Verfahren zum Steuern des Windwerkes von Hebezeugen mit Drehstr om-Asynchronantrieb. Drehstrom-Asynchronmotoren sind für den Antrieb von Hebezeugen im allgemeinen wenig geeignet, weil sie eine weitgehende Regelung der Hubgeschwindigkeit, wie sie für Giesserei-, Montagekräne und dergleichen erforderlich ist, nicht zulassen.
Man hat diese Schwierigkeit da durch zu überwinden versucht, dass man zwei Asynchronmotoren in Verbindung mit einem Ausgleichsgetriebe zum Antrieb des Windwer kes verwendete, dabei wurde zunächst der eine Motor angelassen, der der Last eine gewisse Ge- schwindigkeiterteilte, woraufdurchZuschalten des andern Motors die Hubgeschwindigkeit bis zu ihrer Höchstgrenze gesteigert wurde. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Motoren unter Last anlaufen müssen. Es ergeben sich daraus hohe Anzugsmomente und entsprechend hohe Anlaufstromstärken und Spannungsschwankungen beim Einschal ten, die ein ruckweises Anspringen des Mo tors zur Folge haben und die Sicherheit des Betriebes beeinträchtigen.
Die Erfindung beseitigt diese Mängel und sie ermöglicht ein ausserordentlich sanftes An- heben der Last, wie es insbesondere für emp findliche Formstücke in Giessereien erforder lich ist. Ausserdem lässt sich durch sie die Beschleunigung der Last in sehr feinfühliger Weise abstufen.
Gemäss der Erfindung wird das Windwerk von Hebezeugen, das von zwei Asynchron motoren unter Vermittlung eines Ausgleichs getriebes angetrieben wird, in der Weise gesteuert, dass die beiden Motoren zunächst auf volle Drehzahl gebracht werden, und zwar in einem solchen Drehsinne relativ zueinan der, dass das Windwerk unter der Wirkung des Ausgleichsgetriebes in Ruhe bleibt;
. worauf zwecks Bewegung der Last die Drehbewegung- eines der beiden Motoren bis äaf-Null ver zögert, umgekehrt und im entgegengesetzten Drehsinne wieder beschleunigt wird. - Zur Verangchäulichung der Erfindring -ist in der Zeichnung -eine beispielsweise: Wind-: werksanordnung wiedergegeben;
niittelgt wef-: eher das Verfahren nach der Erfindung -ans geführt werden kann. - - -- ---- Fig. 1 zeigt diese Einrichtung von der Seite; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie .1-B der Fig. 1.
Die Seiltrommel a des Windwerkes wird von einem Vorgelege, bestehend aus den Zahnrädern b und c, angetrieben. Auf die Welle d des Ritzels c wirkt eine Bremse e mit Bremsmagneten f. Die Welle d wird unter Vermittlung des Ausgleichsgetriebes durch die Motoren k und l angetrieben. Das Aus gleichsgetriebe besteht in an sich bekannter Weise aus einem Radkranz h mit einer Aussen- und Innenverzahnung. In die Aussen zähne greift das Ritzel <I>i</I> des Motors<I>k</I> ein, während die auf den beiden Armen des mit der Welle d verbundenen Teils g drehbar gelagerten Planetenräder g', g2 in den Innen zahnkranz des Rades h eingreifen.
Diese beiden Zwischenräder g', g-' werden gemein sam durch ein auf der Welle des Motors 1 sitzendes Zentralrad G' angetrieben. Zur Rege lung der Drehzahl der beiden Motoren k und 1 dient die Steuerwalze m mit den Regelwider ständen<I>r,</I> durch die auch der Bremsmagnet<I>f</I> bedient wird. Die Leitungen n und o führen zu den Ständern, die Leitungen<I>p</I> und<I>q zu</I> den Läufern der Motoren lt und<I>1.</I> Mit einem der Motoren, zum Beispiel mit dem Motor k, kann ein Hilfsmotor s vermittelst der Wellen kupplung t verbunden sein. Dieser Hilfsmo tor s braucht jedoch hauptsächlich nur dann in Tätigkeit zu treten, wenn die durch das Windwerk anzuhebende Last verhältnismässig klein ist, um die in diesem Fall geringe Regelfähigkeit des Motors k zu erhöhen.
Bei der nachfolgenden Beschreibung des neuen Verfahrens zum Steuern des Windwerkes soll die Last genügend gross vorausgesetzt sein, so dass der Hilfsmotor s zunächst unerwähnt bleiben kann.
Zu Beginn des Betriebes werden die Mo toren<I>k</I> und<I>1</I> gleichzeitig angelassen, jedoch in einem solchen Drehsinn zueinander, dass sich ihre Drehbewegungen durch das Aus gleichsgetriebe in ihrer Wirkung gegenseitig aufheben, also die Seiltrommel a zunächst in Ruhe verbleibt. Die Motoren laufen also leer an, die Bremse e bleibt dabei geschlossen. Der eine der beiden Motore arbeitet im Hub sinne und der andere im Senksinne, wobei man sich vorstellen muss, dass bei ruhender Last dieselbe in gleichem Masse gehoben wie gesenkt wird, die Last demnach an Ort und Stelle verbleibt.
Soll die Last gehoben wer den, so muss unter gleichzeitigem Lüften der Bremse e die Drehzahl des im Senksinne laufenden Motors vermindert werden; soll da gegen die Last gesenkt werden, so muss die Umdrehungszahl des im Hubsinne laufenden Motors herabgesetzt werden. Wird die Dreh bewegung eines der beiden Motore bis auf Null verzögert, so bewegt sich die Last mit halber Geschwindigkeit, wird er darauf im entgegengesetzten Drehsinne wieder beschleu nigt, so erreicht die Last bei voller Drehzahl des Motors ihre höchste Geschwindigkeit.
Im besondern sei das Anheben der Last, das durch das neue Verfahren in ausseror dentlich sanfter Weise herbeigeführt werden kann, noch des näheren erläutert: Zunächst werden die beiden Motoren gleich zeitig leer angelassen, wobei die Trommel a, wie angegeben, in Ruhe verbleibt. Wird die Bremse e gelüftet, so suchen die von der Last hervorgebrachten, rückwirkend auf die Motorwellen der Motoren k und L übertragenen Momente, die sogenannten Lastmomente, die Drehzahl des einen Motors, im dargestellten Beispiel des Motors 1, zu verlangsamen und die des Motors k zu erhöhen.
Daher muss, um die Last sanft anzuheben, das durch den zugeführten Strom hervorgerufene Drehmo ment des Motors 1 entsprechend vergrössert und dem im Senksinne laufenden Motor k durch einen Gegenstrom ein dem Lastmoment dieses Motors entsprechendes, diesem ent gegenwirkendes Strommoment eingeleitet wer den, und zwar in einem Masse, dass die Dreh zahl des Motors k gegenüber jener des Mo tors 1 sich langsam verringert. Dies geschieht dadurch, dass der Motor k umgeschaltet und dadurch ein Drehfeld erzeugt wird, das seiner beim Leerlauf angenommenen Drehrichtung entgegenläuft und somit bremsend wirkt.
Die durch den Unterschied in den Drehzahlen der beiden Motoren bedingte Bewegung überträgt sich auf das Zwischenglied g, das nun über die Getriebestelle d, c und b die Seiltrommel a in Bewegung setzt. Soll die sich in die Höhe bewegende Last weiter beschleunigt werden, so wird die Drehzahl des Motors h, die in dem angegebenen Beispiel hauptsächlich ver ändert werden soll, weshalb der Motor k in diesem Falle den Regelmotor bildet, durch Vergrössern des eingeleiteten Gegenstrommo mentes weiter verringert.
Dieser Gegenstrom im Motor h wird durch die Steuerwalze na mit den Regelwiderstän den r einreguliert. Da, wie erwähnt, die Grösse dieses Gegenstromes durch das auf die Welle des Motors k von der Windentrommel her übertragene Lastmoment mitbestimmt wird und die Regulierfähigkeit des Motors lt und damit des Windwerkes von der Grösse dieses Stromes abhängig ist, so dürfte ersichtlich sein, dass die Regulierfähigkeit des Wind werkes umso schlechter wird, je kleiner die Last ist.
Dieser Übelstand macht sich in ge wissen Fällen unangenehm bemerkbar, wo es sich darum handelt, auch bei geringer Belastung das Anheben und Beschleunigen der Last ausserordentlich feinfühlig abzustufen, wie es zum Beispiel in Giessereien beim An heben der empfindlichen Formstücke erforder lich ist.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird mit dem Regelmotor k ein Hilfsmotor s ge kuppelt, der das bei kleiner Last ebenfalls geringe Lastmoment im Motor k durch ein diesem zugeführtes zusätzliches Moment ver grössern soll. Das so vergrösserte Moment bedingt ein entsprechend grosses Gegenstrom moment, wobei der hierzu benötigte verhält nismässig grosse Gegenstrom wieder eine gute Regulierfähigkeit ermöglicht.
Lässt man das Gegenstrommoment im Motor k durch Abschalten von Widerständen weiter anwachsen, so überwiegt dieses die Wirkung des Motors s, die Drehzahl des Motors k sinkt weiter, wodurch die Last an gehoben wird, und zwar um so schneller, je mehr Widerstände abgeschaltet werden. So bald der Motor k stillsteht, bewegt sich die Last mit halber Geschwindigkeit, der Hilfs motor s hat nun seine Aufgabe erfüllt und wird abgeschaltet. Er kann später im ent gegengesetzten Sinne laufend zur Unterstüt zung des Motors k herangezogen werden.
Bei weiter zunehmendem Gegenstrommo ment wird der Motor k nunmehr im entgegen gesetzten Drehsinn wieder beschleunigt und bei voller Drehzahl dieses Motors erreicht die Last ihre Höchstgeschwindigkeit.
Aus dem bisher Gesagten geht hervor, dass den beiden Motoren verschiedene Auf gaben zufallen; beim Anlassen läuft der eine Motor im Hubsinn und der andere im Senk sinn, sonst würde die Trommel nicht in Ruhe bleiben können. Würde man zum Beispiel den Hubmotor festhalten, so würde der Senkmotor die Last nach unten schaffen, würde man da gegen den Senkmotor festhalten, so würde der Hubmotor die Last nach oben bewegen. Beim Anlauf heben sich diese Bestrebungen der beiden Motoren auf, da letztere beide in synchroner Drehzahl einander entgegenge setzt laufen.
Beim Senken der Last lässt man den Mo tor k übersynchron laufen; dadurch übersteigt seine Drehzahl die des Motors l und infolge dessen senkt sich die Last, denn der Motor k läuft im Senksinne. Der übersynchron laufende Motor k wirkt sofort als Generator. Zu diesem Zeitpunkt läuft der Motor 1, also der im Hubsinn laufende Motor, allerdings unter synchron.
Um die Senkgeschwindigkeit zu steigern, wird in den Rotor des Senkmotors k Wider stand eingeschaltet. Hierdurch erhöht sich seine Senkgeschwindigkeit. Diese kann aber nur bis zu einer gewissen Grenze gesteigert werden. Um nun darüber hinaus die Last noch schneller senken zu können, ohne die Drehzahl des Motors k weiter zu erhöhen, wird die Drehrichtung des Motors 1 ebenfalls umgekehrt. Es laufen nun beide Motoren im Senksinn und die Last bewegt sich sehr rasch abwärts. Da die Last beschleunigend auch auf den Motor 1 einwirkt, nimmt er ebenfalls eine übersynchrone Drehzahl an, wodurch auch er zum Generator wird.
Aus dem Gesagten ergibt sich also, dass je nach dem Unterschied in den Drehzahlen der bei den Motoren, welche durch Belastungswider stände passend einreguliert werden können, eine beliebig langsame oder schnelle Senk bewegung erzielt werden kann.