DE1284509B

DE1284509B - Steuerungseinrichtung zum Anlassen und Bremsen von Gleichstrommotoren

Info

Publication number: DE1284509B
Application number: DEF37256A
Authority: DE
Inventors: Heidmann Leon
Original assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Current assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Priority date: 1961-07-17
Filing date: 1962-07-07
Publication date: 1968-12-05
Also published as: CH394350A; FR1302539A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungseinrichtung zum Anlassen und Bremsen von Gleichstrommotoren, bei welcher in den Ankerstromkreis des Motors ein ohmscher Widerstand mit Widerstandsstufen geschaltet ist, die unmittelbar bei Wechsel des Betriebszustandes (Anlaß- oder Bremsbetrieb) in jeweils der gleichen Reihenfolge schaltbar sind.
Bekanntlich muß zum zweckmäßigen Anlassen und Bremsen eines Gleichstrommotors jede Steuerung unabhängig von ihrer besonderen Gestaltung so ausgebildet sein, daß entsprechend der Stufe des Anlassens Widerstandsstufen mit immer kleineren Ohmwerten ausgeschaltet werden, wobei diese Ausschaltung während des Anlassens und der Bremsung in .der gleichen Reihenfolge vorgenommen werden muß, wobei jedoch der Schalthebel der Steuerung bei den beiden Betriebsarten in entgegengesetzter Richtung bewegt wird. Es ist ferner wünschenswert oder sogar unerläßlich, daß sofort nach Betätigung des Umschalters »Anlassen-Bremsen« der in den Motorstromkreis eingeschaltete Gesamtwiderstand der unter Berücksichtigung der erreichten Geschwindigkeit für den gewählten Betriebszustand der richtige ist.
Es sind bereits Steuerungen mit Widerständen oder elektromagnetischen Schaltern bekannt, die diese Bedingungen erfüllen. Diese bekannten Steuerungen sind jedoch bei einer Nockenwellensteuerung nicht anwendbar, um sofort den Wert des ohmschen Widerstands beim Übergang vorn Betriebszustand »Anlassen« in den Betriebszustand »Bremsen« oder umgekehrt zu verändern. Die Anwendung dieser Vorrichtungen auf eine Nockenwellensteuerung führt nämlich zu einer Einstellung dieses Widerstands durch Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Nockenwelle, wodurch der Übergang von einer Betriebsart auf die andere in ungewöhnlicher Weise verzögert würde. Man müßte also zusätzlich zur Umschaltung noch die Nockenwelle einstellen, was bedeutet, daß zwei Betätigungsvorgänge durchgeführt werden müßten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungseinrichtung zum Anlassen und Bremsen von Gleichstrommotoren zu schaffen, welche den genannten Zeitverlust bei dem Wechsel des Betriebszustandes (Anlaß- oder Bremsbetrieb) vermeidet. Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß bei Verwendung einer Nockenwellensteuerung der Widerstand (R) 2 n -i- 1 Widerstandsstufen (R, bis R,1) mit jeweils in einer Richtung abnehmenden Widerstandswerten enthält und daß n Widerstandsstufen mit den höheren Widerstandswerten mit einer ersten Gruppe von n Schaltern (1 bis 5)- verbunden sind, die das Ende der jeweiligen Widerstandsstufe (R1 bis R.) mit einer ersten Leitung verbinden, die auch an den Anfang der ersten Widerstandsstufe (Ri) mit dem größten Widerstandswert unmittelbar angeschlossen ist und daß n -I- 1 Widerstandsstufen mit den niedrigeren Widerstandswerten mit einer zweiten Gruppe von n -i- 1 Schaltern (6 bis 11) verbunden sind, die das Ende der jeweiligen Widerstandsstufe (R6 bis R11) mit einer zweiten Leitung verbinden, daß ferner die erste Leitung an das erste bewegliche Kontaktstück (I_) und die zweite Leitung an das zweite bewegliche Kontaktstück (Il) eines zweipoligen Zweiwegeschalters (C) angeschlossen ist, der in der einen Schaltstellung die erste Gruppe der Schalter (1 bis 5) mit dem einen Anschluß eines ersten Gruppenschalters-(A) und die zweite Gruppe der Schalter (6 bis 11) mit dem einen Anschluß eines zweiten Gruppenschalters (B) verbindet, während der jeweils andere Anschluß der Gruppenschalter (A, B) miteinander und mit einer ersten Verbindungsleitung (M) zum Motorstromkreis verbunden ist, während die Widerstandsstufe (R11) des Widerstands (R) mit dem kleinsten Widerstandswert mit einer zweiten Verbindungsleitung (N) zum Motorstromkreis verbunden ist, und daß schließlich die Schalter (1 bis 11) für die 2 n --I- 1 Widerstandsstufen (R1 bis Rll) sowie die zwei Gruppenschalter (A, B) von einer Nockenwelle mit 2 n -I- 3 Schaltstellungen nacheinander mit Überlappung im Übergangsschritt bei den folgenden Schaltstellungen geschlossen gehalten sind: a) der erste Gruppenschalter (A) von der'-Schaltstellung I bis zur Schaltstellung n -1- 2, b) der zweite Gruppenschalter (B) von der Schaltstellung n -f - 2 bis zur Schaltstellung 2 n -i- 3, c) die Schalter (1 bis 11) der beiden Gruppen beim Übergang über die Schaltstellungen 1I bis 2 n - - 3 (XIII) und über die Schaltstellungen 2 n T 2 (XII) bis 1, wobei die benachbarten Schalter (5, 6) der beiden Gruppen in drei aufeinanderfolgenden Schaltstellungen (VI bis VIII) und die anderen Schalter (1 bis 4 und 7 bis 11) in jeweils zwei aufeinanderfolgenden Schaltstellungen geschlossen sind und aufeinanderfolgende Schalter (1, 2) jeweils fortschreitend bei einer Schaltstellung (III bzw. XI) gleichzeitig geschlossen sind; fz bedeutet hierbei eine beliebige ganze Zahl.
Die mit dem Erfindungsgegenstand erzielten Fortschritte sind darin zu sehen, daß lediglich durch eine Betätigung des Umschalters der Übergang vom Bremsbetrieb zum Anlaßbetrleb erreicht wird, wobei bei jeder beliebigen Stellung der Nockenwelle bei der Weiterschaltung die richtige Schaltungsstellung der Widerstände erfolgt. Wenn dagegen der Drehsinn der Nockenwelle ohne Betätigung des Umschalters geändert wird, werden in beiden Fällen die Widerstände in der erforderlichen Weise in den Stromkreis eingeschaltet. Es sind zwar ganz allgemein Nockensteuerungen von Anlaßwiderständen bekannt, und es ist ferner bekannt, die Anlaßwiderstände in der vorgeschlagenen Weise abzustufen, jedoch kann mit den bekannten Vorrichtungen keinesfalls die im vorstehenden erwähnte vorteilhafte Betriebsweise erreicht werden.
Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf- die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Steuerung und F i g. 2 einen Schaltplan.
Es ist ein Zweiwegeschalter C mit zwei beweglichen Kontaktstücken Il und 1, vorgesehen, der mit einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung für das Umschalten »Anlassen-Bremsen« fest verbunden ist und der über die Gruppenschalter A und B die Verbindungsleitung M des Motorstromkreises mit den ia Schaltern 1 bis 5 oder den n -I- 1 Schaltern 6 bis 11 verbindet. Während des Anlassens oder im normalen Betrieb nehmen die beweglichen Kontaktstücke des Zweiwegeschalters C die in F i g. 1 dargestellte Stellung ein, während sie für die Bremsen nach rechts umgestellt werden. Die Schließstellungen der Gruppenschalter A, B und der Schalter 1 bis 11 sind für die verschiedenen Stellungen der Nockenwelle in dem Schaltplan der F i g. 2 dargestellt.
Bei der schrittweisen Untersuchung der Arbeitsweise der Steuerung mittels dieses Schaltplans stellt man fest, daß der in den Stromkreis eingeschaltete Widerstand sich in der gleichen Reihenfolge ändert, wenn die Steuerung aus der Stellung I in die Stellung XIII vorgeschaltet wird, wobei sich der Zweiwegeschalter C in der in F i g. 1 dargestellten Stellung befindet, oder die Stellung aus der Stellung XIII in die Stellung I zurückgeschaltet wird, wobei sich der Zweiwegeschalter C bei der Darstellung in F i g. 1 in seiner rechten Stellung befindet.
Wenn der Zweiwegeschalter C die der Schaltung »Anlassen« entsprechende in F i g. 1 gezeigte Stellung einnimmt, werden bei Betätigung der Nockenwelle z. B. in der Fortschaltrichtung aus der Stellung V in die Stellung XIII folgende Schalter geschlossen: 3, 4 (Stellung V), 4, 5, 6, 7 (Stellung VI), hierauf 5, 6 (VII), hierauf 6, 7 (VIII) usw., so daß die Schaltung nacheinander zuerst ohne die Widerstandsstufen R1 bis R4 (V), dann ohne R1 bis R5 -f- R7, hierauf ohne R1 bis R6 und dann ohne R1 bis R7 (VIII) weiterarbeitet, bis die Widerstände R1 bis R11 ausgeschaltet sind, wenn die Nockenwelle die Stellung XIII erreicht hat.
Wenn der Zweiwegeschalter C in die Stellung für eine Bremsung (rechte Stellung in F i g. 1) umgeschaltet ist, werden bei einer Fortschaltung der Nockenwelle, z. B. aus der Stellung V in die Stellung I, nacheinander die Schalter 7, 8 (V), dann die Schalter 8, 9 (IV) und hierauf die Schalter 9, 10 (11I) usw. geschlossen, was die Ausschaltung der Widerstandsstufen R1 bis R9 (V) bzw. R1 bis R9 (IV) bzw. R1 bis Rlo (11I) und schließlich R1 bis R11 zur Folge hat. In beiden Fällen werden also die Widerstandsstufen so ausgeschaltet, daß der eingeschaltete Gesamtwiderstand in der gleichen Reihenfolge abnimmt und daß außerdem bei beliebiger Stellung der Nockenwelle beim Umschalten von »Anlassen« auf das »Bremsen« oder umgekehrt der in den Stromkreis eingeschaltete Widerstandswert genau der neuen Betriebsart entspricht.
Diese Arbeitsweise wird dadurch erreicht, daß der Zweiwegeschalter C jedesmal beim Übergang vom Betriebszustand »Anlassen« in den Betriebszustand »Bremsen« betätigt wird. Wenn dagegen der Drehsinn der Nockenwelle ohne Betätigung des Zweiwegeschalters C geändert wird, werden in beiden Fällen wieder Widerstände in der erforderlichen Weise in den Motorstromkreis eingeschaltet.

Claims

Patentanspruch: Steuerungseinrichtung zum Anlassen und Bremsen von Gleichstrommotoren, bei welcher in den Ankerstromkreis des Motors ein ohmscher Widerstand mit Widerstandsstufen geschaltet ist, die unmittelbar bei Wechsel des Betriebszustandes (Anlaß- und Bremsbetrieb) in jeweils der gleichen Reihenfolge schaltbar sind, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß bei Verwendung einer Nockenwellensteuerung der Widerstand (R) 2n -I- 1 Widerstandsstufen (R1 bis R11) mit jeweils in einer Richtung abnehmenden Widerstandswerten enthält und daß n Widerstandsstufen mit den höheren Widerstandswerten mit einer ersten Gruppe von n Schaltern (1 bis 5) verbunden sind, die das Ende der jeweiligen Widerstandsstufe (R1 bis R5) mit einer ersten Leitung verbinden, die auch an den Anfang der ersten Widerstandsstufe (R1) mit dem größten Widerstandswert unmittelbar angeschlossen ist und daß n -I- 1 Widerstandsstufen mit den niedrigeren Widerstandswerten mit einer zweiten Gruppe von n -I- 1 Schaltern (6 bis 11) verbunden sind, die das Ende der jeweiligen Widerstandsstufe (R6 bis R11) mit einer zweiten Leitung verbinden, daß ferner die erste Leitung an das erste bewegliche Kontaktstück (4) und die zweite Leitung an das zweite bewegliche Kontaktstück (Il) eines zweipoligen Zweiwegeschalters (C) angeschlossen ist, der in der einen Schaltstellung die erste Gruppe der Schalter (1 bis 5) mit dem einen Anschluß eines ersten Gruppenschalters (A) und die zweite Gruppe der Schalter (6 bis 11) mit dem einen Anschluß eines zweiten Gruppenschalters (B) verbindet, während der jeweils andere Anschluß der Gruppenschalter (A, B) miteinander und mit einer ersten Verbindungsleitung (M) zum Motorstromkreis verbunden ist, während die Widerstandsstufe (R11) des Widerstandes (R) mit dem kleinsten Widerstandswert mit einer zweiten Verbindungsleitung (N) zum Motorstromkreis verbunden ist, und daß schließlich die Schalter (1 bis 11) für die 2n - 1 Widerstandsstufen (R1 bis R11) sowie die zwei Gruppenschalter (A, B) von einer Nokkenwelle mit 2 n 3 Schaltstellungen nacheinander mit überlappung im Übergangsschritt bei den folgenden Schaltstellungen geschlossen gehalten sind: a) der erste Gruppenschalter (A) von der Schaltstellung I bis zur Schaltstellung n + 2, b) der zweite Gruppenschalter (B) von der Schaltstellung n -I- 2 bis zur Schaltstellung 2 n -E- 3, c) die Schalter (1 bis 11) der beiden Gruppen beim Übergang über die Schaltstellungen 1I bis 2 n -h- 3 (XIII) und über die Schaltstellungen 2 n ;- 2 (XII) bis 1, wobei die benachbarten Schalter (5, 6) der beiden Gruppen in drei aufeinanderfolgenden Schaltstellungen (VI bis VIII) und die anderen Schalter (1 bis 4 und 7 bis 11) in jeweils zwei aufeinanderfolgenden Schaltstellungen geschlossen sind und aufeinanderfolgende Schalter (1, 2) jeweils fortschreitend bei einer Schaltstellung (III bzw. XI) gleichzeitig geschlossen sind; n bedeutet hierbei eine beliebige ganze Zahl.