CH318961A - Device for controlling and monitoring the speed of electrically powered hoisting machines - Google Patents

Device for controlling and monitoring the speed of electrically powered hoisting machines

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CH318961A
CH318961A CH318961DA CH318961A CH 318961 A CH318961 A CH 318961A CH 318961D A CH318961D A CH 318961DA CH 318961 A CH318961 A CH 318961A
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CH
Switzerland
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speed
resistor
resistance
dependent
load
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Application number
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German (de)
Inventor
Tochtermann Erich
Original Assignee
Bbc Brown Boveri & Cie
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    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/08Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for preventing overwinding
    • B66B5/10Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions for preventing overwinding electrical
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/34Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using Ward-Leonard arrangements
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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Description

  

  Einrichtung für die Steuerung und Überwachung der Geschwindigkeit  von elektrisch angetriebenen Fördermaschinen    Zur     Steuerung    von     Fördermasehinen    mit  Antrieb durch     Gleiehstrommotor    in     Leonard-          sehaltung    wird     ini    allgemeinen ein Steuer  liebel benützt, der ein     Potentiometer    verstellt  und die Erregung des Generators ändert.

   Die  ser Steuerhebel steht in     meehaniselier    Verbin  dung     mit.    Kurven, welche durch einen von  der     Fördermaschine    angetriebenen     Teufen--          zeiger        bewe < -t    werden.

   Bei     Beginn    des Zuges       %vird    die     \tenerhebelauslage        durch    eine     An-          fahrLurve        wegabhängig    begrenzt,     um    die     Be-          selileuni,1-un"r    und damit den     Anfahrstrom    in       rulüssigen    Grenzen zu halten.

   Gegen Ende des  Zuges wird der Steuerhebel     dureli    eine     Ver-          zöl.;erungskurve    in die Mittellage     zurück-          lebracht.        Ini        Vei@bindun-sgestän        \re    zwischen       >#teuerliebel    und     Kurvenapparat    ist eine     Zwi-          @ehenfeder    eingeschaltet,

       um        gegen    die     -W        ir-          lcung    des     Rüekstellgestänges    noch eine     Steuer-          hebelbewegung    ausführen zu können, welche  zum zielgenauen Anhalten der Förderkörbe       erforderlich    ist.

   Ab     \-g-esehen    davon,     da.ss        dureli          Zusaniniendrüeken    der Feder     beim    Anfahren       finit        lla.Yimallast    das     Entstehen    eines unzu  lässigen     Anfahrstronies    möglich ist, erfordert  eine solche Steuerung eine grosse     Aufmerk-          sainkeit    und     Cresehickliehkeit    von Seiten des       Jlasehinenführers,

      um ein     maximales        Förder-          lirogi-anini    einzuhalten.  



  Ein Zweck der Erfindung ist daher, die       \,oni        Maschinenführer        auszuführenden        Steuer-          hebelbewegungen    so einfach als möglich zu    gestalten, um bei geringster geistiger und kör  perlicher Beanspruchung ein     maximales    För  derprogramm in Verbindung mit einer Ge  nauigkeitsschaltung zu erhalten.

       v     Bei der Anwendung einer sehr rasch und  genau wirkenden Steuerung, insbesondere in  Verbindung mit der lastabhängigen elektri  schen     Retardierung,    die sehr- rasche Verzöge  rungen ermöglicht, ist aber meistens eine       Schutzeinrichtung    zur Kontrolle der Ge  schwindigkeit erforderlich, um ein betriebs  sicheres Arbeiten der Fördermaschine zu ge  währleisten.

   Es ist daher ein weiterer Zweck  der vorliegenden Erfindung, die gleichen Mit  tel, die für die Steuerung .der Geschwindig  keit der     Fördermaschine    in Frage kommen,  mich in Zusammenhang mit einer Über  wachungseinrichtung anzuwenden, wodurch  sich sehr wesentliche betriebliche und     fabri-          katorisclie    Vorteile ergeben.  



  Gegenstand der Erfindung ist somit eine  Einrichtung für die Steuerung und Über  wachung- der     Geschwindigkeit    von elektrisch  angetriebenen Fördermaschinen, die gemäss  der Erfindung darin besteht, dass zwei Wi  derstandseinrichtungen mit auf einer Schiene  gleitenden Kontaktbürsten vorgesehen sind,       deren     zwischen den  Polen eines Hilfsnetzes mit     konstanter        Span-          ning    liegen, wobei die das     St.euerpotentio-          meter    bzw.

   das     fiberwachungsgerät    speisende  Bürste vom     Teufenzeiger    aus über eine Kur-      v     ensclieibe    kraftschlüssig und wegabhängig  mit. konstanter Bürstengeschwindigkeit. ange  trieben wird.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.       Fig.    1 zeigt schematisch die     Vorrichtung    für  die     Drehzahlsteuerung    einer     Gleichstrom-          fördeiTnasehine,        Fig:    ? ebenfalls schematisch  die Vorrichtung zur Geschwindigkeitsüber  wachung und     Fig.    3 in graphischer Darstel  lung den Verlauf der Geschwindigkeit     (F#     in Abhängigkeit vom Weg (S) im Schacht  nach Kurve (I) beim bisherigen und nach.  Kurve     (II)    bei erfindungsgemässem Antrieb.  



  Es bedeutet 1 der Fördermotor, der in  L     eonardschaltung    durch den Steuergenerator       \?    gespeist wird, wobei dieser letztere durch  den separaten Generator 3 erregt wird. Die       Erregerwicklung    dieses Erregers 3 liegt an  den Klemmen des     Steuerpotentiometers        .1,    das  vom Steuerhebel 5 betätigt     wird.    6 ist ein  Einstellwiderstand und 7 ein zusätzlicher Wi  derstand zur Verringerung der vollen Ge  schwindigkeit bei maximaler Steuerhebel  auslage, z. B. für Personentransport durch  Öffnen des     Seilfahrtschalters    B.

   Abweichend  von den üblichen Anordnungen, bei welchen  der Steuerwiderstand     -I    mit dem Zusatz  widerstand 7 direkt. am Hilfsnetz 9 liegt, ist  das eine Ende des Steuerwiderstandes 4 an  die Schiene 10 eines Kontaktapparates ange  schlossen, dessen Regulierwiderstand 11 in  Reihenschaltung mit einem Zusatzwiderstand  13 zwischen den Polen des Hilfsnetzes 9 liegt.  Die auf der     Schiene    10 des Kontaktapparates  gleitende Bürste 12 wird in kraftschlüssiger  Verbindung vom nichtdargestellten Teufen  zeiger aus betätigt. Dadurch     wird    das Steuer  potentionieter 4 mit einer von der Bürstenstel  lung abhängigen veränderlichen Spannung  gespeist.

   Bei     vollausgelegtem    Steuerhebel     ö     diktiert. daher die     Bürstensteuerung    die För  dermotordrehzahl. Die Bürste 12 wird vermit  tels eines Getriebes und einer besonderen  Kurvenscheibe von einer Stange des     Teufen-          zeigers        ans    angetrieben. Diese Kurvenscheibe  ist so ausgebildet, dass sich die Bürste bei  konstanter Beschleunigung und Verzögerung    der     Förderniasehine    mit gleichbleibender     Cre-          sehwindigkeit    über die Kontakte des Regu  lierwiderstandes 11 bewegt.

   Infolge der voll  ständig-     kraftsclilüssi-en    und     wegabhängigen     Verbindung schreibt daher bei gleichbleiben  der     Steuerhebelstellung    der Bürstenlauf der  Maschine eine konstante Verzögerung vor.  Infolgedessen ergibt sieh     zwangläufig    bei die  sem Kurvenantrieb eine lineare Abstufung  des Widerstandes 11, bezogen auf die Ge  schwindigkeit. Der Widerstand kann     daher     unabhängig von den Charakteristiken der  jeweiligen     :Maschinen        immer    genau gleich  ausgeführt werden, was aus     fabrikatorischen     und Betriebsgründen sehr wichtig ist.

   Falls       erwünselit,    kann die Bürste 12 auch vom       Teufenzeigerantrieb    aus     betätigt        werden.     



  Vor     Beginn    der Anfahrt befindet sich  die Bürste 12 in der     Stellung-        ,l.    Das     Steuer-          potentiome_t.er        -1    erhält eine Spannung, welche  dem Verhältnis des     1V        iderstands"vertez:    vom       Vorseha.ltwiderstand    (13) ;

       Vorschalt-    und     Re-          g@eIwi:derstand    (13 +:11)     entspricht.    Wegen  dieser kleinen Speisespannung kann daher der  Steuerhebel 5 sofort. voll     aus--eleg4    werden,  ohne dass eine zu grosse Beschleunigung beim  Anfahren mit Hängelast entsteht. Die Ma  schine kommt frühestens auf volle     Gesehwin-          digkei.t,    wenn die Bürste in die andere End  stellung D gelangt.

   Die Verzögerung der     31a-          Z,    setzt sofort ein, sobald die Bürste 1?       durch    den     Teufenzeiger    aus der     Endstellung     D gegen A     zurüekbeweg t    wird. Diese     soge-          nannte    elektrische     Retardieiung,    bei in voller  Auslage     g-elassenein    Steuerhebel, soll möglichst       lange    andauern, da der Bürstenlauf eine li  neare Abnahme der     Geschwindigkeit,    bezogen  auf die Zeit, gewährleistet.

   Erst. bei kleiner  Geschwindigkeit wird der Steuerhebel     (me-          clianisehe        Retarclierung)        ziirüek-enomnien.    Bei       Gefä.ssfördermaschinen    mit stets gleichbleiben  der Last kann bis auf die Einfahrt     sehwin-          digkeit,    das heisst entsprechend der     Endstel-          lung    A. der Bürste 12,     elektriseli        retardiert     werden.

   In     Verbindung-    mit.     einer        Strom-          begTenzungseinriehtung    werden daher die       Steuerliebelbewegungen    am Anfang und Ende  eines Zuges äusserst einfach, die Steuerung      besitzt den Charakter einer     lialbautoinati-          schen    Steuerung.  



  Die Grösse des     Vorschaltwiderstandes    13       iiii    Verhältnis zum Regulierwiderstand 11 be  stimmt die minimale Geschwindigkeit,     welehe     durch die elektrische.     Retardierung    allein er  reieht wird. Bei vollautomatischen     Masehinen          wird    13 sehr klein gewählt, um die sehr ge  ringe     Einfahrgesehwindigkeit        zit    erhalten,       welche    zum selbsttätigen und genauen Anhal  ten der Fördergefässe oder Förderkörbe nötig  ist.

   Da die Fördermaschine infolge der weg  abhängigen und kraftschlüssigen Bürsten  betätigung- immer uni     gleielien        Wegpunkt,    auf  die Einfahrgeschwindigkeit     kommt,    so kann  der Fahrweg mit, dieser     Gesehw        indigkeit        un-          iibhä.ngig    von Grösse und     Riehtung    der Last  sehr kurz gehalten werden, was eine sehr we  sentliche Zeitersparnis bedeutet. Voraus  setzung hierfür ist lediglich die Verbindung  mit einer sehr rasch und genau wirkenden  Steuerung.

   Bei der vollautomatischen Steue  rung handelt es sieh um eine rein     elektrisehe          Verzögerung    von der vollen Geschwindigkeit       @,uf    eine sehr kleine Einfahrgeschwindigkeit,  worauf das Anhalten durch Auflegen der  mechanischen Bremse erfolgt. Soll mit einer  grösseren Spannung angefahren werden, als  der Einfahrgeschwindigkeit entspricht, so wird  beim Anfahren die teilweise     fiberbrüekung     des     Vorsehaltwiderstandes    13, welche durch   < las     Sehütz        1-1    während der Verzögerungs  periode bewirkt wird, selbsttätig aufgehoben.  



  Wird die Maschine im normalen Förder  betrieb sehr rasch verzögert, um eine maxi  male     Produktion    zu erhalten, so ergibt sich  bei     Einhängelast    ein unzulässiger Brems  strom, wenn die Maschine aus derselben  maximalen     Gesehw        indigkeit    heraus gleich  sehnen verzögert werden würde. Um den  Bremsstrom auf einen zulässigen Wert       herabzusetzen,    muss entweder die maximale  (     -Ir          'eseliwindigk-eit    beim Einhängen entspre  chend     verringert.    oder der Verzögerungsweg  bei gleicher maximaler Geschwindigkeit ent  sprechend vergrössert, werden.

   Beim Beschrei  ten des letzteren     -#Veges    ist man nicht auf die  Aufmerksamkeit des     Bedienungspersonals    an-    gewiesen. Die lastabhängige     Veränderung    des  Verzögerungsweges kann bei der vorge  sehenen Schaltung auf sehr einfache:     Weise     verwirklicht werden.

   Zu diesem Zweck wird  der Teil     BD    des     Rebaulierwiderstandes    11  unter den Einfluss eines Einstellorgans 15     ge-          bra,eht,    dessen Erregerspule 16 von einem       Shunt    17 im     Leonardkreis    oder von einer       Hilfspolwicklung    des     Fördermotors    1 gespeist  wird. Je nach Grösse und     Richtung    des       Leonardstromes    verändert sich die Stellung  C des Einstellorgans 15, und es wird dadurch  ein verschieden grosser Teil<I>CD</I> des Wider  standes 11 überbrückt.

   Beim Lauf der Bürste  12 von D nach A setzt somit die Verzögerung  erst. ein, wenn die Bürste auf die Stellung C  angelangt ist, die durch den Wälzsektor des  Einstellorgans 15     bestimmt    wird. Da die ein  zelnen Widerstandsstufen zwischen C und D  nicht kurzgeschlossen sind, so würde auf die  sem Bürstenweg ein vorübergehender Ge  schwindigkeitsabfall auftreten. Dies wird  durch die beiden     Vorschaltwiderstände   <B>18</B>       und    19 vermieden, deren Grösse in einem be  stimmten Verhältnis zueinander stehen muss.  Trotz der verschiedenen     Retardierwege    bleibt  die jeweils eintretende Verzögerung konstant  wegen des Spezialantriebes der Bürste 12.  



  Durch ein weiteres Schütz 20, das während  der     Anfahrperiode        betätigt    wird, kann ein  Teil .des     Regulierwiderstandes    11     überbrückt     werden, wodurch der minimal mögliche     An-          fahrweg    gegenüber dem Verzögerungsweg  herabgesetzt und somit die Zugdauer verrin  gert wird.  



  Die beschriebene     Einrichtung    hat für die  lastabhängige Einstellung des     Retardieiveges     noch folgenden Vorteil. Bei konstanter Ver  zögerung ist der von den Förderkörben zu  rückgelegte Weg eine quadratische     Funktion     der Zeit, gegenüber der linearen Funktion  des Bürstenweges. Beträgt z. B. CA = 0,7 DA,  so verhalten sich die     Verzögerungswege    der  Förderkörbe wie (1 : 0,7) 2 = 2 : 1. Somit  bleibt trotz des grossen     Wegunterschiedes          ztvischen    Hänge- und Förderlast die Abstu  fung auch beim normalen Betrieb, das heisst  mit Förderlast, noch sehr fein.

   Ferner ist es      möglich, durch Begrenzen der maximalen  Ausschläge des Einstellorgans 15 den Verzö  gerungsbeginn für maximale     Dänge-    und För  derlast. den Betriebsverhältnissen entspre  chend anzupassen. In bestimmten Fällen wird  ein Einstellorgan mit wenig Stufen, z. B. 1  bis 3, genügen, wofür dann Schütze verwend  bar sind.  



  Bei Anwendung einer sehr rasch     und          genalt    wirkenden     Steuerung,    insbesondere in  Verbindung mit der lastabhängigen elektri  schen     Retardierung,    sind, wie bereits erläu  tert, sehr rasche     Verzögeiuingen        möglich.     Hierbei erfolgt     zweckmässigerweise    der erste  Teil der Verzögerung durch die elektrische       Retardierung    allein und erst von kleiner Ge  schwindigkeit ab zusätzlich durch Zurück  nahme des     Steuerhebels    von der Auslage in  die     Mittellage.    Damit.

   im Falle einer Störung  an der elektrischen     Retardierung    die Ma  schine in allen Fällen     durch    die Sicherheits  bremse rechtzeitig zum Stillstand kommt, z. B.  bei kleinem zulässigem     Vbertreibweg,    muss  daher eine Vorrichtung vorhanden sein,     wel-          ehe    den     Gesehwindigkeitsverlaufwährend    der  Verzögerungsperiode     überwacht.    Es sind be  reits     überwaehungseinriehtu.ngen    bekannt,

   bei  welchen die Sollgeschwindigkeit mit der Ist  geschwindigkeit der Fördermaschine während  der Verzögerungsperiode verglichen wird und  sobald die     Ist-eschwindi-_-zkeit        über@viegt,    die  Sicherheitsbremse     auslöst.     



  In der     Fig.    2 ist die Vorrichtung für die  Überwachung der Geschwindigkeit schema  tisch gezeigt. Das eigentliche     Überwaehungs-          orga.n    besteht beispielsweise aus einem Diffe  rentialrelais 23 mit den zwei Magnetspulen  24, 25. Die     'Magnetspule    24 wird mit einer  Spannung gespeist., die der     Istgeschwindigkeit     der Fördermaschine proportional ist und von  einer mit. dem Fördermotor 1 mechanisch     ge-          kuppelten        Tachodvnamo    22 geliefert wird.

    Die andere Magnetspule 25 dagegen wird mit  einer der Sollgeschwindigkeit der Förderma  schine proportionalen Spannung erregt, die  durch einen     Kontaktapparatur    26 mit. einer  Bürste 27 geliefert wird. Die durch die bei  den Spannungen gebildeten Ströme durch-    fliessen in     ent@@e\,en    gesetzter Richtung die       Magnetspulen        2-I    und     '?5    des     Diferential-          relais    23.

   Der     Kontaktapparat    '?6 entspricht       demjenigen    der     GescliwindigkeitssteueiLnig          @eniäss        Fig.    7, und der     Kurvenantrieb    für die       Betätigung    der Bürste 27 ist in beiden Fällen  genau gleich     ausgebildet.    Für die Darstellung  der     Sollspannum,,    dient der     Widerstand    ?8,  der an den beiden Polen des     Hilfsnetzes    9     an-          geschlossen    ist.

   Gleitet die     vom        Tenfenzeiger     aus angetriebene     Bürste        '27        wiilirend    der Ver  zögerungsperiode von der Stellung     B'    nach  A', so nimmt die durch die Steuerbürste in       Fig.    1 diktierte     Geschwindigkeit    linear ab.

    Da die     zii        überwaeliende        Geschwindigkeits-          kurve    parallel zur     Soll_geseliwincli-gkeitskurve          verlaufen    soll, nur     etwas    höher eingestellt, so       ergibt    sieh für den     Widerstand        '?8    ebenfalls  eine lineare     Abstufung-.    Ein derartig- ausge  bildeter     Widerstand    ist daher für jede     lIa-          .sehine,

          unabhängig    von der jeweiligen Maxi  malen     @esehwindi@@keit,        verwendbar.    Die  kleinste zu kontrollierende     Geschwindigkeit     wird     durch    die Grösse des     Vorselialtwider-          standes    30     bestimmt.     



  Wird in Verbindung mit     dei         lasta.bliä,ngi-          C"en    V     erzögei@un:seini-iclitun##-    auch eine     last-          abhäno,i-,e        Creseliwincli@l;eitsüberivaeliung-    be  nötigt, z.

   B. für     das        Einhängen    von     prossen     Lasten mit voller     GeschwindiAeit,    so kann  dies, wie bereits bekannt ist, durch ein Ein  st.ellorgan 35     geschehen,    welches einen     7wi-          sehen    Kontaktschiene 26 und     lIagnetspule    25  liegenden Regulierwiderstand 31 unter     Ein-          ivirkung    der vom     @lnmt    40 im     Leonardkreis          Oespeisten        Wieklurig-        -11    lastabhängig einstellt.

    Infolge des     Kui-venanti-iebes    ist die     Abstufung     des     Regulierwiderstandes    31 ebenfalls linear.       Ausserdem    ergibt sieh ein     Verhältnis    von nur  7 :<B>0,7</B>     zwischen        Summenwiderstand    31 = 28  zum Widerstand 28 bei einem Verhältnis der       Retardiei@we"-e    von 2 : 1 zwischen Hängen und  Fördern, was die     Ausbildung    des Einstell  organs erleichtert.

   In Verbindung mit letz  terem wird     zweekmä.ssigerweise    ein zweiteili  ger     Widerstand        verwendet    mit den Wider  standsteilen 33 in Reihe     lind    34 parallel     zum          Regulierwiderstand    31. Durch die Grösse von           a    wird der     Beginn    der     überwa.ehung    bei der  normalen     Förderlast,    durch 34 jener beim  Einhängen der maximalen Last festgelegt.

         llit    der beschriebenen Schaltung können       daher    alle vorkommenden Betriebsverhältnisse  für die Überwachung berücksichtigt werden.  



  Für die Steuerung der     Geschwindigkeit     der     @ärdermasehine    und für die     Gesehwindig-          keitsüberwvaehung    können somit zwei gleiche       Kontaktapparate    vorgesehen werden, wie dies  in den     Pig.    1 und ? dargestellt ist, wodurch  sieh ein wesentlicher     fa.brikatorischer    Vorteil  ergibt. Diese beiden Kontaktapparate können        < entweder    durch einen     gemeinsamen    Antrieb       betätigt    werden, oder, falls es erwünscht ist,  können auch getrennte Antriebe vorgesehen        -erden.     



       Schliesslich    ist noch in     Fi;w.    3 die     Wirkung     der besonderen     Kurvenscheibe    für die     Betäti-          gnrig    des Kontaktapparates für die     Steuerun-          bzw.        fiberwaehung    der     Fördermasehinen-          gesehwindigkeit        gra.phiseh        dargestellt.    Die  Kurve I zeigt.

   bei konstanter V     er7ögerLing    den  Verlauf der Geschwindigkeit     (V)    in Abhän  gigkeit vom Weg     (S)    im Schacht, wie dies  beim bisherigen linearen Antrieb üblich war..       Wiirde    die Bürste des     Kontaktapparates    auf  diese Weise vom     Teufenzeiger    angetrieben,  so     würden    zwischen den einzelnen Kontakten  die Geschwindigkeitsstufen x auftreten, das  heisst.

   kleine Stufen     a.rn        Beginn    der Verzöge  rung und sehr grosse am Ende der Verzöge  rung, was nur durch eine entsprechende Ab  stufung des     Re,-ulierwiderstandes    des     Kon-          taktapparates        aus.eglielren    werden, könnte.  Die     Kurvenscheibe    für den Antrieb der  Bürste ist. so ausgebildet, dass der Geschwin  digkeitsverlauf gemäss Kurve     II    linear ist,  so dass sich über dem ganzen Geschwindig  keitsbereich die gleichen     Gesehwindigkeits-          stufen        ;y    ergeben.

   Dadurch wird die     Einstel-          lnng    der Steuerung bzw.     ('berwvaehu,irg    ganz       wesentlich    erleichtert.  



  Die Einrichtung nach der Erfindung  wurde im Zusammenhang mit der Steuerung  auf einer mit     Gleichstrommotor    in     Leonard-          schaltung    angetriebenen Fördermaschine be  schrieben. Diese     Einrichtung    kann jedoch    ohne weiteres sinngemäss auch für     Förder-          maschinen    mit Antrieb durch über Strom  richter gespeiste Gleichstrommotoren als       a.ueh    für Antriebe mittels Induktionsmotor  mit Gleichstrombremsung zur Anwendung  kommen.



  Device for the control and monitoring of the speed of electrically driven conveying machines To control conveying machines driven by DC motors in Leonard position, a Liebel control is generally used, which adjusts a potentiometer and changes the excitation of the generator.

   This control lever is connected to meehaniselier. Curves which are moved by a depth pointer driven by the hoisting machine.

   At the beginning of the pull, the lever extension is limited by an approach curve depending on the path in order to keep the Beelileuni, 1-un "r, and thus the start-up current, within reasonable limits.

   Towards the end of the train, the control lever is brought back to the central position by a deceleration curve. Ini Vei @ bindun-sgestän \ re between> #teuerliebel and the curve apparatus, a spring is switched on,

       in order to be able to execute a control lever movement against the rotation of the reset linkage, which is necessary for stopping the conveyor baskets precisely.

   Aside from the fact that an inadmissible start-up tronies is possible due to the pressing of the spring together when starting up, such a control requires great attention and care on the part of the Jlasehinenführer,

      in order to maintain a maximum funding lirogi-anini.



  One purpose of the invention is therefore to make the control lever movements to be carried out by the machine operator as simple as possible in order to obtain a maximum support program in conjunction with a precision circuit with the least mental and physical stress.

       v When using a very fast and precise control, especially in connection with the load-dependent electrical retardation, which enables very rapid delays, a protective device is usually required to control the speed in order to ensure that the hoisting machine works safely guarantee.

   It is therefore a further purpose of the present invention to use the same means that are used to control the speed of the hoisting machine in connection with a monitoring device, which results in very significant operational and manufacturing advantages.



  The invention thus provides a device for controlling and monitoring the speed of electrically driven hoisting machines, which according to the invention consists in that two resistance devices are provided with contact brushes sliding on a rail, whose between the poles of an auxiliary network with constant span - ning, where the tax potentiometer or

   the brush feeding the monitoring device from the depth pointer via a curve in a force-fit and path-dependent manner. constant brush speed. is driven.



  An embodiment of the subject invention is shown in the drawing. Fig. 1 shows schematically the device for the speed control of a DC feed line, Fig:? also schematically the device for speed monitoring and Fig. 3 in graphic representation the course of the speed (F # depending on the path (S) in the shaft according to curve (I) with the previous and after. Curve (II) with the drive according to the invention.



  It means 1 the conveyor motor, which is in l eonard circuit by the control generator \? is fed, the latter being excited by the separate generator 3. The excitation winding of this exciter 3 is connected to the terminals of the control potentiometer .1, which is actuated by the control lever 5. 6 is an adjustment resistor and 7 an additional Wi resistance to reduce the full speed Ge at maximum control lever display, z. B. for passenger transport by opening the rope travel switch B.

   Deviating from the usual arrangements in which the control resistor -I with the additional resistor 7 directly. is on the auxiliary network 9, one end of the control resistor 4 is connected to the rail 10 of a contact apparatus whose regulating resistor 11 is connected in series with an additional resistor 13 between the poles of the auxiliary network 9. The brush 12 sliding on the rail 10 of the contact apparatus is actuated in a frictional connection from the depth pointer, not shown. As a result, the control potentiometer 4 is fed with a variable voltage dependent on the brush position.

   When the control lever is fully extended, it is dictated. therefore the brush control the För dermotordrehzahl. The brush 12 is driven by means of a gear and a special cam disk from a rod of the depth pointer. This cam disk is designed in such a way that the brush moves over the contacts of the regulating resistor 11 at a constant acceleration and deceleration of the conveyor slide with a constant creeping speed.

   As a result of the fully force-locked connection and the path-dependent connection, the brush running of the machine prescribes a constant delay if the control lever position remains the same. As a result, it inevitably results in this cam drive a linear gradation of the resistance 11, based on the speed Ge. The resistance can therefore always be executed in exactly the same way regardless of the characteristics of the respective machines, which is very important for manufacturing and operational reasons.

   If desired, the brush 12 can also be operated from the depth pointer drive.



  Before the start of the approach, the brush 12 is in the position-, l. The control potentiome_t.er -1 receives a voltage which corresponds to the ratio of the 1V resistance "vertez: vom Vorseha.lticherung (13);

       Vorschalt- und Reg @ eIwi: derstand (13 +: 11) corresponds. Because of this small supply voltage, the control lever 5 can therefore immediately. fully - be eleg4 without causing excessive acceleration when starting with a suspended load. The machine can only be seen at full speed when the brush reaches the other end position D.

   The delay of 31a- Z starts immediately as soon as brush 1? is moved back from end position D to A by the depth pointer. This so-called electrical retardation, with a control lever left in full position, should last as long as possible, since the brush movement ensures a linear decrease in speed in relation to time.

   First. at low speed the control lever (Medianic retardation) becomes ziirüek-enomnien. In the case of container conveying machines whose load always remains the same, it is possible to retard electricity up to the entrance, that is to say in accordance with the end position A. of the brush 12.

   Combined with. With a current limiting device, therefore, the control movements at the beginning and end of a train are extremely easy, the control has the character of a basic structural control.



  The size of the series resistor 13 iiii ratio to the regulating resistor 11 determines the minimum speed, welehe by the electrical. Retardation alone he gets. In the case of fully automatic machines, 13 is chosen to be very small in order to obtain the very low retraction speed zit, which is necessary for automatic and precise stopping of the conveying vessels or conveying baskets.

   Since the winder always comes to the retraction speed due to the path-dependent and force-fit brush actuation - always uneven waypoint, the travel path with this speed can be kept very short, regardless of the size and direction of the load, which is a very short one we mean significant time savings. The only requirement for this is a connection to a very fast and precise control system.

   The fully automatic control is a purely electrical deceleration from full speed @ to a very low retraction speed, whereupon the vehicle is stopped by applying the mechanical brake. If you want to start with a higher voltage than corresponds to the retraction speed, the partial bridging of the holding resistor 13, which is caused by <las Sehütz 1-1 during the delay period, is automatically canceled when starting.



  If the machine is decelerated very quickly in normal conveyor operation in order to obtain maximum production, the result is an impermissible braking current with the suspension load if the machine would be decelerated immediately from the same maximum speed. In order to reduce the braking current to a permissible value, either the maximum (-Ir 'eseliwindigk-ity when hooking in accordingly reduced. Or the deceleration distance increased accordingly at the same maximum speed.

   When stepping on the latter - # Veges one does not have to rely on the attentiveness of the operating personnel. The load-dependent change in the delay path can be implemented in a very simple way with the circuit provided.

   For this purpose, the part BD of the rebuilding resistance 11 is brewed under the influence of an adjusting element 15, the excitation coil 16 of which is fed by a shunt 17 in the Leonard circuit or by an auxiliary pole winding of the conveyor motor 1. Depending on the size and direction of the Leonard current, the position C of the adjusting member 15 changes, and a differently sized part <I> CD </I> of the resistance 11 is bridged.

   When the brush 12 runs from D to A, the delay does not begin until the brush has reached position C, which is determined by the rolling sector of the setting member 15. Since the individual resistance levels between C and D are not short-circuited, a temporary drop in speed would occur on this brush path. This is avoided by the two series resistors <B> 18 </B> and 19, the size of which must be in a certain ratio to one another. Despite the different retardation paths, the delay occurring in each case remains constant because of the special drive of the brush 12.



  A further contactor 20, which is actuated during the start-up period, can bridge part of the regulating resistor 11, which reduces the minimum possible start-up distance compared to the deceleration distance and thus reduces the duration of the pull.



  The device described has the following advantage for the load-dependent setting of the retardation level. With a constant delay, the path covered by the conveyor baskets is a quadratic function of time, compared to the linear function of the brush path. Is z. B. CA = 0.7 DA, the deceleration paths of the conveyor baskets behave like (1: 0.7) 2 = 2: 1. Thus, despite the large path difference between the suspended and conveying load, the graduation remains even during normal operation means with conveying load, still very fine.

   It is also possible, by limiting the maximum deflections of the adjustment member 15, the start of the delay for maximum length and För derlast. to adapt to the operating conditions accordingly. In certain cases, an adjusting device with few steps, e.g. B. 1 to 3 suffice, for which contactors are then usable cash.



  When using a very fast and normally acting control, especially in connection with the load-dependent electrical retardation, very rapid delays are possible, as already explained. In this case, the first part of the delay is expediently carried out by the electrical retardation alone and only from a small Ge speed additionally by taking back the control lever from the display to the central position. In order to.

   In the event of a malfunction in the electrical retardation, the machine comes to a standstill in good time in all cases due to the safety brake, e.g. B. in the case of a small admissible driving distance, a device must therefore be available which monitors the course of the speed during the deceleration period. Monitoring units are already known

   at which the target speed is compared with the actual speed of the hoisting machine during the delay period and as soon as the actual speed exceeds @ the safety brake is triggered.



  In Fig. 2 the device for monitoring the speed is shown schematically table. The actual monitoring orga.n consists, for example, of a differential relay 23 with the two magnetic coils 24, 25. The 'magnetic coil 24 is fed with a voltage which is proportional to the actual speed of the hoisting machine and which is proportional to. the conveyor motor 1 mechanically coupled Tachodvnamo 22 is supplied.

    The other solenoid 25, on the other hand, is energized with a voltage proportional to the target speed of the Förderma machine, which through a contact apparatus 26 with. a brush 27 is supplied. The currents formed by the voltages flow through the magnetic coils 2-I and 5 of the differential relay 23 in the direction set.

   The contact device 6 corresponds to that of the speed control element in FIG. 7, and the cam drive for actuating the brush 27 is designed in exactly the same way in both cases. Resistor 8, which is connected to the two poles of auxiliary network 9, is used to represent the nominal span.

   If the brush '27, driven by the tenon hand, slides from position B 'to A' during the delay period, the speed dictated by the control brush in FIG. 1 decreases linearly.

    Since the overlying speed curve should run parallel to the setpoint speed curve, only set slightly higher, the resistance 8 likewise results in a linear gradation. A resistance formed in this way is therefore necessary for every lIa-.

          can be used regardless of the respective maximum paint @ esehwindi @@ speed. The smallest speed to be controlled is determined by the size of the preselial resistance 30.



  Is used in connection with dei lasta.bliä, ngi- C "en V erzögei @ un: seini-iclitun ## - also a load-dependent, i-, e Creseliwincli @ l; eitsüberivaeliung- needed, e.g.

   B. for hanging heavy loads at full speed, this can be done, as is already known, by an adjusting element 35, which see a 7wi- see contact rail 26 and magnetic coil 25 under the influence of the @ Inmt 40 in the Leonardkreis Oespeisten Wieklurig- -11 adjusts depending on the load.

    As a result of the Kui-venanti-iebes, the gradation of the regulating resistor 31 is also linear. In addition, there is a ratio of only 7: 0.7 between total resistance 31 = 28 to resistance 28 with a ratio of the retardiei @ we "-e of 2: 1 between hanging and conveying, what the formation of the Adjustment organs facilitated.

   In connection with the latter, a two-part resistor is used with the resistor parts 33 in series and 34 parallel to the regulating resistor 31. The size of a starts monitoring at the normal conveying load, 34 it starts when it is suspended the maximum load.

         With the circuit described, all operating conditions that occur can therefore be taken into account for monitoring.



  To control the speed of the @ärdermasehine and to monitor the speed of sight, two identical contact devices can be provided, as in the Pig. 1 and? is shown, which results in a significant technical advantage. These two contact devices can either be operated by a common drive or, if desired, separate drives can also be provided.



       Finally, in Fi; w. 3 the effect of the special cam for the actuation of the contact apparatus for controlling or monitoring the inclined conveyor speed is shown graphically. The curve I shows.

   with constant V er7ögerLing the course of the speed (V) as a function of the path (S) in the shaft, as was usual with the previous linear drive. If the brush of the contact device were driven in this way by the depth pointer, then between the individual contacts the speed levels x occur, that is.

   small steps at the beginning of the delay and very large ones at the end of the delay, which could only be smoothed out by a corresponding gradation of the re-adjusting resistance of the contact apparatus. The cam for driving the brush is. designed in such a way that the speed profile according to curve II is linear, so that the same speed steps; y result over the entire speed range.

   This makes the setting of the control or ('berwvaehu, irg) much easier.



  The device according to the invention has been described in connection with the control on a winder driven by a DC motor in Leonard circuit. However, this device can also be used analogously for conveyor machines with drive by direct current motors fed via converters, as well as for drives by means of induction motors with direct current braking.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Einrichtung für die Steuerung und Über wachung der Geschwindigkeit von elektrisch angetriebenen Fördermaschinen, dadurch ge kennzeichnet, dass zwei -GViderstandseinricl% tungen mit. auf einer Schiene (10 bzw. 26) ; PATENT CLAIM Device for the control and monitoring of the speed of electrically driven hoisting machines, characterized in that two resistance devices with. on a rail (10 or 26); >leitenden Kontaktbürsten (12 bzw. 27) vor gesehen sind, deren Regulierwiderstände (11 bzw. 28) zwischen den Polen eines Hilfsnetzes (9) mit konstanter Spannung liegen, wobei die das Steuerpotentiometer (4) bzw. das Ü'berwvaehungsgerät (25) speisende Bürste (12 bzw. 27) vom Teufenzeiger aus über eine Kur venscheibe kraftschlüssig wegabhängig mit konstanter Bürstengeschwindigkeit angetrie ben wird. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> 1. > conductive contact brushes (12 or 27) are seen, the regulating resistors (11 or 28) between the poles of an auxiliary network (9) with constant voltage, the control potentiometer (4) or the monitoring device (25) The feeding brush (12 or 27) is driven from the depth pointer via a cam force-locked path-dependent with constant brush speed. <B> SUBClaims </B> 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass dem Regulierwi derstand (11) der Widerstandseinrichtung (10, 12) ein einstellbarer Widerstand (13) vorgeschaltet ist, durch welchen die minimale Speisespannung des Steuerpotentiometers (4) der Fördermaschine bestimmt wird. 2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, ge kennzeichnet durch ein Schütz (14), das wäh rend der Verzögerungsperiode einen Teil des Vorschaltwiderstandes- (13) überbrückt, um die minimale Speisespannung für den letzten Teil der Verzögerungsperiode zu verringern. 3. Device according to patent claim, characterized in that the regulating resistor (11) of the resistance device (10, 12) is preceded by an adjustable resistor (13) by which the minimum supply voltage of the control potentiometer (4) of the hoisting machine is determined. 2. Device according to dependent claim 1, characterized by a contactor (14) which bridges part of the ballast resistor (13) during the delay period in order to reduce the minimum supply voltage for the last part of the delay period. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss ein Teil des Regu- lierwiderstandes (11) der Widerstandsein richtung (10, 12) diireh ein Schütz (20) überbrückbar ist, um den Anfahrweg gegen über dem Verzögerungsweg zu verkleinern, wobei gleichzeitig dem Widerstand (11) und dem Überbrückungsgerät (20) je ein Wider stand (18) und (19) vorgeschaltet ist. 4. Device according to patent claim, characterized in that part of the regulating resistor (11) of the resistance device (10, 12) can be bridged by a contactor (20) in order to reduce the approach path compared to the deceleration path, with the Resistance (11) and the bridging device (20) each a counter stand (18) and (19) is connected upstream. 4th Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein lastabhängig wirkendes Einstellorgan (15) einen Teil des Regmlierwiderstandes (11) der Widerstands einrichtung (10, 12) während der Verzöge- zazngsperiode überbrückt, um den Verzöge rungsweg je nach Grösse und Richtung der Last zu verändern, wobei gleichzeitig -dem Widerstand und dem Einstellorgan je ein Widerstand (18) und (19) vorgeschaltet ist. Device according to patent claim, characterized in that a load-dependent adjusting element (15) bridges part of the regulating resistance (11) of the resistance device (10, 12) during the deceleration period in order to increase the deceleration distance depending on the size and direction of the load change, at the same time a resistor (18) and (19) is connected upstream of the resistor and the setting element. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4-, da durch gekennzeichnet,- dass das lastabhängige Einstellorgan (15) mit einstellbaren End- anschlägen versehen ist, die den grössten und den kleinsten Verzögerungsweg bestimmen. 5. Device according to dependent claim 4-, characterized in that - that the load-dependent adjusting member (15) is provided with adjustable end stops which determine the largest and the smallest deceleration distance. 6. Einrichtung, naeh Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss bei der Verwen- clung@ eines lastabhängig- wirkenden Einstell organs (35) in Verbindun\-- mit der Wider- st.a.ndseinriehtung (?6-28) je ein Widerstand in Reihe (33) und parallel (34) mit dem Ein stellorgan (35) geschaltet ist, 6. Device, according to patent claim, characterized in that when using a load-dependent adjusting organ (35) in connection with the resisting device (? 6-28) each a resistor is connected in series (33) and in parallel (34) with the actuator (35), uni den Beginn der Überwachung während der Verzögerungs- periode auf dem ganzen Lastbereich festzu legen. to define the start of monitoring during the delay period across the entire load range.
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