DE1481841A1 - Elektrischer Fahrantrieb fuer windbelastete Hebefahrzeuge - Google Patents

Elektrischer Fahrantrieb fuer windbelastete Hebefahrzeuge

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DE1481841A1 DE19671481841 DE1481841A DE1481841A1 DE 1481841 A1 DE1481841 A1 DE 1481841A1 DE 19671481841 DE19671481841 DE 19671481841 DE 1481841 A DE1481841 A DE 1481841A DE 1481841 A1 DE1481841 A1 DE 1481841A1
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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    • H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C2700/082—Control of the secondary movements, e.g. travelling, slewing, luffing of the jib, changing of the range

Description

DIPL.-ING. F.Weickmann, Dr. Ing. A/Weickmann, Dipi^-Ing. H. Weickmann Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Patentanwälte 1/010/1
IhO Ioh I
MÜNCHEN 27, möhlstrasse 22, rufnummer «3921/22 Hans T a χ, 8 München 23, Potsdamer Straße 3
Elektrischer Fahrantrieb für windbelastete Hebezeuge
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Fahrantrieb für windbelastete Hebezeuge, mit mindestens einem richtungsumschaltbaren Hauptfahrmotor·
Der Erfindungegedanke entspringt dem nachteiligen Einfluß des Windes bei bewegten Hebezeugen mit großer Windangriffsfläche· Da Hebezeuge infolge ihres naturgemäß hohen Aufbaues auch eine große Windangriffefläche aufweisen, macht sich der Einfluß des Windes in der Weise unangenehm bemerkbar, daß bei ,einem der Fahrtrichtung des Hebezeuges entgegengesetzten Wind die Antriebsleistung der Hauptfahrmotoren unzureichend sein kann, um die Fahrbewegung gegen die Windkraft auezuführen. Bei "Rückenwind" kann dann eine entsprechend unerwünschte Fahrbeschleunigung auftreten» 909816/0329
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Die erwähnten Nachteile treten insbesondere bei Kränen und Verladebrücken auf, die in Vollwerksbauweise ausgeführt sind· Diese Art der Bauweise hat den Vorteil einer wesentlich vereinfachten Wartung, weist dagegen aber große Windangriffeflächen auf« Dadurch kann der Fall eintreten, daß die Antriebs·· oder Bremsleistung, die notwendig ist, um die Windkraft zu überwinden, ein Vielfaches der Leistung beträgt, die zum bloßen Transport des Hebezeuges aufgebracht werden muß·
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Teil der installierten Leistung Je nach Windrichtung wahlweise als Antriebs- oder Bremsleistnng zu verwenden. Diese Aufgabe ist grundsätzlich dadurch gelöst, daß mindestens ein Zusatzmotor mit einer ümschalteinrichtung installiert ist, welcher in Abhängigkeit von der Windrichtung und der Fahrtrichtung derart gesteuert ist, daß er bei "Rückenwind" dem Hauptfahrmotor entgegen wirkt und ihn bei "Gegenwind" unterstützt»
Hierzu kann die Umschalteinrichtung an ein Umsteuerelement angeschlossen sein, welcher seinerseits an ein Windrichtungsmeßgerät und an ein Fahrt-
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riohtungeermittlungegerät angeecHosBen let» In dieeem Urneteuerelement wird ermittelt, ob die Fahrtrichtung und die Windrichtung bzw. deren entsprechende Komponente gleichgerichtet oder entgegengerichtet sind« Hach dieser Entscheidung wird die Umschalteinrichtung für die Zusatzfahrmotoren betätigt·
In weiterer Auebildung der Erfindung ist die von dem Zusatzfahnnotor abgegebene Fahrwerksleistung in Ab» hängigkeit von der Windrichtung und der Windstärke variabel· Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die resultierende Fahrwerkeleistung unabhängig von Windrichtung und Windstärke immer wenigstens annähernd gleich gehalten und den Windverhältnissen angepaßt werden kann· Zur Variierung der vom Zusatzmotor abgegebenen Leistung ist ein Leistungesteuergerät für den Zusatzfahnnotor durch ein Analogrechengerät gesteuert, welches ein eretes Analog-Eingangssignal von einem Windrichtungsmeßgerät und ein zweites Analog-Eingangssignal von einem Windetärkemeßgerät empfängt· Im Falle der Auebildung des Zusatzfahrmotors als Drehstrom-Asynchronschleifringläufermotors kann das Leistungssteuergerät dabei «eränderbare Widerstände im Ankerkreis umfassen. Die
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veränderbaren Widerstände können auβ je einer Reihenschaltung eines Grundwideretande und einer Stromventilanordnung gebildet sein, deren Spannungeanspreohwert durch eine von dem Analogrechner abgeleitete Steuer« Vorspannung veränderbar ist· Durch diese Ausführungsform des Leistungseteuergeräts ist eine Analogeteuerung der Zusatefahrmotoren möglich, da die Vorspannungen für die Stromventile in kontinuierlicher Weise von dem Analogreohengerät entsprechend der Windstärke und Richtungsinformation verändert werden* Die Stromventilanordnung kann von einem Paar antiparallel geschalteter Thyristoren gebildet sein· Durch diese Schaltung wird erreioht, daß der Spannungsansprechwert von der in jedem Thyristorpaar anliegenden Wechselspannung in beiden FolaritätSEUständen überschritten werden kann* Damit kann jede Widerstands-Thyrietorenkombination kontinuierlich zwischen dem Widerstandswert des Grund-Widerstandes und Unendlich variiert werden*
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Hauptmotor ein Drehstrom-Asynchronschleifringläufermotor sein.
Weitere Einzelheiten ergeben eich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausftihrungsbeispieles unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung*
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Die Figur zeigt einen βchematlachen Schaltplan unter teilweiser Verwendung von funktionsblöcken·
Der Hauptantrieb für das Hebezeug wird durch die beiden Hauptfahrmotoren 10a und 10b bewirkt· für diese Hauptfahrmotoren 10 a und 10b sind Dreh· strom-Asynchroneohleifringlaufermotoren verwendet· Beide Motoren 10a und 10b sind alt ihren AnkeransohluBklemmen und Erregerkreisanschlueklemmen elektrisch parallel gesohaltet· An dem Jtofcrkreia der Motoren 10a und 10b ist eine Einschaltvorriohtung 11 angeschlossen, die aus einer Sternschaltung von Widerständen besteht· Die Sternwiderstände wiederum sind aus mehreren duroh Sohütse 14 stufenweise su« oder abzuschaltenden Teilwiderständen 12 zusammen· gesetzt· Der Erregerkreis der Hauptfahrmotoren 10a und 10b ist über ein Wendesohtits 16 an das Drehstromnetz angeschlossen· Die beiden Zusatzfahrmotoren 20m und 20b sind in gleioher Weise wie die Hauptfahr*· motoren 10a und 10b mit ihren Ankermnsohluflklemmen und Erregerkreisanschlußklemmen elektrisch parallel geschaltet« Die Erregeransohlüase führen über ein Wendeschütz 22 ebenfalls zu dem Drehstromnetz· Die Ankeranechlüese sind an ein Leiβtungsteuergerät 24 angeschlossen· Dieses besteht aus einer Sternsohaltung
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mit einer Kombination von Widerständen 26 und Thyristoren 28* Sie Kombination in jedem Zweig der Sternschaltung besteht aus einem Grundwiderstand 26 und einem mit diesem in Serie liegenden antiparallel geschaltetem Thyristorpaar 28» Dabei ist der Spannungsanspreohwert der Thyristoren 28 duroh eine von einem Analogrechengerät 38 abgeleitete Steuervorspannung veränderbar* Sa der Stromfluß durch einen Thyristor nur in einer Riohtung möglich ist, sind jeweils awei Thyristoren antiparallel geschaltet, um in beiden Folaritatseuständen eines Wechselstromes einen ge· steuerten Stromfluß zu ermöglichen«
Zur Steuerung der Zusatzfahrmotoren 20a und 20b muß einmal die Windstärke und zum anderen die Windrichtung bzw· deren Komponente im Verhältnis zur Fahrtrichtung ausgewertet werden« Sazu sind in dem Hebezeug entsprechende Meββvorrichtungen vorhanden. Sie Windrichtungeinformation, gemessen von einem Windanzeiger 30, wird in einem Messumformer 34 in ein entsprechend zu verarbeitendes Signal umgeformt und einmal zu dem Analog» rechengerät 38 und zum anderen zu einem Umsteuerelement 40 geleitet* Sie Windstärkeinformation, gemessen von einem Windstärkenanzeiger 32, wird in einem Messumformer 36 in ein entsprechend zu verarbeitendes Signal umge-
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wandelt und eu dem Analogrechengerät 38 geführt« Sas Uaateuergerät 4-0 benötigt außerdem für seine funktion noch die Fahrtrichtungeinformation und erhält diese von dem Wendeaohüte 16 der Hauptfahrmotoren 10a und 10b über einen entaprechenden Neaaumformer 17» Das Umeteuergerät 40 hat eine rein logische Entscheidung eu treffen uad ■war, ob die Windrichtung bzw. deren entsprechende Komponente und die Fahrtrichtung übereinstimmen oder entgegengesetzt sind· Im ersteren Falle wird das Wende« sohüti 22 der Zusatafahrmotoren 20a und 20b derart be» tätigt» daß die Zusatefahrmotoren 20a und 20b den Haupt« fahrmotoren 10a und 10b entgegenwirken» Im zweiten Fall tritt der umgekehrte Zustand ein· Das Analogreohengerät 38 aeigt demgegenüber eine analoge Funktionsweise· Es wertet den Analogwert der Windstärke und den Win^kel Ewiaohen Wind-und Fahrtrichtung in der Weise aus, daß die Zusatefahrmotoren 20a und 20b über das Leistungs« steuergerät 24 so gesteuert werden, daß die Windkraft in ihrer Wirkung kompensiert wird·
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1« Elektrischer fahrantrieb für windbelastete Hebezeuge, umfassend mindestens einen riohtungeumeehaltbaren Hauptfahrnotor, daduroh gekennzeichnet, daß mindestens ein Zusatzfahrmotor (20) mit einer Umschalteinrichtung (16) Torhanden ist, weiche in Abhängigkeit Ton der Windrichtung und der fahrtrichtung gesteuert ist derart, daS der Zusatzfahrmotor (20) bei Rückenwind dem Hauptfahrmotor (10) entgegenwirkt und bei Gegenwind den Hauptfahrmotor (10) unterstützt«
    2· Fahrantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die TTmsohalteinriohtung (16) an ein Umsteuerelement (40) angeschlossen ist, welches seinerseits an ein Windrich tungemefigerät (30,32,34,36) und an ein Fahrtrichtung β ermitt lungegerät (17) angeschlossen ist,
    3· Fahrantrieb naoh einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zusatefahrmptor (20) abgegebene Fahrwerkeleistung in Abhängigkeit von der Windrichtung und von der Windstärke variabel ist.
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    4· fahrantrieb nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnett daß ein leiatungssteuergerät (14) des Zusatsfahr* motors (20) durch ein Analogreohengerät (38) ge« steuert ist, welches ein erstes Analog-Binganga· signal von einem Windriohtungameflgerät (30,34) und ein zweites Analog-Eingangasignal von einem Windstärkemeßgerät (32,36) empfängt«
    5· Fahrantrieb nach einem der Ansprtiohe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB der Zusatafahrmotor (20) ein Drehstrom-Asynohronsohleifringläufermotor und, die Umsohalt»
    ist daß vorrichtung (22) ein Wendesohüta/und/das leistungaateuer·* gerät (24) veränderbare Widerstände im Ankerkreia des Drehstrom-Asynchronschleifringlaufermotora umfaßt«
    6t Fahrantrieb naoh Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbaren Widerstände von je einer Reihen» schaltung eines Grundwiderstands (26) und einer Strom· ventilanordnung (28) gebildet sind, deren Spannungaan* sprechwert durch eine von dem Analogrechner (38) abgeleitete Steuervorspannung veränderbar ist·
    7« Fahrantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromventilanordnung (28) von einem Paar anti· parallel geschalteter Thyristoren gebildet ist*
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    θφ fahrantrieb naoh einem der Ansprüohe 1 bis 7, daduroh gekennzeichnet, daß der Hauptmotor (10) ein Drehetrom· Asynohroneohleifringlaufermotor ist«
    9· fahrantrieb naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dafi der Drehstrom-Asynchronschleifringläufermotor eine Anlaufvorriohtung (11) aufweist, gebildet von in Serie geschalteten Widerständen (12) im Ankerkreis, die duroh Sohütae (H) stufenweise zu- und abs ehalt bar sind*
    10· fahrantrieb naoh einem der Ansprüche 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerkreise der Drehstrom-Asynchronsohleifringläufermotoren (10,20) in Sternsohaltung geschaltet sind·
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FR2931466B1 (fr) * 2008-05-22 2011-01-07 Manitowoc Crane Group France Procede de commande du mouvement d'orientation de la partie tournante d'une grue a tour

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