<Desc/Clms Page number 1>
Antrieb für Hebezeuge Seilbahnen od. dgl.
Es ist für Krane und andere Hebezeuge eine Antriebseinrichtung mit einem über Läuferwiderstände angelassenen Drehstrommotor bekannt, der mit einer als Synchronmaschine oder Asynchronmaschine arbeitenden Bremseinrichtung verbunden ist. Die Bremseinrichtung ist dabei entweder als selbständige Ma- schine ausgebildet, deren Welle mit der Welle des Drehstrommotors direkt oder indirekt über ein Getrie- be gekuppelt ist, oder sie ist mit dem Drehstrommotor als bauliche Einheit ausgeführt, indem der indu- zierende Teil (Erregerwicklung) und der induzierte Teil der Bremseinrichtung im Gehäuse des Antriebs- motors untergebracht werden. Die Bremseinrichtung wird bei den bekannten Antrieben dieser Art mit konstanter Vorerregung betrieben.
Es wird damit insbesondere die beim Anfahren gegebene starke Ab- hängigkeit der Drehzahl eines über Läuferwiderstände angelassenen Drehstrommotors von der Belastung vermindert und vor allem ein Durchsacken der Last beim Anfahren verhindert. Bei Seilbahnen lassen sich diese für Hebezeuge bekannten Antriebe jedoch nicht verwenden, weil dort einerseits schwierigere
Betriebsbedingungen vorliegen und anderseits bezüglich der Regulierbarkeit der Drehzahl und ihrer Un- abhängigkeit von der Belastung wesentlich höhere Anforderungen gestellt werden als bei Hebezeugen.
Während nämlich bei Hebezeugen die Last nur der Grösse nach schwankt und die Richtung der Last zwar für Heben und Senken verschieden, aber je für sich unveränderlich ist, schwankt die zu überwindende Last bei Seilbahnen sowohl der Grösse als auch der Richtung nach, so dass der bekannte Antrieb für Hebezeuge bei Seilbahnen unzulässig hohe Drehzahlschwankungen und ungünstige Fahreigenschaften ergibt.
Bei Seilbahnen hat man daher bisher den Leonardantrieb verwendet, obwohl der technische und finanzielle Aufwand dabei sehr gross ist. Es ist weiters bekannt, wie in der deutschen Patentschrift Nr. 658339 erwähnt, bei Antrieben kleiner Leistung, beispielsweise bei Grammophonmotoren, durch einen auf der Motorwelle sitzenden Tourendynamo über einen mehrstufigen Widerstandsverstärker bei Geschwindigkeits- änderungen das Feld eines ebenfalls auf der Motorwelle sitzenden Bremsdynamos zu verstärken oder zu schwächen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Antrieb, insbesondere für Hebezeuge, Seilbahnen od. dgl., mit Drehzahlregelung eines über Läuferwiderstande angelassenen Drehstrommotors, der mit einer als Synchronmaschine oder als Asynchronmaschine arbeitenden Bremseinrichtung verbunden ist, deren Erregerwicklung über einen Verstärker gespeist ist, der von der Differenzgrösse zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert des Antriebsmotors gesteuert wird. Die oben genannten Nachteile derartiger Antriebe werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass als Drehzahl-Istwertgeber in an sich bekannter Weise ein mit dem Drehstrommotor gekuppelter Tachometerdynamo verwendet und dass ein kontinuierlich einstellbarer Sollwertgeber, z.
B. ein Potentiometer, für eine dem Drehzahl-Sollwert entsprechende Spannung vorgesehen ist, dessen Abgriff mit dem Steuergerät für die Widerstandsstufen des Antriebsmotors gekuppelt ist. Der erfindungsgemässe Antrieb zeichnet sich durch eine besonders genaue und von Lastschwankungen sowohl der Grösse als auch der Richtung nach unabhängige Reguliermöglichkeit der Drehzahl aus, die der mit einem Leonardantrieb erreichbaren Drehzahlregulierung weitgehend nahe kommt, wobei aber der technische und materielle Aufwand wesentlich unter dem bei Leonardantrieben erforderlichen bleibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. 1 bedeutet den Antriebsmotor. Es ist ein Asynchronmotor mit Schleifringen. Die Bremseinrichtung ist im vorliegenden Beispiel
<Desc/Clms Page number 2>
ein selbständiger Synchrongenerator 2. dessen Welle, wie es durch 3 angedeutet ist, mit der Welle des Antriebsmotors direkt oder über ein Getriebe gekuppelt ist. Es könnte aber auch eine mit dem Antriebsmotor 1 baulich vereinigte Bremseinrichtung 2 vorgesehen sein. Der Motor 1 ist mit seiner Ständerwicklung über Schützkontakte 4 an das Netz 5 angeschlossen. Auch die Erregerwicklung der Bremseinrichtung 2 ist an das Netz 5 über Schützkontakte 6 angeschlossen. Die Speisung der Erregerwicklung der Bremseinrichtung erfolgt über einen Magnetverstärker 7. Es könnte aber auch ein Verstärker anderer Bauart, z.
B. gittergesteuerte Entladungsrohren, vorgesehen sein.
8 ist ein Satz von Läuferwidersländen. Die einzelnen Widerstandsstufen werden von den Schützen 9, 10, 11 und 12 geschaltet. Zur Steuerung der Läuferwiderstandsstufen über die Schütze 9... 12 dient das Steuergerät 13 mit einem entsprechenden Kontaktsatz 14, der mit einer vom Handgriff des Steuergerätes oder gegebenenfalls elektromotorisch bewegten Nockenwalze zusammenarbeitet.
Der Drehzahl-Istwert wird in bekannter Weise vorteilhaft mit Hilfe eines Tachometerdynamos 15 erfasst, der vom Motor 1 angetrieben wird und eine der Drehzahl dieses Motors proportionale Spannung liefert. Der Drehzahl-Sollwert wird vom Sollwertgeber 16, z. B. einem Potentiometer, vorgegeben und ist von der Einschaltung der Läuferwiderstandsstufen abhängig gemacht. Der Potentiometerabgriff ist dazu mit dem Steuergerät 13 für die Widerstandsstufen, wie es 17 andeutet, gekoppelt. Spannung erhält das Potentiometer über die Leitungen 19 und die Schaltkontakte 20. An Stelle des Potentiometers könnte auch ein stufenlos einstellbarer Sollwertgeber mit dem Steuergerät 13 gekoppelt sein. Zur Vereinfachung der Darstellung sind auch die Schütze 9... 12 an die Leitungen 19 über die Kontakte 20 angeschlossen gezeichnet.
Die Spannung für den Sollwertgeber kann natürlich in jeder beliebigen Weise erzeugt werden.
Die dem Drehzahl-Istwert entsprechende Spannung des Tachometerdynamos 15 wird über die Leitung 21 und die dem Drehzahl-Sollwert entsprechende Ausgangsspannung des Potentiometers 16 wird über die Leitung 22 einer Vergleichseinrichtung 23 zugeführt. Gegebenenfalls nach Gleichrichtung wird die Differenz zwischen der dem Drehzahl-Istwert und dem Drehzahl-Sollwert entsprechenden Spannung gebildet und diese Differenzspannung eventuell nach Vorverstärkung in den Steuerkreis des. Magnetverstärkers 7 über die Leitungen 24 eingeführt.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt : Beim Einschalten zum Zwecke des Anlassens des Antriebsmotors werden die Schalter 4,6 und 20 geschlossen und das Schütz 9 über den zugeordneten Kontakt des Kontaktsatzes 14 zum Ansprechen gebracht. In der ersten Schaltstellung des Steuergerätes 13 ist somit der Läuferwiderstand 8 zur Gänze eingeschaltet und ausserdem die induzierte Wicklung des Bremsgenerators 2 kurzgeschlossen. Das Potentiometer, dessen Abgriff mit dem Steuergerät 13 gekoppelt ist, gibt einen bestimmen Drehzahl-Sollwert vor. Falls die Istdrehzahl von diesem Sollwert abweicht, regelt sich die Erregung des Generators 2 über den Verstärker 7 und damit seine Bremswirkung auf den Antriebsmotor 1 der-
EMI2.1
digkeit resultiert.
Diese Einregelung der Solldrehzahl ist zum Unterschied von den bekannten Antriebseinrichtungen mit konstanter Erregung völlig unabhängig von der Grösse und der Richtung der auf den Antrieb einwirkenden Last. Das Antriebsdrehmoment ergibt sich dann aus der Überlagerung der vom Drehstrommotor 1 und vom Bremsgenerator 2 aufgebrachten Momente. Auch in der nächsten und in den folgenden Anlassstufen, in denen der Läuferwiderstand über die Schütze 10. 11 und 12 stufenweise verkleinert wird, sowie auch beilurzgeschlossenem Anlasswiderstand regelt sich durch Beeinflussung derErregung der Brems- wicklung über den Verstärker 7 und durch Beeinflussung des vom Generator 2 abgegebenen Momentes die jeweilige dem Sollwert entsprechende Drehzahl des Antriebes selbsttätig und unabhängig von Grösse und Richtung der Beiastung ein.
Es ist damit eine von der Last unabhängige Beschleunigung beim Anfahren bzw. Verzögerung beim Stillsetzen des Antriebes erreicht. Die der Magnetisierung der Bremsmaschine entsprechenden Verluste sind für den Betrieb unbedeutend, da die erforderlichen Leistungen in der Grössenordnung einiger Kilowatt liegen und nur in der Anfahr- und Abschaltperiode und auch nur dann aufgenommen werden, wenn Bremsleistung erforderlich ist. Durch die kontinuierliche Veränderung des Sollwertgebers auch in der Zeit, in der das Steuergerät von einer Anlassstufe zur nächsten Stufe übergeht, werden ein besonders sanfter Übergang von einer Stufe zur nächsten erreicht und insbesondere für Seilbahnen besonders günstige Fahreigenschaften erzielt, die bisher lediglich mit Leonardantrieben erreichbar waren.
Es sind verschiedene Abwandlungen des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles denkbar, die sich vor allem nach den gegebenen Betriebserfordernissen richten. Das Schütz 9 kann beim Übergang zur nächsten Schaltstufe des Steuergerätes, also bei Einschaltung des Schützes 10 den Kurzschluss der Ständerwicklung des Bremsgenerators 2 beibehalten oder aufheben. Im letzten Fall wird mit der Abschaltung der Widerstandsstufen 8 aus dem Läuferkreis des Antriebsmotors 1 die entsprechende Wider-
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
derkreis der Bremsmaschine 2 zwar vom Steuergerät 13 aus, aber von den Schützen 9... 12 völlig unabhängig über ein oder mehrere eigene Schütze zu schalten.
Wesentlich für die Erfindung ist vor allem die kontinuierliche Regelung der Erregung der Bremseinrichtung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem vom Steuergerät vorgegebenen Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antrieb, insbesondere für Hebezeuge. Seilbahnen od. dgl., mit Drehzahlregelung eines über Läuferwiderstände angelassenen Drehstrommotors, der mit einer als Synchronmaschine oder als Asynchronmaschine arbeitenden Bremseinrichtung verbunden ist, deren Erregerwicklung über einen Verstärker gespeist ist, der von der Differenzgrösse zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Iscwert des Antriebsmotors gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Drehzahl-Istwertgeber in an sich bekannter Weise ein mit dem Drehstrommotor gekuppelterTachometerdynamo verwendet und dass ein kontinuierlich einstellbarer Sollwertgeber, z.
B, ein Potentiometer, für eine dem Drehzahl-Sollwert entsprechende Spannung vorgesehen ist, dessen Abgriff mit dem Steuergerät für die Widerstandsstufen des Antriebsmotors gekuppelt ist.