DE1225832B

DE1225832B - Elektrische Schutzeinrichtung gegen mechanische UEberlastung von Hebezeugen

Info

Publication number: DE1225832B
Application number: DES90523A
Authority: DE
Inventors: Arnold Axmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-04-14
Filing date: 1964-04-14
Publication date: 1966-09-29

Description

Elektrische Schutzeinrichtung gegen mechanische Überlastung von Hebezeugen Zum Schutz von Hebezeugen mit elektrischem Antrieb gegen mechanische Überlastung sind Schutzeinrichtungen bekannt, die den Antriebsmotor abschalten, sobald das für die Last zur Verfügung stehende Motormoment, das sogenannte Lastmoment, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Durch Gegenschalten von elektrischen Größen, die dem jeweiligen Motordrehmoment und der Drehzahländerung bzw. dem Beschleunigungsmoment proportional sind, in einem elektromechanischen Vergleichsrelais wird dabei der Einfluß von vorübergehenden, durch positive Lastbeschleunigungen verursachten Momenterhöhungen ausgeschaltet. Eine vorübergehende Momentenüberschreitung führt noch nicht zur Abschaltung des Antriebsmotors, wenn der Erhöhung des Momentes eine Erhöhung der Drehzahl folgt. Auf diese Weise ist der übeilastungsschutz auch zur Anwendung bei Antrieben mit in Stufen einstellbaren Drehzahlen geeignet, bei welchen naturgemäß jede Drehzahländerung auch zu mehr oder weniger großen Laststößen führt. Bleibt jedoch die Last während des Hubvorganges hängen, so wird zwar das Lastmoment erhöht, die Drehzahl aber plötzlich verringert, so daß die einander entgegengeschalteten elektrischen Größen für Motordrehmoment und Drehzahländerung sich nun addieren und über das Vergleichsrelais den Antriebsmotor abschalten.
Schwierigkeiten bereitet bei den bekannten Einrichtungen jedoch die Überwachung beim Betrieb mit Nennmoment, d. h. also einem relativ großen Moment. Dies gilt um so mehr, als Kerne erfahrungsgemäß meist im Bereich der zulässigen Grenzbelastung gefahren werden. Da die über Erfassungsglieder für das Motordrehmoment elektrisch ermittelten Drehmomentwerte bei Betrieb mit Nennmoment ebenfalls entsprechend große Werte annehmen, wird dann nämlich schon bei relativ geringen weiteren Momenterhöhungen (Momentenstoß) die höchstzulässige mechanische Belastung des Hebezeuges erreicht. Das für die Abschaltung verantwortliche Vergleichsrelais muß somit bei Nennbetrieb laufend die geringe Differenz zwischen dem sehr großen Momentwert und dem vergleichsweise kleinen Beschleunigungswert überwachen und erfordert demgemäß äußerst genau einstellbare und entsprechend aufwendige Maßnahmen, die sich bei einem elektromechanischen Relais praktisch nicht erfüllen lassen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht darin, daß-infolge des Vergleiches eines elektrischen Wertes für die Drehzahländerung mit einem elektrischen Wert für das Motordrehmoment - die Vergleichseinrichtung für die beiden elektrischen Werte erst nach dem tatsächlichen Erreichen eines bestimmten Momentengrenzwertes zum Ansprechen kommt. Somit ist bei den bekannten Einrichtungen die Gefahr einer Überlastung des Hebezeuges, insbesondere des Kippens eines Auslegerkranes, nicht ganz ausgeschaltet.
Bei einer elektrischen Schutzeinrichtung gegen die mechanische Überlastung von Hebezeugen, die mit einem elektrischen Antriebsmotor ausgerüstet sind, bei der Meßglieder für die Drehzahl und das Drehmoment, ein Differenzierglied zur Erfassung der Drehzahländerung, ein Subtrahierglied zur Bildung der Differenz aus dem Drehmoment und der Drehzahländerung und ein Grenzwertmelder vorgesehen sind, in dessen Steuerabhängigkeit Schaltmittel für den Antriebsmotor stehen, werden diese Nachteile gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß ein Differenzierglied zwischen dem Drehmomentmeßglied und dem Subtrahierglied eingeschaltet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
Ein Motor 1 liegt ständerseitig an einem Drehstromnetz R, S, T und bewegt über eine Seiltrommel 2 eine Last 3. Im Läuferstromkreis befindet sich ein veränderbarer Widerstand 4 zur Einstellung des gewünschten Drehzahl-Drehmomenten-Verhältnisses. Zur Erfassung der Drehzahländerung dnldt des Motors dient eine der an sich bekannten Drehzahländerungs-Meßeinrichtungen 5, die z. B. einen Tachogenerator mit einem Kondensator als Differenzierglied enthalten kann. Das Drehmoment M des Motors 1 wird beispielsweise über einen Meßwiderstand aus dem Läuferstrom von einem elektrischen Drehmomentmeßglied 6 ebenfalls als elektrische Größe gewonnen. Die an sich bekannten Einrichtungen zur Abschaltung des Motors 1 bei überschreitung eines vorgegebenen Drehmomentes M sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
Der von dem Drehmomentmeßglied 6 gelieferte Momentwert wird in einem Differenzierglied 7 differenziert und zur Differenzbildung zusammen mit dem Wert aus der Drehzahländerungs-Meßeinrichtung 5 auf ein als Vergleichsschaltung wirkendes Subtrahierglied 8 gegeben. Die Differenz der beiden Werte wird einem Grenzwertmelder 9 zugeführt, der bei überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes anspricht und über ein Schaltschütz 10 den Motor 1 vom Netz R, S, T trennt. Durch den Vergleich von zwei nach der Zeit differenzierten Werten des Drehmomentes M und der Drehzahl n erhält man unabhängig von deren absoluten Werten mit einfachen Mitteln ein sehr genaues Ansprechen der Vergleichsschaltung. Insbesondere wird durch die zusätzliche Differenzierung des Wertes für das Drehmoment M eine zeitliche Vorhaltewirkung erzielt, so daß die beim Hängenbleiben der Last auftretenden Moment-und Drebzahländerungen eine rechtzeitige Abschaltung des Motors 1 erlauben.
An Stelle eines besonderen Subtrahiergliedes 8 kann zum Vergleich der elektrischen Größen für die Änderung des Drehmomentes und der Drehzahl auch eine entsprechende Eingangsbeschaltung des Grenzwertmelders 9 dienen. Zur Berücksichtigung der mit wachsender Ausladung von Auslegerkranen abnehmenden zulässigen Belastung ist im Ausführungsbeispiel ein Widerstand 11 vorgesehen, der seinen Wert in Abhängigkeit von der Auslegerstellung verändert.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrische Schutzeinrichtung gegen mechanische überlastung von Hebezeugen, die mit einem elektrischen Antriebsmotor ausgerüstet sind, bei der Meßglieder für das Drehmoment und die Drehzahl, ein Differenzierglied zur Erfassung der Drehzahländerung, ein Subtrahierglied zur Bildung der Differenz aus dem Drehmoment und der Drehzahländerung und ein Grenzwertmelder vorgesehen sind, in dessen Steuerabhängigkeit Schaltmittel für den Antriebsr motor stehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzierglied.(7) zwischen dem Drehmomentmeßglied (6) und dem Subtrahierglied (8) eingeschaltet ist.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 zur.Anwendung bei Auslegerkranen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechgrenze des Grenzwertmelders (9) mit zunehmender Ausladung des Auslegers (Widerstand 11) verringert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1880 076.