DE1032370B

DE1032370B - Electric drive consisting of two DC motors

Info

Publication number: DE1032370B
Application number: DEL18690A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ott-Heinrich Blaum
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-04-28
Filing date: 1954-04-28
Publication date: 1958-06-19

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung, betrifft den Antrieb, einer Arbeitsmaschine, z. B. eines Kranes, mit Hilfe zweier Gleichstrommotoren. Die Motoren sind in der Drehzahl und in ihrem Drehmoment so aufeinander abgestimmt, daß sie einen bestimmmten Arbeitsvorgang, z. B. das Heben und Senken von Lasten, gemeinsam übernehmen.The invention relates to the drive, a work machine, z. B. a crane, with the help of two DC motors. The motors are in speed and coordinated in their torque so that they can perform a certain work process, z. B. the lifting and lowering of loads, take over together.

Hierbei entsteht die Aufgabe, die Motoren, so auszulegen, daß der eine Motor ein etwas größeres Drehmoment als der andere aufbringt. Dadurch soll sichergestellt werden, daß keine Bewegung der Antriebsteile relativ zueinander erfolgt. Eine derartige Aufgabe entsteht bei Anordnungen, in denen die Antriebsteile in der einen Bewegungsrichtung kraftschlüssig miteinander verbunden sind, während sie in der anderen Richtung diese kraftschlüssige Verbindung nicht aufweisen. Eine derartige Bedingung hat man z. B.. bei Kranen, bei denen durch die gemeinsame Bewegung der beiden Antriebsmotoren das öffnen des Greifers verhindert werden soll.The task here is to design the motors in such a way that that one motor produces a slightly larger torque than the other. This is to ensure that there is no movement of the drive parts relative to one another. Such a task arises in arrangements in which the drive parts are non-positively connected to one another in one direction of movement are connected, while they do not have this positive connection in the other direction. Such a condition has z. For example, in cranes, where they move together of the two drive motors the opening of the gripper is to be prevented.

Die Verhältnisse eines derartigen, aus zwei Leonardmotoren bestehenden Antriebes sind in der Zeichnung (Fig. 1) wiedergegeben. Das Diagramm nach Fig. 1 gibt die Drehzahl beider Motoren in Abhängigkeit von ihrem Drehmoment wieder. Die Drehzahl U₁ des einen Motors ist nach rechts (Kennlinie α·) und die Drehzahl η._λ des zweiten Motors nach links (Kennlinie V) aufgetragen. Da die zwei Motoren auf eine Maschine arbeiten, stellt sich die Drehzahl n₀ ein, die durch den Schnittpunkt P der Kurven A und B festgelegt ist. Die von den beiden Motoren zu liefernden Drehmomente M₁ und ü/,> teilen sich entsprechend dem Schnittpunkt P so auf, daß Gleichgewicht besteht. Durch eine Änderung der Spannung des einen Motors kann beispielsweise die Kennlinie b, wie Fig. 1 erkennen läßt, nach oben verschoben werden. Hierbei wandert der Schnittpunkt der Kurven A und B in den Punkt Q des Diagramms, der einen unsymmetrischen Belastungsfall charakterisiert. Eine derartige Betriebsweise ist unter Umständen von Nachteil.The relationships of such a drive, which consists of two Leonard motors, are shown in the drawing (FIG. 1). The diagram of FIG. 1 shows the speed of both motors as a function of their torque. The speed U ₁ of one motor is to the right (characteristic curve α ·) and the speed η. _{λ of} the second motor is plotted to the left (characteristic curve V). Since the two motors work on one machine, the speed n _{0 is established} , which is determined by the intersection point P of curves A and B. The torques M ₁ and /,> to be supplied by the two motors are divided according to the point of intersection P in such a way that equilibrium exists. By changing the voltage of one motor, for example, the characteristic curve b, as shown in FIG. 1, can be shifted upwards. The intersection of curves A and B moves to point Q of the diagram, which characterizes an asymmetrical load case. Such a mode of operation may be disadvantageous.

Um derartige unsymmetrische Betriebsfälle zu vermeiden, hat man in bekannten Antrieben zwecks zusätzlicher Erregung starr miteinander gekuppelter elektrischer Motoren in verschiedenem Sinne eine Hilfsmaschine vorgesehen, die durch die Differenz der Motorströme erregt wird. Auch ist es bekannt, eine von der Differenz der Ströme der Antriebsmotoren erregte Hilfsmaschine vorzusehen, deren Ausgangsspannung in den Erregerkreis einer der Antriebsmaschinen eingefügt wird. Diese bekannte An-Ordnung hat grundsätzlich den Nachteil, daß eine zusätzliche Maschine verwendet werden muß, die einmal die Einrichtung verteuert und außerdem eine gewisse Trägheit in die Anordnung bringt.To avoid such asymmetrical operating cases, one has in known drives for the purpose of additional excitation rigidly coupled to one another electric motors in various senses an auxiliary machine provided by the difference the motor currents are excited. It is also known to provide an auxiliary machine excited by the difference in the currents of the drive motors, the Output voltage is inserted into the excitation circuit of one of the prime movers. This well-known order basically has the disadvantage that an additional machine must be used once the device is expensive and also brings a certain inertia in the arrangement.

Aus zwei Gleichstrommotoren
bestehender elektrischer AntriebFrom two DC motors
existing electric drive

Anmelder:Applicant:

LICENTIA PatentΛ/erwaltwigs -G. m. b. H,, Hamburg 36, Hohe Bleichen 22LICENTIA PatentΛ / erwaltwigs -G. m. b. H,, Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dipl.-Ing. Ott-Heinrich Blaum, Darmstadt,
ist als Erfinder; genanntDipl.-Ing. Ott-Heinrich Blaum, Darmstadt,
is as an inventor; called

Es ist weiterhin eine Anordnung zur Lastverteilung an zwei mechanisch gekuppelten Wechselstromkollektormaschinen mit Seriencharakteristik bekanntgeworden, bei der beiden Motoren jeweils ein Zwischentransformator zugeordnet ist. Auf beiden Zwischentransformatoren sind Hilfswicklungen angebracht, die untereinander verbunden sind. Wird der eine Motor stärker belastet als der andere, dann sorgen die Zusatzwicklungen für einen Ausgleich der Energie. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß Ausgleichsenergie von dem einen System in das andere System überführt werden muß.It is also an arrangement for load sharing on two mechanically coupled AC collector machines with series characteristics became known, with each of the two motors an intermediate transformer assigned. Auxiliary windings are attached to both intermediate transformers, that are interconnected. If one engine is loaded more than the other, then take care the additional windings for balancing the energy. This known arrangement has the disadvantage that balancing energy has to be transferred from one system to the other.

Bei der Anordnung nach der Erfindung treten die vorstehend genannten Nachteile nicht auf. Bei dem aus zwei Gleichstrommotoren bestehenden Antrieb, bei dem zur gewünschten Verteilung der Last auf die Motoren mit Hilfe eines Magnetverstärkers ein Differenzstrom aus Strömen oder Spannungen gebildet wird,, die vom Ankerstrom der Motoren abhängig sind. Erfindungsgemäß sind in dem Stromkreis der Motoren als Magnetverstärker wirkende Gleichstromwandler mit gegenemandergeschaltetar Sekundärspannung vorgesehen. Man kann den Differenzstrom zur Speisung einer Hilfserregerwicklung eines Antriebsmotors benutzen. Wenn zum Antrieb zwei Leonardsätze verwendet werden, so ist es möglich, an Stelle eines Motors einen Generator mit einer Hilfserregerwicklung zu versehen, durch die der Differenzstrom geführt wird.In the arrangement according to the invention, the disadvantages mentioned above do not occur. In which consisting of two direct current motors, in which the desired distribution of the load on the Motors created a differential current from currents or voltages with the help of a magnetic amplifier will, which are dependent on the armature current of the motors. According to the invention are in the circuit of DC current converters acting as magnetic amplifiers for motors with counter-connected secondary voltage provided. One can see the differential current Use to feed an auxiliary excitation winding of a drive motor. If to drive two Leonard sets are used, so it is possible to use a generator with an auxiliary excitation winding instead of a motor through which the differential current is passed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung (Fig. 2) erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Differenzstrom mit Hilfe zweier Gleichstromwandler erzeugt und zurAn exemplary embodiment of the invention is explained with reference to the drawing (FIG. 2). In this Embodiment, the differential current is generated with the help of two DC converters and for

809 557/315809 557/315

Speisung der Hilfserregerwicklung eines Antriebsmotors benutzt. Used to feed the auxiliary excitation winding of a drive motor.

Die Motoren 1 und 2 werden von zwei in der Zeichnung nicht dargestellten Leonardgeneratoren gespeist. Beide Motoren arbeiten gemeinsam auf eine Arbeitsmaschine. Der Ankerstrom J₁ des Motors 1 wird durch den Gleichstromwandler W₁ und der Ankerstrom J₂ des Motors 2 durch den Gleichstromwandler W₂ gemessen. Die zwei Wandler werden von dem Transformator T gespeist. Die Sekundärspanmangen der Wandler W₁ und W₂, die proportional den Strömen in den Leonardkreisen und damit proportional den Belastungen in den Leonardkreisen sind, werden durch die Gleichrichter G₁ und G₂ gleichgerichtet und gegeneinandergeschaltet. Dadurch entsteht ein Differenzstrom, der zur Speisung einer Hilfserregerwicklung H des Motors 2 dient.The motors 1 and 2 are fed by two Leonard generators, not shown in the drawing. Both motors work together on one machine. The armature current J _{1 of} the motor 1 is measured by the direct current converter W ₁ and the armature current J _{2 of} the motor 2 is measured by the direct current converter W _2. The two converters are fed by the transformer T. The secondary voltages of the converters W ₁ and W ₂ , which are proportional to the currents in the Leonard circuits and thus proportional to the loads in the Leonard circuits, are rectified by the rectifiers G ₁ and G ₂ and switched against each other. This creates a differential current which is used to feed an auxiliary field winding H of the motor 2.

Hat sich beispielsweise die Kennlinie b des Motors 2, wie Fig. 1 zeigt, verschoben, so bewirkt der von den zwei Wandlern W₁ und W₂ erzeugte Differenzstrom eine Verschiebung der Kennlinie b im rückläufigen Sinne.If, for example, the characteristic curve b of the motor 2 has shifted, as shown in FIG. 1, the differential current generated by the two converters W ₁ and W ₂ causes a shift in the characteristic curve b in the reverse direction.

Es ist möglich, eine Spannung des Gleichrichters G₁ oder G₂ an einen Spannungsteiler zu führen, der es ermöglicht, den Arbeitspunkt P bzw. ein beliebiges Verhältnis der beiden Ankerströme J₁ und J₂ zueinander einzustellen.It is possible to lead a voltage of the rectifier G ₁ or G ₂ to a voltage divider, which makes it possible to set the operating point P or any ratio of the two armature currents J ₁ and J ₂ to one another.

Die Verwendung der als Magnetverstärker wirkenden Gleichstromwandler gemäß der Erfindung ist sehr vorteilhaft, da bei der Abbildung der Ankerströme der Motoren 1 und 2 gleichzeitig eine Verstärkung erzielt wird. Hierbei wird der eigentliche Gleichstromkreis jedoch nicht belastet; die Energie wird von einem zusätzlichen Wechselstromnetz übernommen. Der Wegfall der Belastung der Gleich-Stromkreise ist von Bedeutung, da durch die Belastung ein Drehzahlabfall der Motoren herbeigeführt werden könnte.The use of the DC converter acting as a magnetic amplifier according to the invention is very advantageous, because when mapping the armature currents of motors 1 and 2, an amplification is achieved at the same time is achieved. However, the actual DC circuit is not loaded here; the energy is taken over by an additional AC network. The elimination of the load on the DC circuits is important because the load causes the motors to drop in speed could.

Claims

Patent claims:

1. An electric drive consisting of two DC motors, in which, for the desired distribution of the load on the motors, a differential current is formed from currents or voltages that are dependent on the armature current of the motors with the help of a magnetic amplifier, characterized in that in the motor circuit ( I ₃ 2) acting as magnetic amplifiers direct current converters (W ₁ , W ₂ ) with counter-connected secondary voltages are provided.

2. Drive according to claim 1, characterized in that a potentiometer is provided on the secondary side of a converter (W ₁ , W ₂ ), preferably behind the rectifier (G ₁ or G ₂ ), which enables the setting of any load distribution between the DC motors ( 1/2) allows.

3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the differential current is used to feed an auxiliary field winding (H) of a motor (1 or 2).

4. Drive according to claim 1 or 2 with Leonardsätze, characterized in that the differential current is used to feed an auxiliary excitation winding of a generator.

Considered publications: German Patent Specifications Nos. 479 906, 587 962, 767;

Austrian Patent Nos. 86 007, 117 379; British Patent No. 278,333.

1 sheet of drawings

> 809 557/315 6.58 > 809 557/315 6.58