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Einrichtung für Leonard-, Regel- oder Umkehrsteueruntgren zur Begrenzung
des Anlauf- und Bremsstromes Die Erfinduna betrifft eine Einrichtun- für Leonard-,
Re-ei- oder Umkehrsteuerungen, insbesondere für Werkzeugmaschinenantriebe, zur Begrenzung
des Anlauf- und Breinsstromes. unter Verwendung von Relais-Zweipunktreglern zum
Ein- und Ausschalten der Erreg - Verspannung., wobei der für die überwachung
des Anlauf- und Bremsstromes unter Verwendung von der bei Über- oder Unterschreiten
einer bestimmten vom Ankerstrom hergeleiteten Spannung' anspricht und die Felderregung
des Generators ab- bzw. zuschaltet, zur Überwachum:, des Bremsstromes mit Hilfe
eines Betriebsartschalters derart umschaltbar ist, daß bei überschreiten der stromabhängigen
Spantiung nun die Felderregung zugeschaltet wird.
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Bei Werkzeu-maschinenantrieben werden im allgemeinen zur Regelung
des Anlauf- und Bremsstromes zwei Relais-Zweipunktregler verwendet, die in
Ab-
hängigkeit vom Belastungsstrom die Erregerspannung ein- und ausschalten.
Hierbei ist die Schaltung der Zweipunktregler so getroffen, daß der eine Zweipunktregler
nur den Anlaufstrom und der andere nur den Bremsstrom regelt. Da bei überschreiten
des zulässi-en Stromweiles beim Hochlaufen die Erregung abgeschaltet, hingegen beim
Abbremsen die Erregung des Gcnerators zugeschaltet werden muß, muß in dem einen
Fall ein Relais mit Ruhekontakt und in dem anderen Fall ein Relais mit Arbeitskontakt
eingesetzt Werden.
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Es ist ferner bereits eine Anfahr- und Bremssteuerum, für in Leonardschaltung
betriebene Gleichstromniotoren bekannt, bei der im Ankerstromkreis ein Stroinwichter
liegt, der ein Schütz steuert, dessen Kontakte in der Hintereinanderschaltung der
Erregerwicklungen von Motor und Generator liegen. Diese C CI #Xnordnung benötigt
also sowohl einen Stromwächter als auch ein Schütz; außerdem müssen beide Erregerwicklungen
aufeinander ab(restimmt sein, was sich bei einem Austausch einer Maschine störend
bemerkbar macht.
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Weiterhin ist es bereits bekannt, zur überwachung der Stromaufnahme
eines Drehstrommotors zwei Spannungen hinsichtlich ihrer Größe in einem Relais mit
zwei Wicklungen zu vergleichen. Die eine Spannung, ist dabei äern Stromistwert proportional
und die andere einem Sollwert.
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Die Aufgabe der Erfinduna besteht darin die bise 3
her bekannten
Anfahr- und Bremssteuerungen zu C
verbessern und zu vereinfachen. Diese Aufgabe
wird erf'I!iO.un#,saemäß dadurch gelöst, daß bei Umschaltung des Betriebsartschalters
auf Brernsbetrieb die Spule des Relais-Zweipunktreglers, die an einer an-.,erstromabhän-i(Yen
Spannun- lie-t, zusätzlich init z# & 5 1 C
einer zu der ankerstromabhängigen
Spannung in Reihe liegenden konstanten Spannung beaufschlagt wird. Auf diese Weise
ergibt sich neben der Einsparung eines Relais-Zweipunktreglers noch der zusätzliche
Vorteil, daß ein Relais mit Ruhekontakt verwendet werden kann; somit entfällt die
bislang notwendige Ausführung des Zweitrelais mit Arbeitskontakt.
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An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
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F i 1-. 1 zeigt die bisher übliche Anlauf- und Bremsstromüberwachuno,
mit zwei Relais-Z-#veipunktregiern, F i a. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Einrichtung mit nur einem Relais-Zweipunktregler in schematischer Darstellung.
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Mit 1 ist der Drehstrommotor, mit 2 der Leonardgenerator und
mit 3 der Antriebsmotor bezeichnet. Der Generator 2 und der Motor
3 besitzen je eine Wendepolwicklung 4 bzw. 5. Die Feldwicklung
6 des Generators 2 wird über eine Gleichrichteranordnun- 7 von einer
Wechselstromquelle über Leitun-"en 8 eingespeist. Die Feldwicklung des Motors
3
wird konstant erregt und ist nicht dargestellt. Zur Drebzahlregelung des
Antriebes dient ein an die Leonardspannung über einen einstellbaren Widerstand
9 angeschlossener Relais-Z1,veipunk-tregler 10.
Der Kontakt
11 des Re-lers 10 lie-t in einer Zuleitung 8. Das Relais
10 spricht bei Erreichen der am Widerstand 9 eingestellten Spannung
an und unterbricht die Erregung, wodurch die Generatorspannung absinkt. Das sehr
aünstige Abfallverhältnis von nahezu 1 bewirkt ein sofortiges Abfallen des
Relais, wodurch die Erregerspannung wieder eingeschaltet wird.
Ein
solches Relais ist bekanntlich in der Lage, mit einer Frequenz von etwa
50 bis 100 Hz zu arbeiten. Infolge der Zeitkonstanten des Regelkreises
wird trotz des Impulsbetriebes eine einwandfreie Gleichspannung am Generator gewonnen.
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Zur überwachung des Anlauf- und Bremsstromes sind zwei weitere Relais-Zweipunktregler
12, 13 vorgesehen, die in gleicher Weise wie das Relais 10 arbeiten.
Sie sind so geschaltet, daß sie auf eine bestimmte vom Ankerstrom hergeleitete Spannung
ansprechen. Hierzu wird der stromabhängige Spannungsabfall an den Wendepolwicklungen
4 und 5
verwendet. An Stelle der Wendepolwicklungen kann zur Gewinnung einer
dem Strom proportionalen Spannung auch ein zusätzlicher Widerstand in dem Ankerstromkreis
der Maschinen 2 und 3 eingeschaltet werden. *Der Ansprechwert der Relais
kann an Widerständen 14, 15 eingestellt werden. Das Relais 12 dient der überwachung
des Anlaufstromes, während das Relais 13 zur überwachung und Regelung des
Bremsstromes dient. Damit das Relais 13 nur bei umgekehrter Stromrichtung,
d. h. bei Bremsstrom anspricht ' ist in Reihe mit dem Widerstand
15 eine Diode 16 geschaltet. Das Relais 12 besitzt einen Ruhekontakt
17, der in Reihe mit dem Kontakt 11
und einem Betriebsartschalter
19 liegt. Das Relais 13
besitzt hingegen einen Arbeitskontakt
18, mit dem die Kontakte 11, 17, 19 überbrückt werden können.
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Bei Erreichen eines mittels des Widerstandes 14 eingestellten Spannungswertes
spricht das Relais 12 an und unterbricht mit Kontakt 17 die Erregung. Die
Spannung und der Strom des Motors sinken ab, bis beim Unterschreiten des eingestellten
Spannungswertes das Relais abfällt und die Erregung wieder zuschaltet. An dem Widerstand
14 kann der zulässige Anlaufstrom bzw. der Nennstrom eingestellt werden. Wird der
Schalter 19 bei Bremsbetrieb geöffnet, so geht der Motor 3 in den
generatorischen Betrieb über, die Stromrichtung und damit auch die Spannungsrichtung
an den Wendepolen kehren sich um. übersteigt nun die Spannung an den Wendepolen
einen eingestellten Wert, d. h. steigt der Bremsstrom über das zulässige
Maß an, so wird der Kontakt 18 des Relais 13 geschlossen. Die Maschine
2 wird also wieder erregt und setzt dem Bremsstrom eine EMK entgegen, wodurch ein
sanftes Stillsetzen des Antriebes bei konstantem Strom ermöglicht wird.
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F i g. 2 zeigt die erfindungsgemäße Schaltung mit nur einem
Relais-Zweipunktregler für die Anlaß- und Bremsstromregelung, wobei gleiche Teile
mit gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 versehen sind. Der Betriebsartschalter
20 besitzt zwei Kontakte 21, 22. Bei Anlauf und Betrieb ist der Kontakt 21 geschlossen
und der Kontakt 22 geöffnet. Die Drehzahlregelung (Regler 10) und die Anlaufstromüberwachung
(Regler 12) erfolgt in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach F i
g. 1. Im Bremsbetrieb wird der Betriebsartschalter 20 umgelegt, so daß nun
der Kontakt 21 geöffnet und der Kontakt 22 geschlossen ist. Diese Schaltstellung
ist in F i g. 2 dargestellt. Wie ersichtlich, findet in dieser Schaltstellung
ein Spannungsvergleich zwischen dem stromabhängigen Spannungsabfall an den Wendepolwicklungen
und einer an einem Widerstand 24 einstellbaren konstanten Gleichspannung statt.
Wird also durch Umlegen des Betriebsartschalters auf Bremsbetrieb geschaltet, so
sind zunächst die am Widerstand 24 abgegriffene Gleichspannung und der Spannungsabfall
an den Wendepolen in Reihe geschaltet. Das Relais 12 zieht also an und unterbricht
die Generatorerregung. Ein Abfall des Relais 12 ist erst möglich, wenn der Konstantspannung
an dem Widerstand 24 eine genügend große Spannung entgegengerichtet ist. Dies tritt
dann ein, wenn der Motor 3 in den generatorischen Betrieb übergeht, der Bremsstrom
also an den Wendepolen eine entgegengesetzt gerichtete Spannung hervorruft. übersteigt
der Bremsstrom und damit die an den Wendepolen 4, 5 auftretende Spannung
einen bestimmten an dem Widerstand 24 einstellbaren Wert, so fällt das Relais 12
ab und schaltet die Generatorerregung im Sinne einer Gegenerregung ein, so daß der
Brenisstrom geschwächt wird. Auf diese Weise kann der Bremsstrom auf einen konstanten
Wert eingeregelt werden. Eine Diode 23 verhindert den Stromiluß in umgekehrter
Richtung. Dieses kann bei sehr steilem Anstieg des Bremsstromes, d. h. bei
kleinen Maschinenzeitkonstanten, zur Auswirkung kommen.