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Selbstentregungseinrichtung zum Stillsetzen von Leonardantrieben Die
Stillsetzung eines Leonardantriebes geschieht in bekannter Weise durch Abschaltung
der Generatorerregung. Da der Generatoranker aber weiterläuft, wird durch das Remanenzfeld
an den Motor noch eine gewisse Restspannung geliefert, die ihn zur Aufrechterhaltung
einer geringen Drehzahl veranlaßt. Für die völlige Stillsetzung ist es deshalb notwendig,
die Remanenzerregung und damit auch die Remanenzspannung zum Verschwinden zu bringen.
Dies geschieht in bekannter Weise dadurch, daß die Erregerwicklung des Generators
umgepolt und an die Generatorspannung angeschlossen wird. Mit dem Remanenzmagnetismus
verschwindet die Ankerspannung und damit gleichzeitig wieder die Gegenerregung.
Der Motor wird rasch zum völligen Stillstand gebracht, ohne daß eine gegenläufige
Erregung eintritt.
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Im allgemeinen ist die Spannung der Erregerwicklung niedriger als
die Generatorspannung, so daß die Selbstentregung erst dann eingeleitet werden kann,
wenn die Drehzahl des Motors und damit die Generatorspannung nach Abschaltung der
Generatorerregung auf den entsprechenden niedrigen Wert abgesunken ist. Dies erfordert
aber die Verwendung eines von der Generatorspannung gesteuerten Relais, dessen Wicklung
so bemessen ist, daß es bei der entsprechenden niedrigen Generatorspannung abfällt
und die Selbstentregung einleitet. Um die Relaiswicklung bei normaler Betriebsspannung
gegen Überlastung zu schützen, ist die Vorschaltung eines Widerstandes erforderlich.
der bei der Abschaltung der Generatorerregung überbrückt wird, wodurch das Relais
erst bei der gewünschten niederen Generatorspannung abfällt. Der Anzug dieses Spannungsrelais
kann durch eine getrennte Ansprechwicklung, die von einer Fremdspannung gespeist
wird, bewirkt werden.
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Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß der Vorwiderstand der
Relaiswicklung an die jeweils maximal auftretende Generatorspannung angepaßt werden
muß. Außerdem liegt die Relaiswicklung während des Auslaufvorganges des Motors beginnend
von der Abschaltung der Generatorerregung bis zum Abfall des Spannungsrelais an
Überspannung, was unter Umständen eine Zerstörung der Wicklung zur Folge haben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Selbstentregung von Leonardantrieben
ohne Verwendung einer Fremdspannung für das Spannungsrelais und ohne Anpassung des
Relaiswiderstandes durchzuführen, wobei auch längere Auslaufzeiten des Motors keine
Gefährdung der Relaisspule herbeiführen können.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Selbstentregungseinrichtung zum
Stillsetzen von Leonardantrieben mit einem von der Generatorspannung gespeisten
Relais für die Umpolung der Generatorerregung durch Umschalten der Erregerwicklung
von einer Fremdspannung auf die Generatorspannung und besteht darin, daß der Relaiswicklung
ein von einem Relaiskontakt im abgefallenen Zustand des Relais überbrückter Widerstand
vorgeschaltet und ein oberhalb der Nennbetriebsspannung der Relaiswicklung ein Konstant-,
spannungsverhalten aufweisender Widerstand parallel geschaltet ist oder der Relaiswicklung
eine Widerstandskombination vorgeschaltet ist, die oberhalb der Abfallspannung des
Relais ein Konstantstromverhalten aufweist.
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In der Zeichnung ist eine vorzugsweise Ausführung der Erfindung dargestellt.
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Der Generator 1 bildet mit dem Motor 2 den Leonardkreis. Die Erregung
3 des Motors ist konstant. Die Erregerwicklung 4 des Generators wird über den Spannungsteiler
5 von einer Fremdstromquelle gespeist und kann durch die Kontakte 6, 7 stromlos
gemacht werden. Parallel zu dem Betriebserregungskreis liegt der Selbstentregungskreis,
dessen einer Pol unmittelbar mit dem einen Pol des Generators und dessen anderer
Pol über die Schalter 8 und 9 mit dem anderen Pol des Generators verbunden ist.
An die Generatorspannung ist außerdem über den Relaiskontakt 10 das Umschaltrelais
11 angeschlossen, zu dessen Wicklung ein Widerstand 12 parallelgeschaltet ist, der
oberhalb der Nennbetriebsspannung der Relaiswicklung ein Konstantspannungsverhalten
aufweist. Parallel zum Relaiskontakt 10 liegt ein Widerstand 13.
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Der Leonardantrieb wird durch Betätigung der Schalter 6, 7 in Betrieb
gesetzt. Die Erregerwicklung 4 erhält Spannung, so daß der Generator 1 Spannung
an den Motor ? liefert. Gleichzeitig öffnet sich der mit den Schaltern 6, 7 gekoppelte
Schalter 8, wodurch der
Entregungskreis aufgetrennt wird. Unmittelbar
nach dem Anlauf zieht auch das Relais 11 an, da der Vorschaltwiderstand 13 durch
den Relaiskontakt 10 überbrückt ist und die Anzugsspannung dementsprechend niedrig
liegt. Durch den Anzug des Relais 11 öffnet sich der Relaiskontakt 10. Der freigegebene
Vorschaltwiderstand 13 schützt die Relaiswicklung gegen Überlastung auch bei weiter
ansteigender Generatorspannung. Gleichzeitig öffnet sich auch der Relaiskontakt
9 und unterbricht den Selbstentregungskreis zum zweitenmal.
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Zur Stillsetzung des Leonardantriebes werden die Schalter 6, 7 und
8 betätigt. Dadurch wird einmal die Erregerwicklung von der Fremdstromquelle und
dem Potentiometer 5 abgeschaltet. Die Ankerspannung geht daraufhin zurück bis auf
einen durch den Remanenzmagnetismus bedingten Wert. Der Motor 2 läuft zunächst als
Generator weiter und bremst sich infolge Umkehr des Stromflusses ab. Während der
allmählich zurückgehenden Motordrehzahl bleibt das Relais 11 zunächst noch angezogen.
Erst nach Erreichung einer Spannung, die etwas über der Remanenzspannung liegt,
fällt das Relais ab und schließt durch seinen Kontakt 9 den Selbstentregungskreis
des Generators. Der vom Generator in den Selbstentregungskreis gelieferte Strom
ist so gerichtet, daß er das Generatorfeld völlig entregt. Die Generatorspannung
verschwindet dadurch vollständig, so daß der Motor fast momentan stillgesetzt wird.
Es ist zweckmäßig, dem Relais 11 eine geringe Anzugsverzögerung zu geben, damit
es nach dem gleichzeitigen Kurzschluß seines Vorwiderstandes 13 nicht sofort wieder
anzieht und den Selbstentregungskreis unterbricht.
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Dem Relais 11 ist außer dem Vorschaltwiderstand 13 gemäß der Erfindung
ein Widerstand 12 mit Konstantspannungsverhalten oberhalb der Nennbetriebsspannung
der Relaiswicklung parallelgeschaltet. Ein solcher Widerstand liegt beispielsweise
bei einer Zenerdiode vor. Durch Reihenschaltung mehrerer derartiger Dioden kann
eine der Maximalspannung des Relais entsprechenden Zenerspannung erhalten werden.
Damit wird erreicht, daß die Relaisspannung und damit auch der Relaisstrom nahezu
konstant bleibt, unabhängig von der in weiten Grenzen sich ändernden Generatorspannung.
Der über die Zenerspannung hinausgehende Spannungsbetrag erscheint als Spannungsabfall
am Vorschaltwiderstand 13, der als Strombegrenzer wirkt. Dieser Widerstand braucht
der maximal einstellbaren Generatorspannung nicht mehr jeweils angepaßt zu werden.
Daraus ergibt sich die MöClichkeit, die erfindungsgemäße Selbstentregungseinrichtung
auch nachträglich in Leonardantrieben einzubauen.
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Eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht in der Verwendung
einer Vorschaltwiderstandskombination, die oberhalb der Abfallspannung des Relais
ein Konstantstromverhalten aufweist. Der Parallelwiderstand zur Relaiswicklung fällt
hierbei fort. Das Konstantstromverhalten kann beispielsweise durch einen Eisenwasserstoffwiderstand
oder durch eine Widerstandskombination, bestehend aus der Reihenschaltung einer
Tunneldiode mit einem ohmschen Widerstand, erhalten werden. Ein derartiger Konstantstromwiderstand
hat die gleiche Schutzwirkung wie der parallel zum Relais liegende Konstantspannungswiderstand.
Unterhalb einer gewissen Spannung, die etwa der Abfallspannung des Relais entspricht,
nimmt der Widerstandswert eines solchen Vorschaltwiderstandes schnell zu, wodurch
das sichere Abfallen des Relais gewährleistet ist.
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Die erfindungsgemäße Verwendung spannungsabhängiger Parallel- bzw.
stromabhängiger Vorschaltwiderstände zur Relaiswicklung hat den Vorzug, unabhängig
von der jeweiligen Antriebsmasse und der davon abhängenden Auslaufzeit, einen sicheren
Relaisschutz sicherzustellen, ohne eine besondere Anpassung an die jeweils vorliegenden
Verhältnisse notwendig zu machen. Ebenso ist eine zusätzliche Fremdspannung für
den Anzug des Relais nicht mehr notwendig.
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Es ist an sich bekannt, eine parallel zu einem über einen Vorwiderstand
an Spannung liegenden Meßgerät geschaltete Zenerdiode als Überlastungsschutz für
das Meßgerät sowie Eisenwasserstoffwiderstände und Tunneldioden als Widerstände
bzw. Widerstandskombinationen mit Konstantstromverhalter zu verwenden. Desgleichen
sind Relais mit Anzugsverzögerung bekannt.
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Für die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 5 wird daher Patentschutz
nur in Verbindung mit Anspruch 1 beansprucht.