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Antrieb nittels Asynchronmotoren.
In allen Fällen, in denen beim Anfahren elektrischer Motoren das Moment der Last unbekannt ist und gleichzeitig grosse Massen zu beschleunigen sind, ist es wünschenswert, die Beschleunigung und Verzögerung der bewegten Massen zu kennen, um ein bestimmtes Fahrdiagramm innezuhalten oder unzulässige Beschleunigungen oder Verzögerungen zu vermeiden.
Ein solcher Fall liegt z. B.'"01'bei Förderanlagen, bei denen beim Einhängen die Last treibend wirkt. Um ein bestimmtes Fahrdiagraml1l innezulialten, ist es erforderlich, unabhängig von Richtung
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Verzögerungen müssen aus Sicherheitsgründen vermieden werden, um gefährliche Beanspruchungen oder bei Köpescheiben Rutschen des Förderseiles auszuschliessen. Auch im Bahnbetrieb ist es von Vorteil, beim Anfahren auf Steigungen und vor allem beim Bremsen im Gefälle die Beschleunigung bzw. Verzögerung übersehen zu können. Diese Übersicht ist bei dem bekannten Leonardantrieb mit Gleichstrom möglich, weil jeder Stellung des Steuerhebels eine nahezu bestimmte Geschwindigkeit des Antriebsmotors entspricht.
Bei allen Antrieben, bei denen zum Anlassen Widerstände im Hauptstrom- kreise Verwendung finden, wie z.. B. bei Asynchronmotoren, ist dies indessen nicht mehr der Fall. Hier ist die Geschwindigkeit durch eine bestimmte Stellung des Anlassers nicht mehr festgelegt, sondern
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lässt sich daher nicht mehr übersehen und ist von dem Bedienenden nur schwer zu regeln. Auch die Kenntnis der Stromstärke oder bei Asynchronmaschillen der Leistungsaufnahme kann noch keine sichere Auskunft über die auftretenden Beschleunigungen oder Verzögerungen geben. Die Stromaufnahme gibt ein Mass allein für das vom Motor entwickelte Drehmoment.
Die tatsächliche Beschleunigung während der Anfahrperiode ist aber der Differenz zwischen diesem Motordrehmoment und dem Drehmoment der Last proportional, wird also kleiner, gleich oder grösser sein, als die vom Motorstrom erzeugte Beschleunigung, je nachdem die zu hebende Last positiv, Null oder negativ ist. Im Fall der Verzogerungs- bremsung ist umgekehrt die Verzögerung grösser, gleich oder kleiner als die dem Generatorbremsmoment entsprechende Verzögerung, je nachdem die zu bremsende Last positiv, Null oder negativ ist.
Nach der Erfindung wird zur Feststellung der tatsächlichen Beschleunigung und Verzögerung bei Asynchronmotoren die Leistungsaufnahme und Abgabe verwendet, die bei einem eine Schwungmasse antreibenden Asynchronmotor auftritt, der mit dem Hauptmotor elektrisch vollkommen gekuppelt ist. Zu diesem Zwecke sind die Wicklungen des Ständers und des Läufers dieses Motors an die Ständerwicklungen und die Läuferwicklungen des Hauptmotors entsprechend oder über Kreuz angeschlossen.
Die am Hilfsmotor auftretenden Spannungen und Frequenzen sind also sowohl im Ständer als auch im lauier genau die gleichen wie die des Hauptmotors. Innerhalb der durch die Uberlastungsfihigkeit gezogenen Grenzen muss daher dieser zweite Motor alle Bewegungen des Hauptmotors kopieren. Da dieser Kopiermotor ausschliesslich eine Schwungmasse antreibt, ist beim Anfahren jede Geschwindigkeitszunahme mit einer nur der Beschleunigung entsprechenden Leistungsaufnahme verbunden. Die. Watt-
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wobei zur Herabsetzung der Spannung zwischen dem Motor e und dem Ständer des Fördermotors ein Transformator g zwischengeschaltet ist.
Zur Messung der dem Kopiermotor e zugeführten Leistung dient das Wattmeter A, aus dessen Zei : ; erstellung die Beschleunigung des Fördermotors erkannt werden kann.
Die Regetung der Beschleunigung des l'ördermotors kann auch selbsttätig eingerichtet werden, wenn an Stelle eines einfachen Wattmeters ein Wattmeterrelais verwendet wird, das auf einen Servomotor einwirkt, der entweder den Sohlupfwiderstand des Fördermotors verändert oder die Bewegungsfreiheit des Steuerhebels beeinflusst. Das Relais tritt in Wirksamkeit, wenn eine bestimmte Beschleunigung der Fördermaschine nicht innegehalten wird. Die gewünschte Beschleunigung wird am Wattmeterrelais eingestellt durch Äuderung der Vorschaltwiderstände der dünndrahtigen Spule, der Federspannung
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Teufenzeiger aus angetriebene Kurvenscheibe, verändert werden. Es lässt sich dann selbsttätig ein beliebiges Fahrdiagramm mit veränderlicher Beschleunigung erreichen.
An Stelle eines Relais mit Servomotor kann nach der Erfindung auch ein Asynchronmotor mit
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Drehmoment des Relaismotors k hängt ausser von der Stromstärke von der im Motor verzehrten Spannung ab, die durch die Grösse des La. uferwidersta. ndes bestimmt wird, kann also in bequemer Weise durch
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nachgeben. Soll der RIaismotor k auf eine andere konstante Beschleunigung des Hauptmotors arbeiten, so muss entweder das mechanische Drehmoment, das die Verstellung der Widerstände oder der Steuer- hebellage herbeizuführen sucht, oder das vom Relaismotor k bei einer bestimmten Stromstärke entwickelt. Drehmoment verändert werden. Letzteres geschieht einfach durch Änderung des in seinen Läuferkreis geschalteten Widerstandes l.
Eine Veränderung der eingestellten Beschleunigung kann also durch einfache Widerstandsänderung herbeigeführt werden, so dass es auch hier möglich ist, selbsttätig nach einem beliebigen Fahrdiagramm anzufahren. Auch Übrregulierung kann bei der Beschlennigungs- regelung nach der Erfindung vermieden werden. So wird z. B. bei Verwendung des beschriebenen Notor- relais die Abhängigkeit des Drehmomentes des Relaismotors k vom Widerstand l hiezu benutzt, indem dieser bei Eintritt der Regelbewegung verändert wird.
Auch zum Regeln der Verzögerung beim Bremsen des Hauptmotors ist die Erfindung zu verwenden. Wird der Hauptmotor beim Stillsetzen nach Abschaltung vom Netz dadurch zum bremsenden Generator gemacht, dass man entweder seine Ständer- oder seine Läuferwicklung mit Gleichstrom erregt, wie beispielsweise durch die Batterie m in Fig. 2, und entsprechend seine Läufer-oder seine Ständerwicklung auf Bremswiderstände d schliesst, so wird der Kopiermotor e wegen der elektrischen Verbindung seiner Ständer-und Läuferwicklungen mit denen des Hauptmotors ebenfalls zur Synchronmaschine, die mit dem Hauptmotor parallel arbeitet und die gleiche'Geschwindigkeit wie dieser besitzt.
Da die Schwungmasse des Kopiermotors seine Bewegung aufrecht zu erhalten sucht, ist beim Verzögern jede Geschwindigkeitsabnahme mit einer der Verzögerung entsprechenden Leistungsabgabe verbunden.
E3 bietet also hier der abgegebene Bremsstrom ein Mass für die tatsächlich auftretende Verzögerung.
Infolgedessen kann man ebenso wie vorher durch das Wattmeter oder den Stromzeiger im Kopiermotor-
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der Bremswiderstände des Hauptmotors wirken lässt :" Durch anwendung des Beschleunigungsreglers nach der Erfindung ist es auch möglich, vollkommen selbsttätige Anlasseinrichtungen nach Art der Druckknopfsteuerungen auszubilden. Bei einer Förder-
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verwendet werden.
DerimvorstehendenzurPeststellungderBeschleunigungundVerzögerungvonAsynchronmotoren verwendete Kopiermotor kann nach der Erfindung auch zur Feststellung der Grösse und Richtung des Lastmomentes verwendet werden. Diese Feststellung ist beispielsweise im Förderbetriebe für die Be- dienung der Steuerung wichtig. Sieht der Bedienende sofort beim Auslegen des Steuerhebels, dass eine schwere Senklast vorhanden ist, so kann er das Durchgehen des Motors dadurch verhüten, dass er den Steuerhebel beim Anfahren schnell in die Kurzschlussstellung des Anlassers bringt. Allerdings müsste er in diesem Falle Stösse und Seilrutschen infolge zu grosser Beschleunigung mit in Kauf nehmen.
Die Kenntnis von Grösse und Richtung des Lastmomentes ist auch dann wertvoll, wenn der Asynchronmotor durch Zufuhr von Gleichstrom zu einer Synchronmaschine gemacht wird, um den Motor an der Überschreitung der Synchrongesehwindigkeit zu hindern und um ihn zur elektrischen
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rückarbeitenden Motor die Energie an das Netz ohne Phasenverschiebung zurückgeben zu lassen. Hiefür ist aber je nach der Belastung die Erregung verschieden gross.
Wird daher diese nicht entsprechend der Grösse der Last bemessen, so besteht die Gefahr, dass das Moment der Last das synchronisierende Moment
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immer mit dem gleichen Bremswiderstand arbeiten wird, der durch die Steuerung proportional der Geschwindigkeitsabnahme verkleinert wird, so ist, um gleichen Ausläufsweg zu erhalten, die Stärke der Erregung der Grösse und Richtung der Last anzupassen.
Nach der Erfindung wird die Grösse und Richtung des Lastüberschusses dadurch festgestellt, dass man die Differenz zwischen der Leistungsaufnahme des Eopiermotors und der des Antriebsmotors feststellt. Die von dem Kopiermotor während der Anfahrt aufgenommene Leistung entspricht-in jedem
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wobei sie mittels der ohnedies vorhandenen Stromtransformatoren auf vergleichbare Werte übersetzt werden müssen. Das auf die Drehachse des Instruments ausgeübte resultierende Moment ist dann gleich der Differenz zwischen Motordrehmoment weniger Lastdrehmoment einerseits und dem Motordrehmoment allein anderseits, also
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