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Einrichtung zur Steuerung von Motoren mit wechselnder Drehrichtung
mittels einer aus zwei Leitern bestehenden Steuerleitung Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zur Steuerung von Motoren mit wechselnder Drehrichtung mittels
einer aus zwei Leitern bestehenden Steuerleitung.
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In Betrieben unter Tage werden Gewinnungsmaschinen zum Lösen der Kohle
eingesetzt, die nach Beendigung eines Arbeitshubes ihre Marschrichtung ändern, z.
B. Kohlenhobel und Rammanlagen. Der Hobel oder der Rammbär der Rammanlage werden
durch zwei Motoren bewegt, die am Anfang und Ende des Abbaues (Strebes) stehen und
die über Wendeschütze geschaltet werden.
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In vielen Betrieben sind die Arbeitsbedingungen so rauh, daß mit Rücksicht
auf die große Gefahr einer Beschädigung durch den Abbau keine elektrischen Leitungen
verlegt werden dürfen. In diesen Fällen müssen oft die Steuerleitungen auf verhältnismäßig
großen Umwegen zu dem Wendeschütz des hinteren Motors geführt werden. Aus Gründen
der Sparsamkeit und der Zweckmäßigkeit ist man daran interessiert, mit möglichst
dünnen und möglichst wenigen Steueradern auszukommen. Dünne Steueradern sind möglich,
wenn der Steuerstromkreis mit Gleichspannung gespeist wird.
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Die Aderzahlen des Steuerstromkreises können jedoch nur durch schaltungstechnische
Maßnahmen verringert werden. Bekannt ist eine Steuerschaltung, bei der zum Steuern
eines Kohlenhobels, der durch zwei Motoren angetrieben wird, zwei Steueradern dienen.
Von den beiden Steueradern kann eine durch den geerdeten Schutzleiter ersetzt werden.
Jeder der Motoren wird für sich gespeist. Die Steuerung der Motoren erfolgt mittels
Gleichstromrelais, wobei jedem Motor zwei Relais - je nach Drehrichtung - zugeordnet
sind. Die Erregerwicklungen der Relais sind jeweils einmal mit einem gemeinsamen
Rückleiter verbunden. Zum anderen sind sie über je einen Ruhekontakt, der seinerseits
in Schaltabhängigkeit vom Gleichstromrelais für die andere Drehrichtung des zugehörigen
Motors -steht, und einen in Reihe mit diesem Ruhekontakt liegenden Gleichrichter,
einem Steuerleiter und einem zweiten Gleichrichter mit der nicht der Speisung des
zugeordneten Motors dienenden Einspeisung verbunden. Der Steuerleiter ist dabei
allen Reihenschaltungen gemeinsam. Die Polarität der Gleichrichter ist so gewählt,
daß beim Betrieb in einer Drehrichtung die dann gespeisten Gleichstromsteuerrelais
von einer Halbwelle eines Wechselstroms durchflossen werden.
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Die bekannte Steuerung benötigt also für jede Drehrichtung zwei Steuerrelais.
Von diesen vier Steuerrelais werden wieder Hilfsrelais gesteuert, die ihrerseits
Motorschütze betätigen. Ferner sind sechs Gleichrichter für jede Drehrichtung erforderlich.
Eine Abschaltung bei Kurzschluß zwischen Schutz-und Steuerleiter kann von den Steuerrelais
nicht ausgelöst werden.
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Die Erfindung bezweckt eine Steuereinrichtung für Motoren mit wechselnder
Drehrichtung, die nur zwei Steuerleiter erfordert, mit einem minimalen Aufwand an
Schaltmitteln auskommt und frei von Beeinflussung durch Wechselfelder ist.
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Erfindungsgemäß erreicht man dies dadurch, daß jeweils zwei zu einer
Drehrichtung der Motoren gehörende Steuerfelais über die Steuerleitung so in Reihe
geschaltet sind, daß zur Steuerung des am Anfang der Steuerleitung befindlichen
Motors zwei über je einen Selbsthaltekontakt gehaltene Steuerrelais und daß zur
Steuerung des am Ende der Steuerleitung befindlichen Motors zwei über jeweils einen
Gleichrichter entgegengesetztei Durchlaßrichtung gespeiste Steuerrelais vorgesehen
sind, wobei parallel zu den Selbsthaltekontakten in Reihe mit Tastern liegende Gleichrichter
mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung geschaltet sind.
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Als Steuerrelais werden zweckmäßigerweise mechanische Gleichstromrelais
vorgesehen. Die Verwendung von elektronischen Gleichstromrelais ist da vorteilhaft,
wo nur sehr kleine Steuerleistungen zur Verfügung stehen. In einer bevorzugten Ausbildungsform
der Erfindung dient als Steuerleitung ein einadriges Kabel, dessen geerdeter Schutzleiter
die zweite Ader bildet. Es ist jedoch auch möglich, eine zweiadrige Steuerleitung
vorzusehen. -Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist insofern vorteilhaft, als
einmal der Aufwand an Steuerrelais gering ist. Die Verringerung der störanfälligen
Schaltmittel ist z. B. im Untertagebau besonders
wichtig. Zum anderen
sind insgesamt nur vier Gleichrichter erforderlich. Fremde Wechselstromfelder beeinflussen
die Steuerung nicht. Außerdem übernehmen die Steuerrelais die Überwachung der Steuerleitung
auf Erdschluß bei Verwendung nur eines Steuerleiters bzw. Kurzschlusses zwischen
zur Rückleitung dienenden Schutz- und den Steuerleitern. Da die Steuerung lediglich
mit Gleichstrom arbeitet, kann sie durch fremde Wechselstromfelder nicht beeinflußt
werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Am Anfang A der Steuerleitung St befinden sich die beiden Steuerrelais
dl und dz, die die Erregerspulen der nicht dargestellten Motorschütze Cl und C2
an Spannung legen. Diese betätigen ihrerseits die Selbsthaltekontakte cl und c2
der Steuerrelais dl und dz. Parallel zu den Selbsthaltekontakten cl und c2 liegen
die Einschalttaster bi und b2 sowie die Gleichrichter n1 und n2. Am Ende
B der Steuerleitung St
liegen parallel zueinander die Steuerrelais
ds und d4, die über die Selbsthaltekontakte c3 und c4 sowie die Gleichrichter n3
und n4 gespeist werden und die die nicht dargestellten Motorschütze C3 und C4 betätigen.
Der Steuerkreis wird von dem Transformator m gespeist. Die Steuerleitung ist in
dem dargestellten Beispiel einadrig, als zweite Leitung dient der Schutzleiter SL,
in de mder Ausschalter b3 angeordnet ist.
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Die Schaltung arbeitet wie folgt: Zur Fahrt vorwärts wird der Steuertaster
b1 geschlossen. Der Steuerstrom fließt von Phase R über den Gleichrichter n1, Taster
b1, die Spulen des Steuerrelais dl, die Steuerader St, die Spule des Steuerrelais
d3, den Schutzleiter SL nach der Phase T. Die Steuerrelais dl und d3 erhalten
also Strom und sprechen an. Sie schalten über ihre Kontakte die Schaltspulen der
Motorschütze Cl und C3 ein. Das Schütz Cl schließt seinen Kontakt cl. Das Schütz
C3 am anderen Ende des Abbaues öffnet dagegen seinen Kontakt c3, der vor dem Steuerrelais
d4 liegt. Wird jetzt der Steuertaster geöffnet, dann halten sich die Steuerrelais
dl und d3 über den Schützkontakt cl und den Gleichrichter n3. Das Abschalten der
Anlage erfolgt durch Betätigen des Steuertasters b3.
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Wird die Steuerader St unterbrochen oder schaltet das Motorschütz
Cl am Anfang A der Steuerleitung selbsttätig ab und öffnet es hierbei den Kontakt
cl, dann ist der gesamte Steuerstromkreis unterbrochen. Alle Motoren werden dann
abgeschaltet.
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Erhält die Steuerader Schluß mit einem geerdeten Teil, ist beispielsweise
das Steuerkabel beschädigt, so daß Steuerader und Schutzleiter Verbindung bekommen,
dann ist der Gleichrichter n3 überbrückt. Das Steuerrelais dl, das für Gleichstrom
ausgelegt ist, erhält Wechselstrom. Es fällt ab und schaltet das Schütz Cl ab. Gleichzeitig
schaltet das Schütz C3 ab, denn das Steuerrelais d3 wurde über die Erdschlußstelle
kurzgeschlossen, so daß seine Spule keinen Strom führen kann.
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Schaltet das Motorschütz C3 am anderen Ende B der Steuerleitung ab,
dann schließt es seinen Kontakt c3. Hierdurch wird der Gleichrichter n4 eingeschaltet.
Nun können über die Gleichrichter n3 und n4 beide Halbwellen des Wechselstromes
fließen. Das Steuerrelais dl am Anfang der Anlage erhält Wechselstrom. Es fällt
ab und schaltet das Schütz cl ab.
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Zur Fahrt rückwärts erfolgt das Einschalten über den Steuertaster
b.,. Der Ablauf des Schaltvorganges ist entsprechend dem bei Vorwärtsfahrt, so daß
sich eine genaue Beschreibung erübrigt.