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Elektrische Zeitgeberschaltung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Zeitgeberschaltung zur zeitlichen Begrenzungvon Steuervorgängen, insbesondere Bremsvorgängen, bei Kurzschlussläufermotoren, wobei erfindungsgemäss bei Abschaltung oder Absinken der Betriebsspannung, insbesondere Motorbetriebsspannung, eine aus einem Energiespeicher (Kondensator od. dgl. ) entnommene Gegenspannung, die in an sich bekannter Weise durch Entladen des jeweils durch die Netzspannung beim Einschalten aufgeladenen Energiespeichers gewonnen wird, zur Auslösung eines Schaltmittels (Relais, Transistor, Thyristor, Schütz od.
dgl.) wirksam wird, das in weiterer Folge einen Steuervorgang, insbesondere Bremsvorgang, einleitet und die Entladedauer des Energiespeichers (Kondensators) zeitlich in Übereinstimmung gebracht ist mit der gewünschten Dauer des Steuervorganges (Bremsvorganges), so dass nach Absinken bzw. Erreichen eines gewissen einstellbaren Wertes der Gegenspannung der Steuervorgang durch den Abfall des Schütze od. dgl. beendet wird.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann die Entladegeschwindigkeit des Energiespeichers (Kondensators od. dgl. ) variierbar sein, beispielsweise durch Anspeisung über ein Potentiometer und/oder durch unterschiedliche Bemessung der Kapazität des Kondensators und/oder durch einen variablen Parallelwiderstand od. ähnl. bekannte Mittel.
Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Energiespeicher (Kondensate)) über einen Vollweggleichrichter von der Netzspannung aufgeladen werden.
Weiters kann erfindungsgemäss die über einen Vollweggleichrichter an zwei Punkten der Anspeisung angeschlossene Zeitgeberschaltung aus einer Serienschaltung eines den Auslösestrom für den seinerseits das Schaltmittel (Schütz od. dgl.) auslösenden Teil (Relais od. dgl.) speichernden bzw. liefernden Energiespeicher (Kondensator ode dgl.) und einer Parallelschaltung aus einem Einweggleichrichter und dem auslösenden Teil (Relais od. dgl.) bestehen, wobei der Gleichrichter derart geschaltet ist, dass er bei vorhandener Betriebsspannung durchlässig ist (das Relais stromlos gehalten ist), während er für den Entladestrom des Energiespeichers sperrt und das Relais durch diesen Entladestrom erregt wird. Hiebei ist die obgenannte Serienschaltung zu einem Ableitwiderstand parallelgeschaltet.
Es liegt weiters im Rahmen der Erfindung, dass dem Energiespeicher (Kondensator) ein vorzugsweise wählbarer Widerstand parallelgeschaltet wird, durch den die Zeitdauer des Ansprechens des auslösenden Teiles (Relais od. dgl.) verändert werden kann. Desgleichen kann dem das Schaltmittel auslösenden Teil (Relais) erfindungsgemäss ein vorzugsweise regelbarer Widerstand in Serie geschaltet werden. Der Zweck dieses Serienwiderstandes ist die Glättung des durch den auslösenden Teil, beispielsweise durch die Relaisspule, fliessenden Reststromes. Betrachtet man die Spannungsverhältnisse an dieser Relaisspule, so baut sich an ihr eine periodische Spannung auf, obwohl sie in einer Richtung überbrückt ist.
Diese periodische Spannung setzt sich zusammen aus der Differenz der an den Klemmen des Ableitwiderstandes vom Netzgleichrichter her entsprechend derVollweggleichrichtung liegenden welligen Spannung und einer von den Klemmen des Kondensators an den Ableitwiderstand gelangenden, fast konstanten Spannung, so dass sich an der Relaisspule eine periodische Spannung entsprechend der geometrischen Differenz dieser beiden genannten Spannungen aufbaut. Das Ansprechen des Relais wird vom Wegbleiben der Netzspannung hervorgerufen, wodurch die Spannung an der Relaisspule auf die durch den Kondensator vorgegebene Grösse
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springt. Um den Mittelwert dieser periodischen Spannung mit Sicherheit unter der Ansprechgrenze des Re- lais zu halten, dient der Glättungswiderstand.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens zum Zweck der zeitlichen Begrenzung vonbremsvorgängen bei Kurzschlussläufern schaltet erfindungsgemäss bei Abschaltung der Netzspannung (Betriebsspannung des Motors) das durch das Relais betätigte Schaltschütz die drei Ständerphasen des zu bremsenden Motors in Serie und schliesst diese gleichzeitig an eine Gleichspannung an, um in an sich bekannter Weise durch Gleichstrombremsung einen raschen Stillstand des Motors zu erreichen.
Die nähere Erläuterung erfolgt an Hand der schematischen Zeichnungen, in denen Fig. 1 die Grundschaltung, Fig. 2 eine verbesserte Ausführungsform dieser Grundschaltung und Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltung für eine Motorsteuerung darstellen.
In Fig. l ist das Relais 1 als das eigentliche Schaltmittel, wie z. B. Hauptschütz der Motorsteuerung, auslösender Teil mit dem Kondensator 2 als energiespeicherndemElement in Serie geschaltet.
Parallel zu dem Relais 1 ist der Einweggleichrichter 3 geschaltet, über den vom Netz her der Kondensator aufgeladen wird. Die Entladung erfolgt in umgekehrtem Richtungssinn über das Relais 1, u. zw. bei Wegbleiben der Betriebsspannung (bewusstes Abschalten ebenso wie unverhergesehener Spannungsausfall). Da die Gleichspannung über einen Vollweggleichrichter bezogen wird, ist noch der zwischen die Pole der Gleichspannung geschaltete Ableitwiderstand 4 vorgesehen.
In Fig. 2 ist der Glättungswiderstand 6 in Serie zu dem Relais 1 geschaltet,. Durch diesen Glättungswiderstand wird der Mittelwert der an der Relaisspule liegenden periodischen Spannung mit Sicherheit unter der Ansprechgrenze des Relais gehalten. Es kann allenfalls zusätzlich ein parallel zur Relaisspule 1 liegender Kondensator vorgesehen werden. Parallel zum Kondensator 2 liegt der Widerstand 5, durch den die Zeitdauer des Ansprechens des Relais verändert werden kann. Je kleiner der Widerstand ist, desto geringer wird die Ansprechdauer.
In Fig. 3 ist ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemässen elektrischen Zeitgeberschaltung, u. zw. zur Bremsung eines Motors, dargestellt. Der an einem Drehstromnetz RST liegende Motor 9 kann mittels des Hauptschalters 8 vom Netz getrennt werden. Die erfindungsgemässe elektrische Zeitgeber- schaltungistüberdeneinphasenbrückengleichrichter 7 an zwei Phasen des Motorständers geschaltet. So- lange der Motor an Spannung liegt und läuft, bleibt das Relais 1 stromlos. Wird der Motor mittels Hauptschalter vom Netz getrennt, entlädt sich der Kondensator 2 über den Widerstand 6, das Relais 1 und den Widerstand 4, das Relais l spricht an und legt z.
B. die Erregerspule eines Motor- bremsschützes so lange an Spannung, bis durch das Absinken des Entladestromes des Kondensators 2 das Relais 1 abfällt und der Abbremsvorgang des Motors 9 beendet ist. An Stelle des Begrenzungs-
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gestellt oder auf die längste Bremszeit abgestimmt werden, so dass bei jedem kleineren Schwungmoment als dem maximalen der Antriebsmotor bereits zum Stillstand kommt, bevor noch die Wirkung des Zeitgebers bzw. der Bremsung aufgehört hat. Die Einstellung des Potentiometers kann z. B. über einen Drehknopf erfolgen, so dass die Entladegeschwindigkeit des Kondensators und somit die Bremszeit leicht auf die jeweilige Schwungmasse abgestimmt werden kann.
Bei der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung werden somit nach Abschaltung des Motors alle bewegten Massen bis zum Stillstand abgebremst und die Bremsung durch den Zeitgeber wieder aufgehoben, so dass die Motorwelle mitsamt dem aufgespannten Werkstück ohne Behinderung durch die Bremseinrichtung durchgedreht werden kann, was für manche Arbeiten notwendig ist.
Durch die Wiederkehr der Betriebsspannung vor Beendigung des Bremsvorganges wird die Bremsung vorzeitig abgebrochen. Der Antriebsmotor liegt wieder entsprechend seiner normalen Betriebsschaltung am Netz und gleichzeitig ist der Zeitgeber (bzw. die Bremsvorrichtung) wieder in Bremsbereitschaft.
Der erfindungsgemässe Zeitgeber zeichnet sich dadurch aus, dass er keinerlei Schaltstrecken enthält, der Kondensator lediglich durch Wegbleiben der Betriebsspannung zwangsläufig praktisch verzögerungsfrei in Funktion tritt und bei Wiederkehr der Betriebsspannung selbsttätig in den Ausgangszustand zurückkehrt.
Die Bauteile des Zeitgebers können, insbesondere einschliesslich Relais 1 sowie Gleichrichter 7 und den erforderlichen Anschlussklemmen eine konstruktive Einheit bilden, die in dem Anwendungsbeispiel gemäss Fig. 3 an die Zuleitungen zu denMotorständerphasen anzuschliessen ist. In der erfindungsgemässen Zeitgeberschaltung kann als Schaltmittel z. B. ein Schütz, ein Relais, ein Transistor oder insbesondere eine Steuerwicklung eines Magnetverstärkers verwendet werden. Durch Umpolung des Gleichrichters 3 kann überdies das Wirksamwerden des Zeitgebers vom Auftreten bzw. Vorhandensein der Betriebsspannung
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abhängig gemacht werden. In diesem Falle wird der Ladestrom durch das Relais 1 geleitet, wodurch das Relais erregt wird, während der Einweggleichrichter 3 das Relais nunmehr für den Entladestrom kurzschliesst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Zeitgeberschaltung zur zeitlichen Begrenzung von Steuervorgängen, insbesondere Bremsvorgängen bei Kurzschlussläufermotoren, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abschaltung oder Absinken der Betriebsspannung, insbesondere Motorbetriebsspannung, eine aus einem Energiespeicher (Kondensator od. dgl.) entnommene Gegenspannung, die in an sich bekannter Weise durch Entladen des jeweils durch die Netzspannung beim Einschalten aufgeladenen Energiespeichers gewonnen wird, zur Auslösung eines Schaltmittels (Relais, Transistor, Thyristor, Schütz od. dgl.) wirksam wird, das in weiterer Folge einen Steuervorgang, insbesondere Bremsvorgang, einleitet und die Entladedauer des Energiespeichers (Kondensators) zeitlich in Übereinstimmung gebracht ist mit der gewünschten Dauer des Steuervorganges (Bremsvorganges), so dass nach Absinken bzw.
Erreichen eines gewissen einstellbaren Wertes der Gegenspannung der Steuervorgang durch den Abfall eines Schützes od. dgl. beendet wird.