<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
besonderen Steuerhebels aus wieder aufgehoben wird, so dass sich die Verzögerungsperiode des bereits als Generator arbeitenden Elektromotors unmittelbar an die Abschaltung der GeneratorWirkung anschliesst und somit während der ganzen Steuerung kein Gefahrsfall vorhanden ist.
Das Kurzschliessen des Rotorstromkreises durch einen besonderen Schalter kann z. B. in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors erfolgen, o dass (s selbsttätig eintritt, sobald die Motorgefohwindigkeit sich dem zulässigen Höchstwert nähert oder über diesen steigt. Oder es kann die Kurzschlussschaltung durch den Anlasshebel selbst herbeigeführt werden, sobald dieser die Kurzschlussstellung erreicht hat.
Die ersterwähnte Ausführungsform ist in Fig. 1, die zweite in Fig. 2 dargestellt. 1 ist der Motor, 2 der Drehfeldumschalter, 3 der Anlasshebel, 4 die Anlasswiderstände für den Rotor, die durch den Steuerhebel 11 unter Vermittlung des Zahnradgetriebes j ! J, der Kurbel und des Winkelhebels 15 bei Rechts-oder Linksauslage des Steuerhebels 11 von der Mittelstellung aus jeweils im gleichen Sinne allmählich kurzgeschlossen werden. Der Umschalter 2 wird z. B. durch die Schere 12 zufolge einer kleinen Bewegung des Steuerhebels 11 aus der Mittellage in dem einen oder anderen Sinne geschaltet, innerhalb welcher Bewegung die Anlasswiderstände selbst nur unbedeutend verändert werden.
Die Anlässwiderstände werden durch den Schalter 5 mittels eines Magneten 6 entgegen der Wirkung einer Feder 7 kurzgeschlossen, sobald dieser Magnet Strom erhält. Das Einschalten des Magneten 6 erfolgt durch den Fliehkraftschalter 8, 9 bei Überschreitung der synchronen Geschwindigkeit. Der Stromkreis des Magneten wird ausserdem durch den
Schalter 10 geschlossen, und zwar sind zwei verschiedene Schaltmöglichkeiten in den Figuren dargestellt. Die strichpunktierten Verbindungslinien zeigen die eine, die strichlierten die andere.
Bei der strichpunktierten Ausführung wird der Schalter 10 als Ausschalter für den durch den Fliehkraftschalter 8, 9 geschlossenen Magnetstromkreis benutzt, d. h. es wird die Wiederaufhebung des Rotorkurzschlusses herbeigeführt, sobald der Steuerhebel wieder in der Nullage steht und der
Stator des Motors vom Netz abgeschaltet ist. In diesem Augenblick kann nämlich die Betätigung der mechanischen oder irgend einer ander, n Bremse erfolgen.
Bei Ausführung nach den strich- lierten Verbindungslinien wird der Schalter 10 als Umschalter in Verbindung nut einem zweiten Umschalter : 21 benutzt, der seinerseits durch eine Rutschkupplung 20 von der Motorwelle 1 je nach dem Drehsinn des Motors in die eine oder andere Endlage gebracht wird, und zwar so, dass der
Stromkreis des Magneten 6 geschlossen wird, wenn bei geschlossenem Fliehkraftschalter 9 die
EMI2.1
entspricht. Hingegen wird der Stromkreis des Magneten unterbrochen, wenn bei laufendem Motor eine Umschaltung des Motordrehfeldes erfolt, was z. B. zur Herbeiführung einer Gegenstrombremsung des Motors mittels der Überführung des Steuerhebels 11 durch die Nullage nach der entgegengesetzten Richtung bewirkt werden kann.
Diese Ausführung stellt demnach eine bedeutend sichere Lösung dar als die zuerst beschriebene, bei welcher der Kurzschluss der Rotorwiderständt' bestehen bleibt, wenn die iedereinschaltung des Stators in die umgekehrte Richtung früher vorgenommen wird als eine solche Verzögerung des Motors erfolgt ist, bei welcher sich der Flieh- kraftschalter wieder öffnet.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung würde z. B. bei Verwendung des Motors 1 zum Antrieb einer Fördermaschine sich folgendermassen gestalten : Bei Beginn der Fahrt wird, gleichgültig. ob es sich um Einhängen oder Fördern handelt, der Steuerhebel 11 un Sinne der erforderlichen Drehrichtung au usit legt. Dadurch wird der Umschalter 2 durch den ersten Teil der Bewegung des Steuerhebels zur Erzeugung des erforderlichen Drehfeldsinnes im Motor ? ge- schlohsen. Während dieses Teiles der Bewegung des Steuerhebels wird der Anlasshebel 3 nahezu noch nicht bewegt. während er bei der weiteren Auslage des Steuerhebels allmählich in die Kurz- schlussstellung des Anlassers gebracht wird.
Ist nunmehr positive Belastung der Fördermaschine vorhanden, dann wird der Motor fördern und sich entsprechend der Auslage des Steuerhebels beschleunigen und je nach der endgültigen Stellung des Steuerhebels verschiedene Geschwindig- keiten annehmen, ohne dass hiebei Gefahr entsteht.
Ist hingegen eine negative Belastung vorhanden, dann würde sich bei der gewöhnlichen Ausführung der Steuereinrichtung die Maschine sehr rasch beschleunigen und bei langsamer Bewegung des Steuerhebels vor dem Erreichen seiner Endlage oder, falls der Steuerhebel aus Unachtsamkeit oder infolge nicht rechtzeitigen Erkennens der treibenden Wirkung der Last auf irgend einem Punkt der Anlasserbahn stehen gelassen wird, die Synchron geschwindigkeit überschreiten und schliesslich durchgehen, weil die Generatorwirkung des Motors infolge der vorgeschalteten Anlasswiderstände ausbleibt.
Durch die Verwendung der oben beschriebenen Schalteinrichtung wird jedoch beim Erreichen der durch die Einstellung des Fliehkraftschalters 8, 9 gegebenen Höchstgeschwindigkeit, welche zwischen der bei voller Belastung vorhandenen untersynchronen oder zum Abbremsen geeigneten übersynchronen liegen kann, die selbsttätige Kurzschliessung des Anlassers und somit
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
z. B. infolge der Veränderung der abnehmenden überhängenden Seillänge, ein Abfallen der Ge- schwindigkeit bis auf den der Steuerhebelstellung bei positiver Belastung entsprechenden Wer
EMI3.1
brechung des Magneten 6 mittels des Schalters 10 herbeigeführt wird.
Es wird somit durch die selbsttätige Kurzschlussvorrichtung die bei Fördermaschinen oder Bahnbetrieben mit Antrieb durch Elektromotoren bestehende Gefahr des Durchgehens und der Unzuverlässigkeit der Steuerung aufgehoben. Die selbsttätige Steuerung des Kurzschlussscbalteis in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit bzw. dem Schlupf oder der Stromstärke des Motors (welche bekanntlich bei eingeschaltetem Feld nur beim Erreichen der Synchrongeschwindigkeit den Wert Null erreichen kann) stellt zweifellos die sicherste Lösung der gestellten Aufgabe dar.
Die Kurzschlussschaltung kann jedoch auch mit anderen Mitteln bewerkstelligt werden, vorausgesetzt, dass die weiter oben beschriebene Grundbedingung erfüllt wird, nämlich das Kurzgeschlossenhalten während der Vorschaltung der Anlasswiderstände bis zur Überführung des Steuerhebels in die Bremsstellung.
EMI3.2
noch ein weiterer Hilfskontakt 17, 18 angeordnet, der durch eine besondere Kurzacblussbürate am Schalthebel des Anlassers überbrückt wird, sobald der Anlasser selbst die Kurzschlussstellung erreicht hat.
Zwischen die Kontakte 17, 18 ist ein Vorschaltwiderstand 19 geschaltet, der so bemessen ist, dass der Magnet 6 bei vorgeschaltetem Widerstand nicht imstande ist, den Schalter J (Fig. 1) zu schliessen, jedoch den Schalter geschlossen hält, wenn der Widerstand nachträglich bei angezogenem Kern eingeschaltet wird. Dadurch wird erreicht, dass auch unter Hinweglassung des Fliehkraftschalters 9, der hier nur punktiert angedeutet und für die Schaltung nicht unbedmgt nötig ist, die gewünschte Sicherheitsschaltung herbeigeführt werden kann, und zwar in Ab-
EMI3.3
bremsstellung nuttels deb Schalters 10 oder der Schalter 10 und 21.
Selbstredend kann die Lösung auch in anderer Weise erfolgen, z. B. so, dass der Magnet- stromkreis 6 in der Kurzschlussstellung des Anlasshebels erst geschlossen wird und dieser Schluss während der Rückbewegung des Anlasshebels auf mechanischem Wege aufrechterhalten bleibt, z. B. durch Arretierung des Einschaltkontaktes. Dieser Kontaktschluss wird dann erst bei der
Rückführung des Steuerhebels in die Nullage wieder mechanisch aufgehoben.
Wie ersichtlich, wird durch die beschriebene Einrichtung das Durchgehen von Maschinen, die durch Elektromotoren angetrieben werden, vollständig unmöglich gemacht, da, selbst wenn der Steuerhebel aus Nachlässigkeit bei der Beschleunigungsperiode nicht in die Kurzschluss- stellung gebracht wird, die Generatorwirkung des Motors und die Beschränkung seiner Höchst- geschwindigkeit auf die durch die Periodenzahl oder Spannung des Netzes gegebene bi zum
Einsetzen der Verzögerung gesichert wird. Durch diese Anordnung wird z.
B. bei Fördermaschinen die für Lasteinhängen bestimmt sind, auch der grosse Vorteil erzielt, dass die Beschleunigung der Maschine nicht unter Energieaufwand zu erfolgen braucht, sondern bei voll vorgeschaltetem oder geöffnetem Rotorwiderstand durch die Last selbst geschehen kann, wobei trotzdem beim Erreichen der Höchstgeschwindigkeit die Einsetzung der Generatorwirkung und damit die Erreichung der
Weiterbewegung der Last gesichert bleibt, bis durch die Rückführung des Steuerhebels in die
Gegenstrombremsstellung die Verzögerung der Maschine eingeleitet wird.
Da auf diese Weise beim Lasteinhängen der sonst zum Anlassen erforderliche bedeutende Energieaufwand vermieden wird, kann ohne Beeinträchtigung der gesamten Wirtschaftlichkeit (im Vergleich mit der bisher üblichen Steuenmgsart) am Hubende die Gegenstrombremsung verwendet werden, so dass auch bei Verwendung des Elektromotors eine ausschliesslich elektrische Beherrschung der Maschine während des ganzen Förderzuges mittels eines einzigen Steuerhebels erzielt wird.
Ausser bei mit unmittelbar vom Netz gespeisten Arbeitsmotor getriebenen Fördermaschinen kann die beschriebene Einrichtung auch dort angebracht sein, wo eine Steigerung der Ge-
<Desc/Clms Page number 4>
achwindigkeit eines Elektromotors durch eine andere mit ihm gekuppelte Maschine möglich erscheint, weil keine Sicherheit geboten ist, dass in solchen Fällen stets der volle Kurzschluss seines Rotors vorhanden ist. Als Beispiel hiefür sei auf die Antriebsmotoren von Leonardumformcrn für Fördermaschinen verwiesen.
Bei diesen kann es vorkommen, dass beim Einhängen von Last trotz der dadurch abnehmenden Stromstärke oder steigenden Geschwindigkeit des Antriebsmotors des Umformers die Kurzschlussstellung des Schlupfwiderstandes nicht rasch genug oder infolge eines Fehlers der umständlichen Steuerungseinrichtung desselben überhaupt nicht erreicht wird, so dass der Elektromotor ausserstande ist, als Generator Energie ans Netz zurückzuliefern und sein Durchgehen unvermeidlich ist.
Auch hier wird eine Einrichtung, die selbsttätig in Ab- hängigkeit von der Geschwindigkeit den Rotorkurzschluss herstellt und durch jene Bewegung eines
EMI4.1
schaltung ausser Wirksamkeit setzt, eine Sicherung des Betriebes bilden, die dem blossen selbsttätigen Stillsetzen der Fördermaschine beim Überschreiten der Höchstgeschwindigkeit des Umformers weit überlegen ist.
Eine Verbesserung der beschriebenen Einrichtung, die besonders bei ihrer Verwendung für Fördermaschinen von Bedeutung ist, wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass die Öffnung des Motorstromkreises und die Einschaltung der Bremswirkung zwecks Verzögerung der Maschine
EMI4.2
bremsung innegehabt worden ist, nämlich aus der Anlasserkurzschlussstellung, herbeigeführt wird.
Diese Massnahme hat den Zweck, die Verzögerung der Maschine auch beim EinhÅal1gebetrieh (Fahren mit übersynchron laufendem Motor) durch die gleichen Steuerhebelbewegungen wie heim Förderbetrieb (Fahren mit treibendem Motor) beherrschen zu können.
Beim Fahren mit treibendem Motor wird durch das Verlassen der Anlasserkurzschlussstellung und die allmähliche Rückbewegung des Anlasshebels die treibende Kraft des Motors allmählich verringert und somit eine Bremswirkung durch die zu hebende Last auf die Massen der Maschine ausgeübt. Beim Einhängebetrieb wird durch die Einrichtungen nach Fig. 1 und 2 innerhalb derselben Steuer- hchelrückbewegung keine Veränderung des Betriebszustandes des Motors hervorgebracht, sondern erst durch das Erziehen der Nullstellung und Überschreiten derselben oder durch ein Betätigen der Verzögerungsbremse nach dem Zurückziehen des Steuerhebels in die Nullstellung die Verzögerung der Maschine bewerkstelligt, d. h.
es liegt hiebei ein sogenannter toter Steuerhebelbereich
EMI4.3
<Desc/Clms Page number 5>
(der durch den die Brembb steuernden Hebel so geschaltet wird, dass er bei offener Bremse geschlossen und bei geschlossener Bremse offen ist) durch einen weiteren Schalter zu überbrücken, der seinerseits in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors steht, so zwar, dass er bei Geschwindigkcitswerten geschlossen ist, die weniger als etwa 5% unter-oder oberhalb der Synchrongeschwindigkeit liegen, während er bei allen anderen Geschwindigkeiten geöffnet bleibt.
Es kann somit durch die blosse Überführung des Schalters. 10 in die Bremsstellung der Stromkreis des Magneten 6 noch nicht unterbrochen werden, sondern dies tritt erst ein, nachdem die Geschwindigkeit des Motors um mehr als 5% vom Synchronwert gesunken ist, d. h. sobald durch die eingeleitete Bremsung des Motors eine Verzögerung desselben unter den geringsten Geschwindigkeitswert eingetreten ist, den er bei kurzgeschlossenem Rotor annehmen kann. Es ist somit Gewähr dafür gegeben, dass die Generatorbremsung, die nur bei kurzgeschlossenem Rotor möglich ist, erst aufgehoben wird, sobald durch die Verzögerungsbremse die Maschine tatsächlich beherrscht ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Verhindern des Durchgehen von Elektromotoren, gekennzeichnet durch eine Kurzschlussvorrichtung (5) im induzierten Stromkreis des Motors (1), die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors oder in Abhängigkeit von der Kurzschlussstellung des Anlassers oder von beiden gemeinsam geschlossen und durch die Rückführung des Steuerhebels (11) in die Ausschaltestellung oder des Steuer-oder Bremshebels in die Bremsstellung zwangläufig geöffnet wird.