DE1158620B

DE1158620B - Circuit arrangement for electric motor drives monitored for underspeed

Info

Publication number: DE1158620B
Application number: DEC25815A
Authority: DE
Inventors: Erich Tharandt
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1961-12-22
Filing date: 1961-12-22
Publication date: 1963-12-05

Description

Schaltungsanordnung für auf Unterdrehzahl überwachte elektromotorische Antriebe Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elektromotorische Antriebe von Arbeitsmaschinen, deren Drehzahl mit einem Drehzahlwächter überwacht wird und die bei zu kleiner Drehzahl abgeschaltet werden. Sie ist besonders geeignet für Arbeitsmaschinen, die über Riemen angetrieben werden und zum Blockieren neigen, insbesondere Kohlen- oder Steinbrecher. Die Motoren und die überstromrelais hierfür müssen einerseits für Schweranlauf bemessen sein, andererseits rutscht bei blockierendem Brecher der Treibriemen durch, wobei aber der Motor nicht sehr stark überlastet wird, so daß es praktisch unmöglich ist, durch geeignete Einstellung des überstromrelais gleichzeitig den Treibriemen gegen Verbrennen zu schützen und einen von überflüssigen Abschaltungen freien Betrieb zu gewährleisten.Circuit arrangement for underspeed monitored electromotive Drives The invention relates to a circuit arrangement for electromotive drives of working machines whose speed is monitored with a speed monitor and which are switched off if the speed is too low. It is particularly suitable for Working machines that are driven by belts and tend to block, especially coal or stone crushers. The motors and the overcurrent relays for this must on the one hand be dimensioned for heavy starting, on the other hand slips when blocking The drive belt breaks through, but the engine is not overloaded so that it is practically impossible to adjust the overcurrent relay appropriately at the same time to protect the drive belt against burning and one of superfluous Shutdowns to ensure free operation.

Die an sich naheliegende Verwendung eines Drehzahlwächters an der Arbeitsmaschine bringt aber in den bisher bekannten Ausführungen erhebliche Nachteile mit sich, denn die Kontakte des Drehzahlwächters, normalerweise ein Umschaltekontakt, neigen mindestens im Bereich der Umschaltedrehzahl und auch bei den im Betrieb unvermeidlichen Erschütterungen zum kurzzeitigen Abheben bzw. zu einer erheblichen Vergrößerung des Kontaktwiderstandes, so daß die angeschlossenen Hilfsschütze unruhig werden und sogar kurzzeitig abfallen. Dadurch werden sehr leicht Fehlschaltungen verursacht, außerdem werden die Kontakte nicht nur des Drehzahlwächters, sondern auch der Hilfsschütze übermäßig beansprucht und verschmoren. Diese Nachteile sind so schwerwiegend, daß viele Betriebe auf jede Überwachung ihrer Brecher verzichten und lieber die regelmäßige und kostspielige Erneuerung der verbrannten Treibriemen in Kauf nehmen.The obvious use of a speed monitor on the However, in the designs known up to now, the working machine has considerable disadvantages with itself, because the contacts of the speed monitor, usually a changeover contact, tend at least in the range of the switching speed and also in the unavoidable during operation Vibrations to briefly take off or to a considerable enlargement of the contact resistance, so that the connected contactor relays become restless and even drop off for a short time. This can very easily cause incorrect switching, In addition, the contacts are not only used for the speed monitor, but also for the auxiliary contactors excessively stressed and charred. These disadvantages are so serious that Many companies do without any monitoring of their crushers and prefer regular monitoring and accept costly renewal of the burnt drive belt.

Die Erfindung ermöglicht nun einen völlig einwandfreien, von überflüssigen Störungen freien Betrieb der genannten elektromotorischen Antriebe. Erfindungsgemäß schließt der Drehzahlwächter beim Unterschreiten der eingestellten Drehzahl einen Kontakt, der ein mit Selbsthaltung versehenen Hilfsschütz einschaltet, welches das Motorschütz abschaltet, und beim Anlauf des Antriebs wird die Einschaltung des genannten Hilfsschützes so lange gesperrt, bis der Anlaufvorgang oder die Anlaufzeit beendet ist. Der Kontakt des Drehzahlwächters greift also nur im Augenblick des Schließens in die Steuerung ein und wird dann durch den Selbsthaltekontakt des Hilfsschützes, das im folgenden Blockierschütz genannt wird, überbrückt.The invention now enables a completely flawless, of superfluous Interference-free operation of the aforementioned electric motor drives. According to the invention the speed monitor closes when the speed falls below the set speed Contact that switches on a self-locking auxiliary contactor that controls the The motor contactor switches off, and when the drive starts up, the above-mentioned Auxiliary contactor blocked until the start-up process or the start-up time has ended is. The contact of the speed monitor only takes effect at the moment of closing into the control and is then activated by the self-holding contact of the auxiliary contactor, which is referred to in the following as the blocking contactor is bridged.

Es ist eine Drehzahlüberwachungseinrichtung bekanntgeworden, die den Antrieb gegen Überschreiten der Höchstdrehzahl schützen soll, ein Zustand, der im normalen Betrieb nicht auftritt und auch im Anlauf nicht durchfahren wird. Bei ihr wird beim überschreiten der Höchstdrehzahl vom Tachometer ein Steuerkreis geschlossen, der die Auslösung des Schalters bewirkt. Dagegen betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Erfassung von Unterdrehzahlen, die bei jedem Anlauf durchfahren werden, ohne daß bei einem normalen Anlauf eine Abschaltung erfolgen darf.It is a speed monitoring device has become known that the The drive is to protect against exceeding the maximum speed, a condition that occurs in normal operation does not occur and is not run through during start-up. With her if the speedometer closes a control circuit when the maximum speed is exceeded, which triggers the switch. In contrast, the invention relates to a device for recording underspeed that are passed through with every start-up without that a shutdown may take place during a normal start-up.

Es ist ferner zur Stillstandsüberwachung ein. Drehkontaktgeber bekanntgeworden, der nach Art eines Zündunterbrechers von Ottomotoren dauernd einen Kontakt öffnet und schließt, solange die Drehzahl nicht Null ist. Dieses abwechselnde öffnen und Schließen bzw. die Frequenz davon wird in einer elektronischen Einrichtung erfaßt und als Anzeige für das Vorhandensein der erforderlichen Drehzahl ausgenutzt. Nach der Erfindung ist weder eine elektronische Einrichtung noch ein besonderer Drehkontaktgeber mit präziser Kontaktjustierung erforderlich, es genügt vielmehr ein einfacher, handelsüblicher Drehzahlwächter.It is also used for standstill monitoring. Rotary contactors become known, which continuously opens a contact like an ignition interrupter in gasoline engines and closes as long as the speed is not zero. This alternate opening and Closing or the frequency thereof is detected in an electronic device and used as an indicator for the presence of the required speed. To of the invention is neither an electronic device nor a special rotary contactor with precise contact adjustment required; rather a simple, commercially available one is sufficient Speed monitor.

Bei einer Einrichtung zur Überwachung der Beschleunigung ist es bekanntgeworden, die Überwachungseinrichtung nach erfolgtem Anlauf von einem Zeitrelais abschalten zu lassen. Die Überwachungseinrichtung nach der Erfindung soll dagegen erst nach erfolgtem Anlauf wirksam werden.In the case of a device for monitoring the acceleration, it has become known switch off the monitoring device after it has started up by a time relay allow. The monitoring device according to the invention, however, should only after take effect after the startup.

Damit der stillstehende Motor eingeschaltet und hochgefahren werden kann, ist die Anordnung so getroffen, daß der Drehzahlwächter einen Umschaltekontakt besitzt und mit seinem beim Überschreiten der eingestellten Drehzahl sich schließenden Kontakt ein weiteres, mit Selbsthaltung versehenes Hilfsschütz (im folgenden Betriebsschütz genannt) einschaltet, das die Einschaltung des Blockierschützes vorbereitet.So that the stationary motor can be switched on and started up can, the arrangement is made so that the speed monitor has a changeover contact owns and with his when crossing the set speed contact closes another contactor relay with self-holding (hereinafter referred to as the operating contactor) switches on, which activates the blocking contactor prepared.

Da einerseits die Antriebsmaschine auch beim Einschalten gegen Blockieren geschützt werden, andererseits das Blockierschütz, wie geschildert, erst nach dem Betriebsschütz ansprechen soll, wird beim Einschalten des Motors ein Zeitrelais in Gang gesetzt, das den Motor wieder abschaltet, wenn nicht vor Ablauf der eingestellten Zeit das Betriebsschütz eingeschaltet wird.On the one hand, the drive machine also prevents blocking when switched on be protected, on the other hand, the blocking contactor, as described, only after If the operating contactor is to respond, a timing relay is activated when the motor is switched on set in motion that switches the engine off again, if not before the set time has elapsed Time the operating contactor is switched on.

Eine andere Möglichkeit, die Drehzahlüberwachung während des Anlaufens des Antriebs unwirksam zu machen, besteht darin, daß die Einschaltung des Blockierschützes von einem zusammen mit dem Motorschütz eingeschalteten Zeitrelais so lange gesperrt wird, bis die eingestellte Zeit abgelaufen ist. Ein Betriebsschütz ist hierbei nicht erforderlich. Außerdem wird die Steuerung hierdurch unempfindlich gegen ein- oder mehrmaliges völliges Umschalten des Kontaktes des Drehzahlwächters, das bei gewissen Bauarten von Drehzahlwächtern beim Anrucken der Arbeitsmaschine auftreten kann.Another possibility is the speed monitoring during start-up To make the drive ineffective consists in switching on the blocking contactor blocked for so long by a timing relay that is switched on together with the motor contactor until the set time has expired. A company contactor is not here necessary. In addition, this makes the control system insensitive to one or more multiple complete switching of the contact of the speed monitor, which with certain Types of speed monitors can occur when the driven machine is pushed.

Hat das Blockierschütz einmal angesprochen und den Antrieb stillgesetzt, so bleibt seine Selbsthaltung zweckmäßigerweise bestehen, bis das Blockierschütz gesondert, beispielsweise durch einen abschließbaren Schalter oder Drucktaster, abgeschaltet wird.If the blocking contactor has responded once and shut down the drive, so its self-retention expediently remains until the blocking contactor separately, for example by a lockable switch or push button, is switched off.

Wird die Erfindung für Brecher, Mühlen od. dgl. verwendet, denen über ein Transportband Material zugeführt wird, so wird zur Erleichterung des Anlaufs des Brechers usw. der Antrieb des Transportbandes entweder so verriegelt, daß er nur bei eingeschaltetem Betriebsschütz, also oberhalb einer gewissen Mindestgeschwindigkeit des Brechers, eingeschaltet werden kann, oder die Einschaltung des Transportbandes wird erst nach Ablauf des Zeitrelais freigegeben.If the invention for crushers, mills or the like. Used, those about A conveyor belt of material is fed to facilitate the start-up the crusher, etc., the drive of the conveyor belt either locked so that he only when the operating contactor is switched on, i.e. above a certain minimum speed the crusher, can be switched on, or the switching on of the conveyor belt is only released after the time relay has expired.

Zwei Ausführungsbeispiele von Schützensteuerungen nach der Erfindung sind in der Zeichnung in zwei Stromlaufplänen dargestellt. Die mit kleinen Buchstaben und Zahlen bezeichneten Kontakte gehören zu den mit den gleichen, aber großen Buchstaben bezeichneten Schützen bzw. Relais. Die Motorstromkreise sind nicht gezeichnet, ebenso fehlen die Kontakte der überstromrelais, die Sicherungen der Steuerkreise und ähnliche, für die Erfindung unwesentliche Einzelheiten.Two embodiments of contactor controls according to the invention are shown in the drawing in two circuit diagrams. The ones with small letters Contacts labeled and numbers belong to those with the same but capitalized letters designated contactors or relays. The motor circuits are not drawn, either the contacts of the overcurrent relays, the fuses of the control circuits and similar are missing, for the invention insignificant details.

Die Beispiele zeigen die Steuerung der Motoren eines Kohlenbrechers, eines Lesebandes, das dem Brecher die Rohkohle zuführt und auf dem die Fremdkörper, wie Holz- und Metallstücke, aus der Rohkohle ausgelesen werden, und eines Transportbandes, das die vom Brecher zu Stückkohle zerkleinerte Rohkohle wegfördert.The examples show the control of the engines of a coal crusher, a reading belt that feeds the raw coal to the crusher and on which the foreign bodies, such as pieces of wood and metal from which raw coal are extracted and a conveyor belt, which conveys away the raw coal that has been crushed to lump coal by the crusher.

Die drei Maschinen können nur in bestimmter Reihenfolge eingeschaltet werden (Folgeverriegelung beim Einschalten). Sie werden in dem Beispiel nach Fig. 1 folgendermaßen in Betrieb gesetzt: Durch Drücken des Tasters Tii wird das Motorschütz A erregt, hält sich über den Kontakt a 1 selbst und schaltet zugleich den Antriebsmotor des Stückkohlenbandes ein. Da a2 jetzt geschlossen ist, kann das Motorschütz B, das den Brecher in Betrieb setzt, mit dem Taster T1. eingeschaltet werden und sich über b 1 selbst halten. Über b 3 wird das Zeitrelais Z erregt, sein Ruhekontakt z 1 bleibt aber noch bis zum Ablauf der eingestellten Zeit geschlossen. Mit b 4 wird die Selbsthaltung und mit b 5 die Einschaltung des Betriebsschütes D vorbereitet. Läuft der Brecher ordnungsgemäß hoch, so schaltet bei Erreichen der entsprechenden Drehzahl der Kontakt des Drehzahlwächters DW um und erregt das Betriebsschütz D, das sich über d 1 selbst hält und über d 2 den Kontakt z 1 des Zeitrelais Z überbrückt. Läuft dagegen das Zeitrelais Z ab und öffnet z l, bevor der Brecher hochgelaufen und d2 geschlossen ist, so wird das Motorschütz B wieder abgeschaltet.The three machines can only be switched on in a certain order (sequential locking when switched on). In the example according to FIG. 1, they are put into operation as follows: By pressing the button Tii, the motor contactor A is energized, holds itself via the contact a 1 and at the same time switches on the drive motor of the lump coal belt. Since a2 is now closed, the motor contactor B, which puts the crusher into operation, can be activated with button T1. be switched on and hold themselves over b 1. The timing relay Z is excited via b 3, but its normally closed contact z 1 remains closed until the set time has elapsed. With b 4 the self-holding and with b 5 the activation of the operating protection D is prepared. If the crusher runs up properly, the contact of the speed monitor DW switches over when the corresponding speed is reached and energizes the operating contactor D, which holds itself via d 1 and bridges the contact z 1 of the time relay Z via d 2. If, on the other hand, the timing relay Z expires and opens zl before the crusher has run up and d2 is closed, the motor contactor B is switched off again.

Durch das Einschalten des Betriebsschützes D wird über d3 die Einschaltung des Blockierschützes E vorbereitet. Wird jetzt der Brecher so stark überlastet, daß der Treibriemen durchrutscht und die Brecherdrehzahl unter den am Drehzahlwächter DW eingestellten Wert sinkt, so schaltet DW wieder um und erregt somit das Blockierschütz E, das sich über e 1 selbst hält. e2 schaltet dann sofort das Motorschütz B aus, das auch nicht wieder eingeschaltet werden kann, solange E eingeschaltet bleibt. Das Blockierschütz E muß seinerseits erst durch Drücken des Tasters Tot quittiert werden, der vorzugsweise abschließbar oder in einem besonderen Raum untergebracht ist. (Für betriebsmäßiges Abschalten des Brechers ist der Tasters Toi bestimmt.) Der Vorteil der Erfindung ist, daß die Hilfsschütze D und E durch ein kurzzeitiges Abprellen des Kontaktes des Drehzahlwächters DW von seiner betriebsmäßigen Lage überhaupt nicht beeinflußt werden und daß erst durch das vollständige Umlegen des Kontaktes die Abschaltung durch Erregen von E eingeleitet wird.When the operating contactor D is switched on, it is switched on via d3 of the blocking contactor E prepared. If the crusher is now so heavily overloaded, that the drive belt slips and the crusher speed is below that on the speed monitor DW set value drops, DW switches over again and thus energizes the blocking contactor E that holds itself above e 1. e2 then immediately switches off motor contactor B, which cannot be switched on again as long as E remains switched on. The blocking contactor E itself must first be acknowledged by pressing the Tot button are preferably locked or housed in a special room is. (The Toi button is intended for operational shutdown of the crusher.) The advantage of the invention is that the contactor relays D and E by a brief The contact of the DW speed monitor bounces off from its operational position are not influenced at all and that only when the Contact the shutdown is initiated by energizing E.

Die Folgeverriegelung zum Einschalten des Lesebandes, das dem Brecher das Material zuführt, besteht darin, daß erst nach erfolgtem Hochlauf des Brechers durch Anziehen des Betriebsschützes D der Kontakt d4 geschlossen und die Einschaltung des Motorschützes C, das das Leseband in Betrieb setzt, über den Taster T13 freigegeben wird; c l bewirkt dann die Selbsthaltung.The follow-up interlock for switching on the reading belt that feeds the crusher the material feed consists in that only after the crusher has run up when the operating contactor D is pulled in, the contact d4 is closed and the switch-on of the motor contactor C, which puts the reading belt into operation, is released via button T13 will; c l then causes the self-holding.

Beim Abschalten des Brechers von Hand, durch Überstrom oder infolge Blockierens wird das Betriebsschütz D durch die Kontakte b 4 und b 5 sofort abgeschaltet und bewirkt damit über den Kontakt d 4 die unverzögerte Stillsetzung des Lesebandes. Wird dagegen das Stückkohlenband durch Überlastung oder von Hand abgeschaltet, so wird nicht etwa der Brecher stillgesetzt, denn der Kontakt a 2 ist vom Kontakt b 2 überbrückt. Vielmehr schaltet der Kontakt a 3 das Leseband aus, der Brecher läuft weiter und räumt sich leer, was zum Wiederanfahren günstig oder sogar erforderlich ist.When the crusher is switched off by hand, by overcurrent or as a result of blocking, the operating contactor D is switched off immediately by the contacts b 4 and b 5 and thus brings about the immediate shutdown of the reading belt via the contact d 4. If, on the other hand, the lump coal belt is switched off by overload or by hand, the crusher is not shut down because contact a 2 is bridged by contact b 2. Rather, the contact a 3 switches off the reading belt, the crusher continues to run and is emptied, which is beneficial or even necessary for restarting.

Bei der Schützensteuerung nach Fig. 2 muß nach dem Einschalten des Motorschützes B des Brechers und dem Anlaufen des Zeitrelais Z innerhalb der eingestellten Zeit der Kontakt des Drehzahlwächters DW durch Überschreiten der eingestellten Drehzahl geöffnet werden, sonst wird durch Schließen des Arbeitskontaktes z 2 des Zeitrelais Z das Blockierschütz E erregt und schaltet über e 2 den Antrieb ab. Sinkt im Betrieb die Drehzahl des Brechers so weit ab, daß der Kontakt des Drehzahlwächters sich schließt, so schaltet ebenfalls das Blockierschütz den Antrieb ab. In beiden Fällen hält das Blockierschütz sich über e 1 selbst und muß mit dem Taster To., ausgeschaltet werden.In the contactor control according to FIG. 2, after switching on the Motor contactor B of the crusher and the start of the timing relay Z within the set Time of contact of the speed monitor DW when the set speed is exceeded opened, otherwise by closing the normally open contact z 2 of the timing relay Z excites blocking contactor E and switches off the drive via e 2. Sinks in operation the speed of the crusher so far that the contact of the speed monitor is closes, the blocking contactor also switches off the drive. In both cases the blocking contactor holds itself via e 1 and must be switched off with the To. button will.

Das Motorschütz C des Lesebandes kann bei der Steuerung nach Fig. 2 erst eingeschaltet werden, wenn das Zeitrelais abgelaufen und z 2 geschlossen ist. Das Zeitrelais ist nur beim Anzug, nicht beim Abfall verzögert. Wird der Brecher stillgesetzt, so fällt auch das Zeitrelais unverzögert ab und schaltet damit das Motorschütz C des Lesebandes aus. Der Kontakt b 6 verhindert, daß das Leseband in Betrieb gesetzt werden kann, wenn das Blockierschütz angesprochen hat und demnach e 1 geschlossen ist. Außerdem verhindert b 6 das Einschalten des Blockierschützes, wenn der Brecher mit Toi normal stillgesetzt wurde und der Kontakt des Drehzahlwächters sich schließt, bevor z 2 geöffnet ist.The motor contactor C of the reading belt can be used in the control according to Fig. 2 can only be switched on when the time relay has expired and z 2 is closed is. That The timing relay is only delayed when it closes, not when it falls. If the crusher is stopped, the timing relay also drops out without delay and switches so that the motor contactor C of the reading belt off. The contact b 6 prevents that The reading belt can be put into operation when the blocking contactor has responded and therefore e 1 is closed. In addition, b 6 prevents the blocking contactor from switching on, if the crusher with Toi was stopped normally and the contact of the speed monitor closes before z 2 is open.

Claims

PATENT CLAIMS: 1 circuit arrangement for electromotive drives of working machines whose speed is monitored with a speed monitor and which are switched off at too low a speed, characterized in that the Speed monitor closes a contact when the speed falls below the set speed, which switches on a self-locking auxiliary contactor (blocking contactor), which the motor contactor switches off, and that when the drive starts, it switches on of the mentioned contactor relay is blocked until the start-up process or the Start-up time has ended.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that the speed monitor has a changeover contact and when it is exceeded the set speed closes another contact with self-holding provided auxiliary contactor (operating contactor) switches on, which activates the blocking contactor prepared.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that that when the drive motor is switched on, a time relay starts the motor switches off again if the operating contactor has not expired before the set time has elapsed is switched on.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that the blocking contactor is switched on together with the motor contactor switched on time relay is blocked until the set time has expired is.

5. Circuit arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the Blocking contactor remains so long after it has responded and the drive has been shut down itself holds until it is separated, for example by a lockable switch or push button, is switched off.

6. Circuit arrangement according to claim 2 for Crushers, mills or the like, characterized in that a material-feeding means of transport, in particular the conveyor belt, can only be switched on when the operating contactor is switched on.

7. Circuit arrangement according to claim 3 or 4, for crushers, mills or the like, characterized in that a material feeding means of transport, in particular the conveyor belt, can only be switched on when the timer relay set time has expired. B. Use of the circuit arrangement according to the Claims 1 to 7 for work machines that are driven by belts and tend to jam, especially coal or stone crushers. Considered Publications: German Patent Nos. 518 532, 592 221; SSW publication “Standstill monitors for machines in staggered operation” (special print from the Siemens magazine from February 1960, pp. 86 to 89).