bleibt, und selbst dann zunächst noch, wenn infolge des Absinkens der Geschwindigkeit das Sperm schmutz Z stromlos wird und seinen Kontakt schliesst. In diesem Fall wird nämlich wohl das jeweilige Motorschütz 81 oder 82 über den geschlossenen rechten Gestängekontakt G, Kontakt des Sperrschützes Z und des entsprechenden Feineinstellungsschalters F1 oder F2 eingeschaltet, aber das Tippschütz P hält noch so lange seine Kontakte offen, bis bei ganz kleiner Geschwindigkeit der Stromkreis für dieses Schütz durch das Tachometer geschlossen wird.
Sobald also der Zeiger des Tachometers V beim Rückgang das kurze Segment berührt, wird durch Ansprechen des Tippschützes P der Stromkreis für den Motor M vollendet und dieser eingeschaltet. Der Motor fährt erneut etwas hoch, so dass sofort wieder der Tachometerkontakt unterbrochen und das Tippschütz P ausgeschaltet wird, während das Motorschütz über den Kontakt des Feineinstellungsschalters F1 oder F2 eingeschaltet bleibt, bis die Bündigstellung erreicht ist.
Der abgeschaltete Motor'vermindert nun wieder seine Drehzahl, bis über den Kontakt des Tachometers das Tippschütz P erneut Strom erhält und den Motor M zum zweiten Male einschaltet., Von dieser kurzzeitigen Schaltung bleibt der Bremslüfter verschont, da sein Stromkreis nur über die Umkehrschütze 81 bzw. 82 und nicht über das Tippschütz P verläuft. Die Bremse bleibt also während der ganzen Zeitdauer der Einschaltung eines Motorumkehrschützes gelüftet. Das Ein-und Wiederaussehalten des Tippschützes P wiederholt sich so lange, bis die Bündigstellung erreicht ist und der Feineinstellungsschalter F1 bzw. F2 seinen Kontakt öffnet.
Dadurch wird das Motorschütz 81 oder 82 und mit diesem gleichzeitig auch der Bremslüfter stromlos. Der gesamte Antrieb wird also stillgesetzt.
Diese Anordnung bietet noch einen grossen Vorteil dadurch, dass bei unerwünschten Anwachsen der Geschwindigkeit, z. B. bei negativen Lasten, über das Kontakttachometer V und das Sperrschütz Z der Antrieb abgeschaltet und die Bremse zum Einfallen gebracht wird. Normalerweise kommt diese Wirkung aber bei den kleinen Entfernungen, die zurückzulegen sind, nicht in Frage.
Fig. 3 zeigt in Schaulinien die Arbeitsweise einer Steuerung, bei der ein Kontakttaehometer vereinfachter Ausführung Verwendung gefunden hat. Die Vereinfachung bezieht sich auf die Kontakt-
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meterzeiger ist mit einer Dämpfung versehen und eilt deswegen der tatsächlichen Drehzahl etwas nach. Diese Nacheilung wird zur Steuerung benutzt, wie die Schaulinien zeigen. Die-stark ausgezogene Kurve stellt die Motordrehzahl dar, die nach dem Abschalten von ihrem Höchstwert auf Null absinkt. Die schwach ausgezogene Linie zeigt die Bewegung des Tachometerzeigers. Es ist zu erkennen, dass der Zeiger in dem Zeitpunkt, in welchem die Geschwindigkeit tatsächlich bereits etwa Null geworden ist, eine Geschwindigkeit V@@ anzeigt.
Imgleichen Augenblick berührt der Zeiger den Kontakt des Tachometers, über den er das Motorschütz wieder einschaltet, so'dass die Drehzahl wieder ansteigt. Die Abwärts-
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schaltung erfolgt. Dies Spiel wiederholt sich so lange, bis der Antrieb durch Erreichen der Endstellung ganz stillgesetzt wird.
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1. Endstreekenschaltung für elektrische Antriebe, dadurch gekennzeichnet, dass in der Endstrecke die Stromkreise von den Antriebsmotor sellaltenden Schützen oder die Stromkreise von diese Schütze steuernden Zwischenschützen derart über Kontakte eines Kontakttarhometers geführt sind, dass der Antrieb wechselweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit von Bremsung oder Auslauf auf Kraft und umgekehrt geschaltet wird.