Titel: #tSchaltungsanordnung für Bremslüfterfl Die Erfindung betrifft
eine Schaltungsanordnung für elektromagnetische Bremslüfter bei dem ein Gleichstrommagnet
die mechanische Bremse eines Ein- oder Mehrphasenwechselstrommotors lüftet. Schaltungsanordnungen
dieser Art benötigen einen Gleichrichter der meist einphasig und parallel zum ,Lotor
mit angeschlossen ist, so daß zugleich beim Einschalten des Motors die Bremse mit
gelüftet wird. Bei derartigen Schaltungsanordnungen muß aber der Gleichstrombremsmagnet
so bemessen sein, daß entgegen der Kraft der Bremsfedern auch bei größten betriebsmäßig
auftretenden Luftspalt die Bremse sicher lüftet. Um diese Forderung zu erfüllen
muß der Gleichstromkreis einen ausreichend hohen Strom zum Lüften der Bremse liefern
und der Bremslüftmagnet muß so ausgelegt sein, daß er im Dauerbetrieb den konstanten
hohen Anzugsstrom, der zum Halten der Bremse unnötig groß ist, verträgt. So ist
es bekannt, vorallem bei größeren Leistungen den Bremslüftmagneten mit einem Umschalter
auszustatten, der im Haltezustand Uiderstände vorschaltet und so den Haltestrom
reduziert. Bei Bremsmotoren, oder zum Anbau an Motoren werden aber neuerdings vornehmlich
Scheibenbremsen verwendet, die nur sehr kleine Lüftbewegungen erfordern, so daß
es nicht möglich ist damit einen Umschalter sicher zu betätigen. Es wurde nun bereits
vorgeschlagen, durch eine besondere Schaltungsanordnung selbsttätig den Haltestrom
zu reduzieren. Diese Schaltungsanord-.ung nutzt mittels eines Stromtransformators
den Anlaufstrom zum Lüften der Bremse aus und bietet damit einige wesentliche Vorteile.
Bemerkenswert
ist die selbsttätige Anpassung der Erregung an den Durchflutungsbedarf des Magneten
und die damit verbundene Reduzierung der Verlustleistung der Bremsspule bei Nennbetrieb
des i,1otors. infolgedessen ist es selbst bei relativen Bremsmomenten von 200 %
und mehr des MotQrnennmomentes möglich, die Bremse und das Zubehör sehr klein zu
bauen und eine gefällige itotorkonstruktion unter weitesgehender Verwendung von
Bauteilen einer Grundreihe von Asynchron - Käfigläufermotoren zu erreichen. Der
relativ geringe Haltestrom hat darüber hinaus den Vorteil, daß der Strom in der
Erregerwicklung des Bremslüfters nach dem Abschalten des Motors rasch abklingt und
kurze Verzögerungszeiten bis zum Ansprechen der Bremse erreicht werden. Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, Bremsmotoren mit einem Gleichstrombremssystem
nach vorstehend beschriebenem Prinzip, hinsichtlich des erforderlichen Erregerzubehörs
für die Bremse, weiter zu vereinfachen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch
gelöst, da ß der zur Speisung des Gleichstrombremslüfters vorgesehene Trokkengleiehrichter
in Einphasen-Brückenschaltung direkt in Reihe mit einem Wicklungsstrang des Motors
geschaltet ist, wobei die Nennspannung des Gleichrichters wesentlich niedriger bemessen
ist als die Nennspannung des Motors. Durch diese Maßnahme kann auf den bei der bekannten
Schaltungsanordnung erforderlichen Stromtransformator überhaupt verzichtet werden,
ohne daß ein für die Motorspannung bemessener und damit spannungsmäßig überdimensionierter
Gleichrichter eingesetzt Werden müßte. Dauerversuche im Schaltbetrieb haben gezeigt,
daß bei Verwendung von Selengleichrichtern die durch die Induktivität der Bremsspulen
bedingten Spannungsspitzen am Gleichrichter beim Einschalten
des
Motors auch ohne Schutzwiderstände auf ungefährliche Werte gebracht werden können.
Die Plattengröße des Gleichrichters muß in einer vernünftigen Relation zur Baugröße
des Kotors gehalten werden, wodurch die Anwendung der Erfindung besonders für 1-rtotornennströme
unterhalb von etwa 3 A in Betracht kommt. Aus preislichen Arwägungen und mit Rücksicht
auf die vom Kunden geforderte Unterbringung des Erregerzubehörs am 1GIotor, ist
jedoch die Vermeidung eines Transformators für Bremsmotoren 1sleiner Leistung von
besonderem Interesse. Außer dem einleitend bereits erwähnten Minimum an Erregerleistung
und Bauvolumen des stromabhängigen Gleichstrombremssystems wird durch die Erfindung
auch ein Minimum an Erregerzubehör erreicht. Die besonderen Vorteile des Gleichstrombremssystems
gegenüber dem Wechselstrombremssystems, ergeben sich aus dem robusteren Aufbau und
der größeren Betriebssicherheit, bei Geräuscharmut, geringeren Abmessungen, gleicher
Zugkraft und kleineren Erregerverlusten. Durch die Erfindung wird nun der Aufwand
für das Erregerzubehör bei einem Wechselstrommotor mit Gleichstrombremse verkleinert.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung Wird vorgeschlagen, bei einem Dreiphasenmotor
in Stern-Schaltung den Gleichrichter zwischen einen Wicklungsstrang und den Sternpunkt
zu schalten. Durch diese Maßnahme soll ein möglichst geringes Spannungspotential
zwischen Bremsspule und dem geerdeten Motor erreicht werden. Für polumschaltbare
Motoren mit Dreieck/ Doppelstern Dahlanderschaltung wird ferner vorgeschlagen, den
Gleichrichter zwischen die an einem der drei Speisepunkte der Doppelstern-Schaltung
aufgetrennten Wicklung zu schalten. Dadurch werden die Unterschiede in
den Strömen für die Polzahlen in einem geringeren Verhältnis für die Bremsspule
wirksam und zwar gilt bei Dreieck= schaltuag
und bei Doppelsternschaltung
wobei I = Eingangswechselstrom des Gleichrichters bedeutet. Die
Erfindung soll nachstehend an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
in der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1s das Schaltbild eines Drehstrommotors
in Sternschaltung Fig. 2s das Schaltbild eines polumschaltbaren Drehstrommotors
in der Schaltung der hohen Polzahl Fig. 3s das Schaltbild eines polumschaltbaren
Drehstrommotors nach Fig. 2, jedoch in der Schaltung der niedrigen Polzahl. Das
Schaltbild nach Fig. 1, der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, stellt einen
Drehstrommotor 1 in Sternschaltung dar. Im Sternpunkt ist ein ylicklungsstrang herausgezogen
und ein Gleichrichter 2 in Einphasen-Brückenschaltung direkt in Reihe mit diesem
Wicklungsstrang dazwischengelegt. Beim Einschalten des Drenstrommotors fließt der
erhöhte Anlaufstrom über den Gleichrichter, wodurch in der Bremse 3 der höhere Magnetisierungsstrom
eine Stoßerregung bewirkt, so daß auch bei relativ großen Luftspalt im Bremslüftmagneten,
ein sicheres Lüften der Bremse erfolgt. Der Spannungsabfall an der Magnetspule ist
proportional dem Widerstand dieser Spule und dem Motorstrom im Bereich IfurzschluB
bis Leerlauf des Motors. In Sperrichtung wird der einphasige Brücken-Gleichrichter
nach Maßgabe des Spannungsabfalles der@Magnetspule und des Gleichrichter-Brückenzweiges
in Durchlaßrichtung beansprucht. Im allgemeinen genügt eine Selenplatte pro Brückenzweig
für einen 380 V-bzw. 504 V -Motor ohne Zwischenschaltung eines Transformators gur
Aufbringung der erforderlichen Bremslüftleistung. Um den Gleichrichter spannungsmäßig
nicht-zu überlasten ist
Bedingung, daß der Gleichstromkreis nicht
geöffnet wird. Durch feste Verdrahtung der .Anschlüsse der Magnetspule und des Gleichrichterausganges,
z.B. durch Lötverbindungen, kann dieser Forderung ohne aeiteres entsprochen werden.
Die als bekannt vorausgesetzte selbsttätige Anpassung der Erregung des Bremslüfters
an den Durchflutungsbedarf bei abstehendem und angezogenem Magnetanker bleibt erhalten.
Somit bleiben auch die Vorteile des in Abhängigkeit des Motorstromes betätigten
Gleichstrombremslüfters, wie kleine Bremse, geringe Erregerverluste bei Nennlast
des Motors und kurze Verzögerungszeiten bis zum Ansprechen der Bremse bestehen.
Die Schaltbilder nach Fig. 2 und 3 veranschaulichen die Anwendung der Erfindung
auf einen polumschaltbaren Drehstrom-Bremsmotor mit Dahlanderwicklung in Dreieck/
Doppelstern-Schaltung. Die direkte Zwischenschaltung des Gleichrichters in den Motorstromkreis
ermöglicht auch in diesem Falle, auf den Transformator zu verzichten und
die Netzanschlüsse ans Klemmenbrett analog eines normalen Motors vorzusehen.
Die Anwendung der Erfindung ist durch die
Ausführungsbeispiele nicht erschöpfend
dargestellt, sondern kann z.B. auch bei einem Bremsmotor in Dreieck-Schaltung oder
bei einem dreifach polumschaltbaren Motor er-
folgen. Ein selbständiger Schutz
der Ansprüche 2 und 3 ist jedoch nicht beabsichtigt.