DE1488582C3 - Steller für elektromagnetische Vibratoren - Google Patents

Description

Elektromagnetische Vibratoren dienen Vorzugsweise zum Antrieb von Rinnen zur Förderung von Schüttgütern. Da als Antriebsenergie im allgemeinen das elektrische Netz mit einer Frequenz von 50 oder 60 Hz zur Verfügung steht und sich bei niedrigeren Frequenzen bei Erzielung der Resonanzüberhöhung eine günstigere Feder-Massenauslegung erreichen läßt, werden elektromagnetische Vibratoren im allgemeinen über einen Einweggleichrichter mit einem 50-Hz-HalbwelIenstrom gespeist, so daß sie eine 50-Hz-Schwingung ausführen.

Zur Leistungssteuerung des Vibrators sind viele Möglichkeiten bekannt. Eine der einfachsten Möglichkeiten besteht in der sogenannten Gleichrichter-Rückstromsteuerung, bei der der Gleichrichter durch einen veränderlichen Widerstand überbrückt wird, so daß auch die zweite Halbwelle im Magnetsystem wirksam wird, die sich in Anbetracht der Auslegung auf die Resonanz bei 50 Hz bremsend auswirkt.

Eine andere Steuermöglichkeit besteht darin, den Gleichrichter selbst steuerbar auszuführen. Es ist die Verwendung von Thyratrons bekannt, die jedoch als Vakuum-Röhren den Anforderungen an Dauerfestigkeit und Robustheit nicht immer gewachsen sind. Erst mit der Entwicklung der steuerbaren Einkristallgleichrichter· (Thyristoren) in neuerer Zeit zeigt sich die Leistungssteuerung am Einweggleichrichter den Anforderungen der Praxis gewachsen. Jedoch sind steuerbare Trockengleichrichter für größere Leistungen, die ganze Antriebsleistung des Vibrators muß über den Gleichrichter gehen, im Vergleich zu nicht gesteuerten Zellen sehr teuer.

Zur Steuerung der Leistung von Wechselstromverbrauchern ist es schon bekannt, die Stromzuleitung über zwei antiparallel geschaltete Gleichrichter vorzunehmen, von denen mindestens einer als Thyristor steuerbar ausgeführt ist. Durch die Anschnittsteuerung dieses einen oder beider Gleichrichter wird die zu dem Verbraucher gelangende Stromzeitfläche mehr oder weniger verkleinert und damit die abgegebene Leistung gesteuert (General Electric, Silicon Controlled Rectifier Manual, 3. Auflage, 1964, S. 125, 126).

Mit dieser bekannten Wirkungsweise der Schaltung läßt sich wegen der Proportionalität der Verbraucherleistung mit der durch die Thyristoren durchgelassenen Stromzeitfläche die Leistung von elektromagnetischen 50-Hz-Vibratoren nicht steuern. Außerdem müssen aus Gründen des besten Wirkungsgrades beide antiparallelgeschalteten Gleichrichter dieselbe Durchgangsleistung aufweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Schaltung zur Steuerung der Leistung von elektromagnetischen 50-Hz-Vibratoren für den Antrieb von Rinnen zur Förderung von Schüttgütern anzugeben, die zuverlässig, störungsunanfällig und verlustarm arbeitet. Insbesondere soll die Durchgangsleistung des steuerbaren Thyrostors auf ein Minimum beschränkt sein.

Bei einem Steller für elektromagnetische Vibratoren mit 50-Hz-Schwingung, deren Elektromagnete über einen Einweggleichrichter erregt sind und bei denen die Leistungssteuerung durch einen veränderlichen Nebenschluß zum Einweggleichrichter erfolgt, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als veränderlicher Nebenschluß eine antiparallel zum Gleichrichter geschaltete steuerbare Zelle verwendet ist.

Bei dieser Schaltung muß der steuerbare Einkristallgleichrichter nur für den relativ sehr kleinen Rückstrom, der zur Leistungssteuerung dient, ausgelegt sein.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung und ihre besonderen Vorteile erläutert.

F i g. 1 zeigt die bekannte Schaltung eines elektromagnetischen Vibrators 1 mit Speisung über einen Einweggleichrichter 2, wobei dem Einweggleichrichter zur Steuerung der Vibratorleistung ein veränderlicher Widerstand3 zur Regelung des Rückstromes parallel geschaltet ist. Dieser bekannten Schaltung haftet ein großer Nachteil an, indem der Stuerwiderstand eine relativ große Wirkleistung im Vergleich zum Magnetsystem verbraucht.

F i g. 2 zeigt die Arbeitskennlinien des Vibrators, S ist die Schwingbreite, aufgetragen über dem Steuerwiderstand R, und 7 ist der Erregerstrom des Elektromagneten. Es ist deutlich die annährend quadratische Abhängigkeit der Schwingbreite vom Erregerstrom erkennbar. Durch gestrichelte Ordinaten ist der Betriebsbereich abgesteckt. Bei I ist die kleinste Schwingbreite, bei der die Bewegung des Schüttgutes überhaupt erst einsetzt, und bei II die Nennschwingbreite, die noch einen ausreichenden Sicherheitsabstand zum Anschlag aufweist. Weiter ist noch der Rückstrom durch den Steuerwiderstand eingetragen. Man erkennt, daß zur Erreichung der kleinsten Schwingamplitude etwa ein Steuerstrom von der Hälfte des Betriebsstromes notwendig ist.

Eine fast verlustlose Steuerung wird nach der Schaltung gemäß F i g. 3 erreicht. An Stelle des Steuerwiderstandes 3 ist jetzt eine steuerbare Gleichrichterzelle (Thyristor) 4 im Nebenschluß eingeschaltet. Ihr Anschnittwinkel wird praktisch verlustlos von einem Steuergeräts, das wiederum über ein Potentiometer 6 geregelt werden kann, bestimmt. Infolge des geringen Rückstromes, der am ungesteuerten Gleichrichter vorbeigeleitet wird, kann die Nenn-

leistung des gesteuerten Gleichrichters nur für einen Bruchteil der Scheinleistungsaufnahme des Vibrators bemessen sein. Die nun erforderliche kleine Steuerleistung bietet den weiteren großen Vorteil, daß sie beispielsweise direkt einem elektromagnetischen oder elektronischen Schwinggeber entnommen werden kann, so daß eine Automatisierung der Förderleistung eingeleitet wird.
Gemäß Fig.4 kann in Reihe zur steuerbaren Zelle hier ein kleiner Widerstand 7 geschaltet werden, der den maximalen durch die gesteuerte Zelle fließenden Strom auf den zulässigen Wert begrenzt.

Steller gemäß der Erfindung können für alle möglichen elektromagnetischen Schwinggeräte, Vibratoren, Schwingmagnete, Schwinghämmer, Schwingsägen, die mit Netzfrequenz gespeist werden und deren Schwingfrequenz gleich der Netzfrequenz ist, verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steller für elektromagnetische Vibratoren mit 50-Hz-Schwingung, deren Elektromagnete über einen Einweggleichrichter erregt sind und bei denen die Leistungssteuerung durch einen veränderlichen Nebenschluß zum Einweggleichrichter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß als veränderlicher Nebenschluß eine antiparallel zum Gleichrichter geschaltete steuerbare Zelle verwendet ist.

2. Steller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu der steuerbaren Zelle ein Widerstand geschaltet ist.

3. Steller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Zelle ein Thyristor ist.

4. Steller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündgerät zur Steuerung des Zündeinsatzpunktes der steuerbaren Zelle von der Schwingbreite des Vibrators beeinflußt ist.