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Sicherheitseinrichtung gegen Überschreitung einer mit Hilfe einer Taehometermaschine gemessenen Drehzahl Gegenstand der Erfindung ist eine Sicherheitscinrichtung gegen Überschreitung einer mit Hilfe einer Tachometermaschine gemessenen Drehzahl, welche eine hohe Ansprechgenauigkeit besitzt und vorzugsweise zur Drehzahlüberwachung bei Umlaufbahnen gedacht ist.
Grundgedanke der Erfindung ist, mit Hilfe einer Brückenschaltung eine der zu überwachenden Drehzahl proportionale Spannung mit der im Überwachungsbereich konstanten Spannung einer Glimmröhre zu vergleichen und bei Überschreiten des Sollwertes um einen bestimmten Prozentsatz über Relaiskontakte Signale auszulösen oder Servomechanismen zu betätigen, die die Rückführung auf den Sollwert veranlassen oder den Antrieb abstellen. Die ernndungsgemässe Überwachungsein- richtung ermöglicht. auch in einfacher und sicherer Weise eine Staffelung der von ihr veranlassten Massnahmen nach dem Grad der Sollweltüberschreitung und damit eine zwei- oder mehrfache Sicherheit gegen Versagen einer solchen Überwachungseinridhtung.
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung gegen Überschreiten einer mit Hilfe einer Tachometermaschine gemessenen Drehzahl, insbesondere Drehzahlüberwachungseinrichtung bei Umlaufbahnen, wobei erfindungsgemäss die Tachometermaschinenspannung eine aus Ohmschen Widerständen und einer Glimmröhre bestehende Brücke speist und ein Brückenrelais von der Differenzspannung == Spannung eines Brückenzweiges minus Spannung an der Glimmröhre erregt wird.
An sich sind Brückenschaltungen unter Verwendung eines nicht linearen Widerstandes in einem der Brückenzweige bekannt, doch handelt es sich dabei im allgemeinen um Brückenwiderstände, deren Nichtlinearität die Folge eines starken Tem- peraturkoeffizienten (Eisen-Wasserstoffwiderstände, Eisendrahtlampen) ist und um Brückenschaltungen zum Zwecke der Strom-oder Spannungskonstant- haltung. Im Zusammenhang mit einem automatischen Regler für Wedhselspannungen ist es auch bekannt, als nichtlinearen Brückenwiderstand eine Präzisionsglimmstrecke vorzusehen (österr. Patentschrift Nr. 175632).
Die Erfindung soll nachstehend an Hand der Zeichnung für den Fall, dass es sich um eine Drehzahlüberwachung etwa in Förderanlagen handelt, näher beschrieben werden und zwar in Fig. l für eine einstufige Überwachung und in Fig. 2 für eine zweistufige.
In Fig. l bedeutet l einen Wechselstromtachometerdynamo,. die entweder unmittelbar auf der Antriebswelle 2 sitzend oder von ihr her über eine entsprechende Übersetzung angetrieben eine Spannung liefert, die ein Mass ist für den Istwert der zu überwachenden Drehzahl. In einem Transformator 3 wird diese Messspannung entsprechend transformiert, in einem Gleichrichter 4 gleichgerichtet und dann einer aus den Ohmschen Widerständen R1, R2, R3, einem justierwiderstand R4 und einer Glimmröhre Gl bestehenden Brücke zugeführt. In der Diagonale dieser Brücke, in der bei sonstigen Brücken das Nullinstrument liegt, liegt eine Relaisspule 5 und ein Gleichrichter 6. Der dazugehörige Relaiskontakt ist mit 7 bezeichnet.
In Fig. 2 sind entsprechende Teile gleich positioniert wie in Fig. 1. Parallel zu den Widerständen R1, r2 und R4 liegen die Widerstände R1', R2' und R4'. Desgleichen ist der Relaisspule 5 eine Relaisspule 5'mit dem Relaiskontakt 7' parallelgeschaltet. Die Wirkungsweise einer Drehzahlüberwachungseinrichtung nach Fig. l ist folgende :
Wie leicht einzusehen, ist die Spannung am Brückenzweig R1 stets proportional der Speisespannung der Brücke und damit der Istdrchzahl des
Antriebes.
Diese Spannung über R1 wird nun ver- glichen mit der konstanten Spannung über der
Glimmlampe Gl und sobald erstere um einen be- stimmten Betrag grösser ist als die Glimmröhren- spannung, spricht das Relais 5 an. und ! veranlasst durch Schliessen des Kontaktes 7 etwa die Betäti- gung eines Warnsignales oder das Einfallen einer
Bremse. Wählt man nun die Widerstände R1, R2 und Ho so, dass bei der Solldrehzahl die Spannung über R1 gleich der Glimmröhrenspannung ist und die Anspreohspannung des Relais 5 so, dass es z.
B. bei um 10% höherer Spannung über R1 anspricht,
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so hat man damit erreicht, dass'bei 10% Überdrehzahl ein Warnsignal betätigt wird oder die Schleifbremse zur Wirkung kommt. Damit jedoch das Relais nicht auch hei umgekehrter.
Richtung der Differenzspannung(wennalsodieSpannungüber Rj kleiner ist als die Spannung an der Glimmröhre Gl) anspricht, muss man als Relais 5 ein polarisiertes verwenden, oder wie angedeutet, einen Gleichrichter 6 vorschalten, der einen Stromfluss durch die Relaisspule nur in einer Richtung erlaubt.
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gleichengleichen Anspreehwerten der Relais 5 und 5'die Widerstände R, R2 v ; erschieden von den Widerständen R1' und R2', etwa so, dass bei 10% über- drehzahl das Relais ? anspricht und die Fahrbremse zur Wirkung bringt und bei einer weiteren Drehzahlerhöhung auf 15% Überdrehzahl das Relais 5', welches dann über die Relaiskontakte 7'die Notbremse betätigt. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie nach Fig. 1.
Stets wird die konstante Spannung der Glimmröhre, die ein Mass darstellt für die SolldrehzaH, verglichen, mit der Spannung
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um ein bestimmtes Mass überwiegen, werden die Relais 5 bzw. 5'ansprechen.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Sioheiheitseinrichtung liegen in ihrer grossen Ansprechgenauigkeit. Bei handelsüblichen Telegraphenrelais betragen die Abweichungen vom Normalansp chwert etwa 3-10%. Setzt man 10% Abweichung voraus und als Messspannung für den Sollwert der zu überwachenden Grösse 200 V, so würde ein diese Messgrösse direkt überwachendes Relais im Extremfall einmal bei 200#20=180 V und das anderemal bei 200+20=220 V ansprechen.
Setzen wir
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mässen Überwachungseinrichtung voraus, ferner als Eingangsgrösse für die Brücke bei Sodrehzahl 200 V und die GHmmröhrenspannung (gleich dem Spannungsabfall über Rj bei eingangsspannung 200 V) mit 100 V, so muss der Normalansprechwert des Relais 5 (unter der oben festgelegten Bedingung,
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10% überdrehza. h ansrpeehen soll)stens bei II V ansprechen. Bezogen auf die Messspannung (200 V) bedeutet dies eine 20mal grössere Genauigkeit der Überwachungsanordnung. Dass eine solche Drehzahlüberwachungseinrichtung besonders bei Antrieben zur Personenbeförderung, also etwa bei Umlaufbahnen, wie Sesselliftanlagen, zur Erhöhung der Sicherheit beiträgt, liegt auf der Hand.
Es soll noch erwähnt werden, dass die Tachometermaschine natürlich auch eine Gleichstrommaschine sein könnte, womit der Transformator 3 und der Gleichrichter 4 (der im allgemeinen ein Vollweggleichrichter sein wird) entfallen können und dass man vorzugsweise polarisierte Relais 5 und 5' verwenden, aber ihnen trotzdem Gleichrichter 6 und 6' vorschalten wird, um die Sicherheit zu erhöhen. Ferner wird man, wie in Fig. 2 auch angedeutet, der Glimmrohre Cl ein oder mehrere Glimmröhren (Gl') parallelschalten, die man gegebenenfalls über Vorwiderstände in ihrer Zündspannung staffeln kann, um so eine erhöhte Sicherheit gegen Ausfall einer Glimmröhre zu erhalten.
Natürlich kann, wie leicht einzusehen ist, nach diesem Prinzip auch eine drei-und mehrfache Staffelung vorgesehen sein, oder bei gleicher Ansprechwelle aller Relais bei Gleichheit der Widerstände Rl=R/=R/'... und R2=R2'=R2"... eine mehrfache Sicherheit bei Versagen eines der Relais erreicht werden.
PATENTANSPRÜCHE :
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einer mit Hilfe einer Tachometermaschine gemessenen Drehzahl, insbesondere Drehzahlüber- wachungseinrichtung bei Umlaufbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tachometennaschinenspannung eine aus Ohmschen Widerständen (R1, R2, R3,R4bzw.R1',R2',R3',R4')undeinerGlimmröhre (Gl) bestehende Brücke speist und ein Brückenrelais (5, 5') von der Differenzspannung= Spannung eines Brückenzweiges minus Spannung an der Glimmröhre erregt wird.