DE1107802B

DE1107802B - Device for speed-dependent brake fan self-actuation for Leonard drives with current damping machine

Info

Publication number: DE1107802B
Application number: DEV16046A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Gebler
Original assignee: OTTO BUCHWITZ WERK BERGBAUELEK
Current assignee: OTTO BUCHWITZ WERK BERGBAUELEK
Priority date: 1959-02-27
Filing date: 1959-02-27
Publication date: 1961-05-31

Description

Einrichtung zur drehzahlabhängigen Bremslüfterselbstbetätigung für Leonardantriebe mit Stromdämpfungsmaschine Die Erfindung bezweckt den Ersatz der bekannten Drehbrernswächter in Bremswächtereinrichtungen für Leonardantriebe mit Stromdämpfungsmaschine durch auch zeitverzögerte Relaissteuerung, in der die Schaltung der Bremslüfter abhängig von der Spannung der Stromdämpfungsrnaschine ist.Device for speed-dependent brake fan self-actuation for Leonard drives with current damping machine The invention aims to replace the known rotary brake monitor in brake monitoring devices for Leonard drives with Current damping machine through also time-delayed relay control in which the circuit the brake fan is dependent on the voltage of the current damping machine.

Bei Bremswächtereinrichtungen handelt es sich um Einrichtungen, die dafür sorgen müssen, daß der Einfall vorhandener mechanischer Bremsen mittels Bremslüfterschützes drehzahlabhängig erfolgt. So darf beispielsweise bei elektromotorischen Antrieben, die in Leonardschaltung mit Stromdämpfungsmaschine betrieben werden, der Bremseinfall erst erfolgen, wenn der Antrieb nahezu zum Stillstand gekommen ist. Derartige Antriebe finden überall dort Verwendung, wo eine Regelung über großen Drehzahlbereich und stoßfreies Anfahren und Stillsetzen gefordert wird, wie es beispielsweise bei den Fahr- und Drehwerken von Tagebaugroßgeräten, insbesondere Baggern und Förderbrücken oder von Kränen und anderen Fördermaschinen der Fall ist.Brake monitor devices are devices that must ensure that the application of existing mechanical brakes by means of brake fan contactors takes place depending on the speed. For example, in the case of electric motor drives, which are operated in a Leonard circuit with a current damping machine, the brake application only take place when the drive has almost come to a standstill. Such drives are used wherever a control over a large speed range and Bump-free starting and stopping is required, as is the case with the Undercarriage and slewing gear for large open-cast mining equipment, in particular excavators and conveyor bridges or from cranes and other haulage machines.

Um diese Bedingungen zu erfüllen, wurden bei Leonardschaltungen die zugehörigen Stromdämpfungsmaschinen entweder mit einem Drehbremswächter gekuppelt, der mittels eines Schließkontaktes den Kontakt eines Hilfsschützes für das Bremslüfterschütz zur Betätigung der Bremslüftmagnete so lange einschaltet, bis die Stromdämpfungsmaschine fast zum Stillstand gekommen ist, der Antrieb also praktisch stillsteht, oder aber der gleiche Effekt wurde erreicht durch andere Schaltorgane, die mechanisch oder elektrisch ansprechen. Derartige Bremswächterschaltungen und Bremswächter sind in verschiedenen Ausführungen bekannt: So besteht eine Drehbremswächtereinrichtung älterer Ausführung aus einem Planetenzahnradgetriebe in einem Gußgehäuse ähnlich einem Differentialachsantrieb eines Fahrzeugs. Auf dem Gehäuse ist ein Drehstrommotor von vertikaler Bauart aufgebaut, dessen Ständerwicklung mit Gleichstrom erregt wird und der als Belastungsmaschine dient.In order to meet these conditions, the associated current damping machines either coupled with a rotary brake monitor, the contact of an auxiliary contactor for the brake fan contactor by means of a closing contact to actuate the brake release magnet switches on until the current damping machine has almost come to a standstill, i.e. the drive has practically stopped, or else the same effect was achieved by other switching devices that are mechanical or respond electrically. Such brake monitor circuits and brake monitors are in different versions known: So there is a rotary brake monitor device older version of a planetary gear in a cast housing similar a differential axle drive of a vehicle. There is a three-phase motor on the housing of vertical construction, the stator winding of which is excited with direct current and which serves as a stress machine.

Bei einer anderen, ebenfalls mit einer Stromdämpfungsmaschine gekuppeltenDrehbremswächtereinrichtung induziert ein umlaufender Dauermagnet in einem drehbar gelagerten Kurzschlußkäfig eine Spannung. Der dadurch im Käfig fließende Strom erzeugt ein Magnetfeld, infolgedessen der umlaufende Dauermagnet ein Drehmoment auf den Käfig ausübt, dessen Drehwinkel von der Rückstellkraft einer Feder bestimmt und durch Anschläge begrenzt ist. Die eintretende Käfigverdrehung betätigt wiederum einen Schließkontakt mit Überbrückung des Einschaltkontaktes für das Bremslüfterschütz. In einem anderen Antrieb werden die Bremslüfter in Abhängigkeit von der an den Ankerklemmen des Leonardgenerators herrschenden Spannung abgeschaltet.In another rotary brake monitor device, also coupled to a current damping machine induces a rotating permanent magnet in a rotatably mounted short-circuit cage a tension. The current flowing through it in the cage creates a magnetic field, as a result the rotating permanent magnet exerts a torque on the cage, its angle of rotation is determined by the restoring force of a spring and limited by stops. the Occurring cage rotation in turn actuates a closing contact with bridging of the switch-on contact for the brake fan contactor. Be in a different drive the brake fan depending on the one at the anchor terminals of the Leonard generator the prevailing voltage is switched off.

Im übrigen ist noch bekannt, Zeitrelais für die Überbrückung des Einschaltkontaktes für das Bremslüfterschütz vorzusehen, um bei Abschaltung des Antriebes den Steuerstromkreis für das Bremslüfterschütz nach Ablauf einer fest eingestellten Zeitdauer öffnen zu lassen. Die bekannten mechanischen Drehbremswächtereinrichtungen sind in ihrem Aufbau sehr kompliziert und deshalb kostspielig und sehr störanfällig und verschleißintensiv.In addition, it is still known, time relays for bridging the switch-on contact to be provided for the brake fan contactor to switch off the control circuit when the drive is switched off for the brake fan contactor open after a fixed time has elapsed allow. The known mechanical rotary brake monitoring devices are in their Structure very complicated and therefore expensive and very prone to failure and wear-intensive.

Diese Nachteile der bekannten mechanischen Bremswächtereinrichtungen zur drehzahlabhängigen Bremslüfterselbstbetätigung für Leonardantriebe mit Stromdämpfungsmaschine beseitigt die Erfindung. Sie bezieht sich auf eine Einrichtung zur drehzahlabhängigen Bremslüfterselbstbetätigung für Leonardantriebe mit Stromdämpfungsmaschine in Verbindung mit auch zeitverzögerter Relaissteuerung. Das Neue des Erfindungsprinzips besteht darin, daß in der Bremswächterschaltung zur Betätigungsauslösung dermechanischen Bremsen ein oder mehrere Strom- und/oder Spannungswächterrelais als insbesondere mit Zeitverzögerung relaiswirksame Schaltorgane an den Klemmen des Ankers der Stromdämpfungsmaschine und der von ihm eingespeisten am Netzkontakt liegenden Erregerwicklung eines Leonardgenerators angeordnet sind, die einen den Hauptkontakt des Bremslüfterschützes überbrückenden Nebenkontakt betätigen.These disadvantages of the known mechanical brake monitoring devices for speed-dependent brake fan self-actuation for Leonard drives with current damping machine eliminates the invention. It refers to a device for speed-dependent Brake fan self-actuation for Leonard drives in connection with current damping machine with also time-delayed relay control. The novelty of the invention principle exists that in the brake monitor circuit for actuation triggering the mechanical Braking one or more current and / or voltage monitor relays as in particular with a time delay relay-effective switching devices at the terminals of the armature of the current damping machine and the excitation winding of a Leonard generator that is fed in from the mains contact are arranged, which bridges the main contact of the brake fan contactor Operate secondary contact.

Eine weitere Vervollkommnung der nach dem Erfindungsprinzip ausgeführten Bremswächterschaltungen ist dadurch möglich, daß im Erregerkreis der Stromdämpfungsmaschine Dämpfungsglieder angeordnet sind, die auf die Veränderung der Spannung während des Maschinenauslaufs einwirken und dadurch die Schaltorgane beeinflussen. Derartige Schaltungen sind auch in den unteren Drehzahlbereichen beim Hochlaufen wirksam und ermöglichen beim Auslaufen den Bremseneinfall, wenn die Spannung bzw. der Strom im Ankerstromkreis oder im Erreger-Stromkreis z. B. des Leonardgenerators einen Mindestwert erreicht hat oder Null ist.Another perfecting of those carried out according to the principle of the invention Brake monitor circuits is possible because in the excitation circuit the current damping machine attenuators are arranged, which act on the change the voltage act while the machine is stopping and thereby the switching elements influence. Such circuits are also in the lower speed ranges They run up effectively and enable the brakes to be applied when the voltage is running down or the current in the armature circuit or in the excitation circuit z. B. the Leonard generator has reached a minimum value or is zero.

Das Schaltbildschema zur Erläuterung des Erfindungsprinzips und seiner vorteilhaften Funktion betrifft als ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einen Leonardsatz, in dem als Schaltorgan das Spannungswächterrelais 8 als das Wesentliche dieser Beispielschaltung angewendet ist.The circuit diagram to explain the principle of the invention and its advantageous function relates to an exemplary embodiment according to the invention Leonardsatz, in which the voltage monitor relay 8 as the switching element is essential this example circuit is applied.

Beim zunächst betrachteten Abschaltvorgang des Antriebes öffnen sich zuerst die an einem Netzpol P liegenden Kontakte 1, 2 und 3, von denen der Kontakt 1 der Einschaltkontakt des Bremslüfterschützes 12 ist. Durch die Öffnung des Kontaktes 2 wird der Reihenwiderstand 4 im Erregerstromkreis 5 der Stromdämpfungsmaschine mit ihrem Anker 6 wirksam. Durch die Regulierung dieses Reihenwiderstands als vorgesehenes Dämpfungsglied in diesem Erregerstromkreis kann erfindungsgemäß auf die absinkende Veränderung der Spannung beim Auslaufen der Stromdämpfungsmaschine an ihrem Anker 16 bzw. an der daran liegenden Erregerwicklung 7 des Leonardgenerators 13 eingewirkt und insofern der Abfall des Spannungswächterrelais 8, das an der Ankerspannung der Stromdämpfungsmaschine liegt, durch folgendes beeinflußt werden: Durch die gleichzeitig mit dem soeben beschriebenen Öffnungsvorgang des Kontaktes 2 erfolgte öffnung des Kontaktes 3 ist die Erregerwicklung 7 des Leonardgenerators 13, die zugleich am Anker 6 der Stromdämpfungsmaschine liegt, vom Netz getrennt, so daß letztere nunmehr als Generator wirkend ausläuft und dabei mit demzufolge stetig absinkender Generatorspannung das Feld des Leonardgenerators erregt. Ist diese Spannung an seiner Erregerwicklung 7 bis zum Abfallspannungswert des Spannungswächterrelais 8 abgesunken, bewirkt es abfallend die Öffnung der zum eingangs schon geöffneten Einschaltkontakt 1 des Bremslüfterschützes 12 noch parallel verbliebenen restlichen Kontaktverbindung 11 und dadurch den Abfall des Bremslüfterschützes.When the drive is switched off initially, contacts 1, 2 and 3 connected to a mains pole P open first, of which contact 1 is the switch-on contact of the brake fan contactor 12. By opening the contact 2, the series resistor 4 in the excitation circuit 5 of the current damping machine with its armature 6 becomes effective. By regulating this series resistance as a provided attenuator in this excitation circuit, according to the invention, the decreasing change in voltage when the current damping machine runs down at its armature 16 or at the excitation winding 7 of the Leonard generator 13 attached to it, and in this respect the drop in the voltage monitor relay 8, which is connected to the Armature voltage of the current damping machine is influenced by the following: Due to the opening of contact 3, which took place at the same time as the opening process of contact 2 just described, the excitation winding 7 of the Leonard generator 13, which is also connected to the armature 6 of the current damping machine, is disconnected from the network, so that the latter now expires acting as a generator and thereby excites the field of the Leonard generator with the consequent steadily decreasing generator voltage. If this voltage on its excitation winding 7 has dropped to the drop-out voltage value of the voltage monitor relay 8, it causes the opening of the remaining contact connection 11, which is still parallel to the switch-on contact 1 of the brake fan contactor 12, which was already open at the beginning, and thus the brake fan contactor drops out.

Die Funktion des Einschaltvorgangs ist bei diesem Beispiel einer Bremswächterschaltung gemäß der Erfindung folgende: Wiederum werden die Kontakte 1, 2 und 3 gleichzeitig und jetzt schließend betätigt. Kontakt 1 schaltet das Bremslüfterschütz ein, Kontakt 2 überbrückt den Regulierwiderstand 4 im Erregerstromkreis 5 der Stromdämpfungsmaschine mit ihrem Anker 6 und der Kontakt 3 legt die Netzspannung über den veränderbaren Widerstand 9 mit Vorwiderstand 10 an die dazu in Reihe liegende Parallelverzweigung der Erregerwicklung 7 des Leonardgenerators 13, des Ankers 6 der Stromdämpfungsmaschine und des am Anker 6 und an der Wicklung 7 liegenden Spannungswächterrelais B.The function of the switch-on process in this example is a brake monitor circuit according to the invention the following: Again, contacts 1, 2 and 3 become simultaneously and now pressed to close. Contact 1 switches on the brake fan contactor, contact 2 bridges the regulating resistor 4 in the excitation circuit 5 of the current damping machine with its armature 6 and the contact 3 puts the mains voltage on the changeable Resistor 9 with series resistor 10 to the parallel branch in series the excitation winding 7 of the Leonard generator 13, the armature 6 of the current damping machine and the voltage monitor relay B on armature 6 and winding 7.

Der Erregerstromkreis 5 der Stromdämpfungsmaschine sowie der Erregerstromkreis 15 des Leonardmotors 14 liegen schon vor der Schließung der Kontakte 1, 2 und 3 an den Netzpolen P und N. Infolge dieser soeben erfolgten Kontaktschließung, die gleichzeitig -den Anker 6 der Stromdämpfungsmaschine und die Erregerwicklung 7 des Leonardgenerators an Spannung legte, beginnt die Stromdämpfungsmaschine anzulaufen und steigt beim Hochlaufen die Spannung an ihrem Anker 6 und damit an der daran liegenden Erregerwicklung 7 des Leonardgenerators und des Spannungswächterrelais B. Dieses spricht bei Erreichen eines bestimmten, den Betriebsbedingungen des Antriebes entsprechenden Spannungswertes an und schließt den Kontakt 11 als überbrückung des eingangs genannten Einschaltkontaktes 1 des Bremslüfterschützes 12, um beim weiteren Spannungsanstieg im Schließzustand bis zum Ende des bereits beschriebenen Abschaltvorgangs mit seiner erfindungsgemäßen Spannungswächterbetätigung für den drehzahlgerechten Abfall des Bremslüfterschützes zu verharren.The excitation circuit 5 of the current damping machine and the excitation circuit 15 of the Leonard motor 14 are already before the closure of the contacts 1, 2 and 3 at the network poles P and N. As a result of this contact closure that has just taken place, the armature 6 of the current damping machine and the excitation winding 7 of the Leonardgenerators put on voltage begins to run, the current damping machine and increases during startup, the voltage at its anchor 6 and thus on the lying thereon excitation winding 7 of the Leonardgenerators and the voltage monitoring relay B. This speaks on reaching of a certain operating conditions of the actuator corresponding voltage value, and includes the contact 11 as bridging the aforementioned switch-on contact 1 of the brake fan contactor 12, in order to use its voltage monitor actuation according to the invention for the speed-correct Abfa when the voltage continues to rise in the closed state until the end of the shutdown process already described ll of the brake fan contactor to pause.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for speed-dependent brake fan self-actuation for Leonard drives with a current damping machine in conjunction with also time-delayed relay control, characterized in that one or more current and current to actuate the mechanical brakes. or voltage monitor relays (8) as switching elements, in particular with a time delay, are arranged on the terminals of the armature (6) of the current damping machine and the exciter winding (7) of a Leonard generator (13) fed by it and connected to the mains contact (3), which have a main contact ( 1) of the brake fan contactor (12), actuate the secondary contact (11) bridging the gap.

2. Device according to claim 1, characterized by a in the excitation circuit (5) of the current damping machine and preferably its Mains contact (2) bridging and controllable attenuator (4) that reacts to the change from the current damping machine to the excitation winding (7) of the Leonard generator (13) and the voltage delivered to the voltage monitor relay (8) acts.

3. Establishment according to claim 1 and 2, characterized by the when starting and stopping the electrical machines simultaneous closing and opening of the with one of the relay effective Switching element or voltage monitor relay (8) bridged the actuated secondary contact (11) Main contact (1) of the brake fan contactor (12), also preferably of one adjustable damping resistor (4) bridged secondary contact (2) of the excitation circuit (5) the current damping machine and also the armature (6) of the current damping machine. the excitation winding (7) of the Leonard generator (13) and the relay-active switching element via, as is known, controllable resistors (9) and (10) operating network contact (3). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 637 823, 664 787.