DE1232643B

DE1232643B - Multi-motor drive for crane trolleys with three-phase slipring rotor motors

Info

Publication number: DE1232643B
Application number: DE1960L0036478
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Endres
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-07-02
Filing date: 1960-07-02
Publication date: 1967-01-19

Description

Mehrmotorenantrieb für Kranfahrwerke mit Drehstrom-Schleifringläufermotoren Es sind Kranfahrzeuge von Laufkränen bekanntgeworden, bei denen die Seitenführung durch gefederte Rollen erfolgt. Bei diesen Antrieben hat es sich als zweckmäßig erwiesen, jedes einzelne Rad für sich anzutreiben. Je nach Erfordernis können dann alle oder nur ein Teil der Antriebsmotoren, beispielsweise nur die vorn oder nur die hinten angeordneten Motoren, eingeschaltet werden. Im allgemeinen werden während der Beschleunigung alle Antriebsmotoren eingeschaltet, für das kleine Beharrungsmoment während der Fahrt genügt es jedoch, die in Fahrtrichtung gesehen vorn angeordneten Motoren zu beaufschlagen, während die hinten angeordneten Motoren kein Drehmoment abgeben, da mit dieser Maßnahme gleichzeitig die Laufeigenschaften des Fahrwerkes verbessert werden.Multi-motor drive for crane trolleys with three-phase slipring motors There are crane vehicles of overhead traveling cranes are known in which the lateral guide done by spring-loaded rollers. It has proven to be useful for these drives proven to drive every single wheel individually. Depending on requirements, you can then all or only part of the drive motors, for example only the front or only the rear motors are switched on. Generally during the acceleration, all drive motors are switched on, for the small inertia while driving, however, it is sufficient to use those arranged at the front as seen in the direction of travel To act on motors, while the motors arranged in the rear do not have any torque give up, since with this measure the running properties of the chassis at the same time be improved.

Der Schaltaufwand für Mehrmotorenantriebe mit Drehstrom-Schleifringläufern und Läuferanlaßsteuerung wird größer als bei Einmotorenantrieben. Man hat daher häufig Drehstrom-Asynchronmotoren mit Käfigläufer benutzt, weil bei diesen Motoren nur Ständerschaltelemente benötigt werden. Erschwerend für die Benutzung der Käfigläufer ist jedoch die Anpassung an die jeweils erforderlichen Fahrverhältnisse, da der fertige Motorläufer keine befriedigende Veränderung der Anlaufcharakteristik zuläßt. Dadurch ist es auch bedingt, daß eine allmähliche Steigerung des Anfahrmomentes oder eine sichere Einstellung auf Zwischengeschwindigkeiten zwischen Stillstand und der Nenngeschwindigkeit nicht erreicht wird. Solche Forderungen werden aber betrieblich gestellt, um ein ruckfreies und genaues Fahren zu ermöglichen und damit produktionsmindernde Nachsteuerzeiten möglichst zu vermeiden.The switching effort for multi-motor drives with three-phase slip ring rotors and rotor starting control is greater than with single-motor drives. One therefore has three-phase asynchronous motors with squirrel cage rotors are often used because these motors only stator switching elements are required. Complicating the use of the squirrel cage is, however, the adaptation to the required driving conditions, as the finished motor rotor does not allow a satisfactory change in the start-up characteristics. This also means that there is a gradual increase in the starting torque or a safe setting to intermediate speeds between standstill and the nominal speed is not reached. Such demands are however operationally set to enable smooth and precise driving and thus to avoid production-reducing post-tax times as much as possible.

Es ist bereits bekannt, mehrere Asynchronmotoren in ihrer Drehzahl gemeinsam zu steuern. Jedoch werden bei dieser bekannten Anordnung die einzelnen Antriebsmotoren für sich je durch getrennte Widerstände auf eine bestimmte Drehzahl gebracht. Auch ist es bekannt, die Steuerwicklungen von Drosseln, welche in den einzelnen Phasen der Läuferseite eines Asynchronmotors in Reihe geschaltet sind, von ein und demselben Steuerstrom durchfließen zu lassen.It is already known, several asynchronous motors in their speed to steer together. However, in this known arrangement, the individual Drive motors for themselves each by separate resistors to a certain speed brought. It is also known, the control windings of chokes, which in the individual phases of the rotor side of an asynchronous motor are connected in series, to allow one and the same control current to flow through.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Mehrmotorenantriebes für Kranfahrwerke mit Drehstrom-Schleifringläufermotoren, mit welchem die Laufeigenschaften des Kranfahrwerkes verbessert und im Betrieb Triebwerkstöße vermieden werden.The object of the present invention is to create a multi-motor drive for crane trolleys with three-phase slipring motors, with which the running properties the crane running gear is improved and engine shocks can be avoided during operation.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich demgemäß auf einen Mehrmotorenantrieb für Kranfahrwerke mit Drehstrom-Schleifringläufermotoren, in deren Läuferkreisen Gruppen von vormagnetisierbaren Drosseln und gegebenenfalls einstellbare Widerstände vorgesehen sind. Sie besteht darin, daß die Vormagnetisierungswicklungen der Drosseln der einzelnen Motoren in Reihe geschaltet und diese damit gemeinsam oder, insbesondere bei Verringerung des Drehmomentes der hinteren Fahrwerkmotoren, in Gruppen steuerbar sind.The present invention accordingly relates to a multi-motor drive for crane trolleys with three-phase slipring motors in their rotor circuits Groups of pre-magnetizable chokes and possibly adjustable resistors are provided. It consists in the bias windings of the chokes of the individual motors connected in series and thus together or, in particular when the torque of the rear undercarriage motors is reduced, controllable in groups are.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird praktisch das Anlaufverhalten eines Käfigläufers mit erhöhter Wicklungsreaktanz im Läufer, also z. B. eines Doppelstabläufers mit Stromverdrängungsverhalten, erzielt. Außer der Möglichkeit, durch Wahl der Anlaßkombination ohne Motoränderung eine Anpassung an die jeweiligen Fahrverhältnisse zu erreichen, gelingt es durch die Erfindung, die Anlaßwärme aus dem Motor in den kombinierten Widerstand zu verlegen und so eine überdimensionierung des Motors zu vermeiden. Während des Anlaufes ist die Periodenzahl im Läufer groß, damit die Reaktanz der Drossel groß. Mit zunehmendem Hochlauf und abnehmender Läuferfrequenz nimmt die Reaktanz der Drossel ab, bei Nenndrehzahl hat sie praktisch den Wert Null. Für den Anlauf sind also, wie beim Käfigläufermotor, keine Schaltvorgänge im Sekundärkreis erforderlich.The arrangement according to the invention makes the start-up behavior practically a squirrel cage with increased winding reactance in the rotor, so z. B. a double bar runner with current displacement behavior, achieved. Besides the possibility of choosing the combination of occasions to achieve an adaptation to the respective driving conditions without changing the engine, succeeds through the invention, the starting heat from the engine in the combined Laying resistance and thus avoiding oversizing of the motor. During the run-up, the number of periods in the rotor is large, so that the reactance of the Great throttle. With increasing acceleration and decreasing rotor frequency, the Reactance of the throttle decreases, at nominal speed it has practically the value zero. For the As with a squirrel cage motor, start-up is not a switching process in the secondary circuit necessary.

Außer der erwähnten Möglichkeit, die gesamte Widerstandskombination für den Läufer zu verändern, kann man zu einem Motor gehörende Drosseln nach Art eines Magnetverstärkers zusammenfassen und ihre Reaktanz über die gleichstromgespeiste Steuerwicklung verändern und damit die Laufcharakteristik des Motors so einrichten, daß bei veränderlichen Drehmomenten eine gewünschte Drehzahl eingestellt werden kann. Während sich bekannte Anordnungen nur auf die Steuerung und Regelung eines Motors erstrecken, sollen nach der Erfindung bei Mehrmotorenantrieben alle Motoren oder in Gruppen aufgeteilte Motoren über die Drosselspulen im Läuferkreis durch Serienschaltung der Gleichstrom-Steuerwicklung gleichzeitig gesteuert werden. Eine solche Anordnung gestattet es in einfacher Weise und mit kleinen Steuerströmen, den Anlauf und den Hochlauf gleichmäßig zu gestalten, sich an die Fahreigenschaften gut anzupassen und außerdem auch von der Last unabhängig beliebige Zwischengeschwindigkeiten einzustellen. Durch eine geeignete Schaltung des Steuerstromkreises lassen sich auch verschiedene Drehmomente für die einzelnen Motoren einstellen, so daß z. B. das Drehmoment eines oder mehrerer Motoren praktisch auf Null zurückgeführt werden kann, während die andere Motorgruppe mit vollem Drehmoment arbeitet.In addition to the option mentioned, the entire resistance combination To change for the runner, you can use throttles belonging to a motor according to Art of a magnetic amplifier and their reactance via the DC-fed Change the control winding and thus set up the running characteristics of the motor in such a way that that a desired speed can be set with variable torques can. While known arrangements only focus on the control and regulation of one Motors should extend to all motors according to the invention in multi-motor drives or divided into groups Motors via the choke coils in the rotor circuit can be controlled simultaneously by connecting the DC control winding in series. Such an arrangement allows in a simple manner and with small control currents, to design the start-up and the run-up evenly, to adapt to the driving characteristics easy to adapt and also any intermediate speeds regardless of the load to adjust. By means of suitable switching of the control circuit, also set different torques for the individual motors, so that, for. B. the torque of one or more motors can be reduced to practically zero can while the other motor group is working at full torque.

Hierdurch ist es möglich, die Laufeigenschaften des Kranfahrwerkes durch einfache Verringerung des Drehmomentes der hinteren Motoren zu verbessern, wobei gleichzeitig die sonst erforderlichen Schalteinrichtungen vermieden werden. Durch die Vermeidung der Triebwerkstöße wird wiederum eine Schonung der Triebwerke erzielt, welche demgemäß leichter ausgelegt werden können.This makes it possible to improve the running properties of the crane chassis to improve by simply reducing the torque of the rear motors, at the same time the switching devices otherwise required are avoided. Avoiding the engine shocks, in turn, protects the engines achieved, which can accordingly be designed more easily.

Bei Benutzung eines besonderen Tacho-Dynamo für eine Ist-Wertmessung oder auch durch die Benutzung der Läuferfrequenz eines Antriebsmotors für die Ist-Wertmessung kann eine Regelung auf bestimmte Geschwindigkeitsstufen durch einen Soll-Istwert-Vergleich erreicht werden. In diesem Fall wäre lediglich im Stromkreis der Steuerwicklungen ein zusätzlicher Regler für die Regelung des Steuerstromes anzuordnen.When using a special tachometer dynamo for an actual value measurement or by using the rotor frequency of a drive motor for the actual value measurement can regulate to certain speed levels by comparing the setpoint and actual values can be achieved. In this case, the control windings would only be in the circuit to arrange an additional regulator for regulating the control current.

An Hand der Figuren soll die erfindungsgemäße Anordnung näher erläutert werden.The arrangement according to the invention is to be explained in more detail with reference to the figures will.

F i g. 1 zeigt eine mögliche Ausführung gemäß der Erfindung, F i g. 2 die Drehmoment-Drehzahlkurven ohne Regeleinrichtung und F i g. 3 die Drehzahl-Drehmomentkurven für den geregelten Mehrmotorenantrieb.F i g. 1 shows a possible embodiment according to the invention, FIG. 2 the torque-speed curves without control device and FIG. 3 the speed-torque curves for the regulated multi-motor drive.

Der Mehrmotorenantrieb besteht aus den vier Drehstrom-Schleifringläufermotoren M, bis M4. Primärseitig werden die Motoren über ein Vorwärtsschütz Si oder ein Rückwärtsschütz S2 gemeinsam an das Netz RST geschaltet. Sekundärseitig ist an die Schleifringe jedes einzelnen Motors ein Kombinationswiderstand mit einem ohmschen Anteil Ri bis R4 und einer Drosselspule Dl bis D4 angelegt. Jede Drosselspule D besitzt eine Arbeitswicklung a und eine Steuerwicklung b. Die Speisung und Schaltung der Wicklung erfolgt aus einer Gleichstromquelle über das Steuergerät St, mit dem auch die Ständerschütze S, und S, geschaltet werden. Durch das Steuergerät St wird bei Betätigung von Stellung 0 nach Stellung 1 ein Ständerschütz eingeschaltet und die Steuerwicklung der Drosselspulen so erregt, daß ein hoher induktiver Widerstand vorhanden ist, womit das Drehmoment des Motors auf einen kleinen Wert eingestellt wird. Auf den Stellungen 2 bis 5 des Steuergerätes St wird der Steuerwiderstand R5 und damit das Drehmoment der Motoren vergrößert. Die VeränderunI des Steuerwiderstandes R, kann stufenweise ode. kontinuierlich erfolgen. Zwischen Steuergerät St unc Widerstand R5 können im Bedarfsfall SteuerschützE angeordnet werden.The multi-motor drive consists of the four three-phase slipring motors M to M4. On the primary side, the motors are jointly connected to the RST network via a forward contactor Si or a reverse contactor S2. On the secondary side, a combination resistor with an ohmic component Ri to R4 and a choke coil D1 to D4 is applied to the slip rings of each individual motor. Each choke coil D has a working winding a and a control winding b. The winding is supplied and switched from a direct current source via the control unit St, which is also used to switch the stator contactors S and S. A stator contactor is switched on by the control device St when moving from position 0 to position 1 and the control winding of the choke coils is excited in such a way that a high inductive resistance is present, whereby the torque of the motor is set to a low value. In positions 2 to 5 of the control unit St, the control resistor R5 and thus the torque of the motors are increased. The change in the control resistance R, can be gradual or take place continuously. If necessary, control contactors can be arranged between control unit St and resistor R5.

Will man eine Motorengruppe, z. B. die Motorei M3 und M4, für die Drehmomentabgabe an das Fahr werk ausschalten, so nimmt man den Steuerwick. lungen b der Drosselspulen D3 und D4 über einer Widerstand R6 und einen Schalter Z die Erregung.If you want an engine group, e.g. B. the Motorei M3 and M4, for the Turn off the torque output to the chassis, so you take the control winder. lungs b of the inductors D3 and D4 via a resistor R6 and a switch Z the Excitement.

Die charakteristischen Drehmoment-Drehzahl kurven sind in der F i g. 2 dargestellt. Die einzelner Kurven entsprechen dabei den einzelnen Schaltstel. lungen auf dem Steuergerät St. The characteristic torque-speed curves are shown in FIG. 2 shown. The individual curves correspond to the individual switching points. lungs on the St.

Eine Regelung der Geschwindigkeit, bei der der Sollwert durch das Steuergerät vorgegeben und der Drehzahl-Istwert durch eine Tachomaschine oder über die Frequenz an den Schleifringen gemessen wird, ist bereits erwähnt. Bei einer solchen Anordnung lassen sich die in Reihe geschalteten Steuerwicklungen z. B. über einen in der Steuerleitung fw die Steuerwicklungen angeordneten Regler so beeinflussen, daß eine praktisch lastunabhängige Regeluni eintritt. Es kann die für den Betrieb wichtige Steuereigenschaft, daß die Geschwindigkeit der Auslenkung des Steuerhebels proportional ist, auch für mehrere Motoren erreicht werden (F i g. 3).A control of the speed at which the setpoint is changed by the Control unit specified and the actual speed value by a tachometer or via the frequency is measured at the slip rings has already been mentioned. At a such an arrangement can be the series-connected control windings z. B. over influence a controller arranged in the control line fw in such a way that the control windings that a practically load-independent rule uni occurs. It can be used for the operation important control property that the speed of deflection of the control lever is proportional, can also be achieved for several engines (Fig. 3).

Es läßt sich auch die für den Produktionsbetriet wichtige Bremsschaltung durch Gegenstromgeben bei Drehmomentüberwachung durchführen.The brake circuit, which is important for production, can also be used by supplying countercurrent with torque monitoring.

Claims

1. A multi-motor drive for crane trolleys me three-phase slipring motors, are provided in the rotor circles groups of vormagnetisierbaren reactors and optionally adjustable resistors, dadurchgek hen -zeichnet that the bias windings of the inductors of the individual motors connected in series and this so that together or, in particular at Reduction of the torque of the rear undercarriage motors, controllable in groups.

2. Drive according to claim 1, characterized in that with a motor a measuring device for determining the speed, for example a speedometer dynamo.

3. Drive according to claim 1 or 2, characterized by a torque limiting device for counter-current braking. Documents considered: German Patent No. 636 693; German Auslegeschrift No. 1013 847; Journal "Stahl und Eisen", 1956, p. 1465; W. Lehmann, "Electrical engineering and electrical drives", 1953, p. 142; T schi 1 i kin, "Elektromotorische Antriebe", 1957, p. 321.