DE1781123A1 - Bremsanordnung fuer den Asynchronmotor eines Hebezeuges - Google Patents

Bremsanordnung fuer den Asynchronmotor eines Hebezeuges

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DE1781123A1
DE1781123A1 DE19681781123 DE1781123A DE1781123A1 DE 1781123 A1 DE1781123 A1 DE 1781123A1 DE 19681781123 DE19681781123 DE 19681781123 DE 1781123 A DE1781123 A DE 1781123A DE 1781123 A1 DE1781123 A1 DE 1781123A1
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DE
Germany
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motor
circuit
switched
asynchronous motor
hoist
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Application number
DE19681781123
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Julius Brunner
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HILGERS AG
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HILGERS AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/22Control systems or devices for electric drives
    • B66C13/23Circuits for controlling the lowering of the load
    • B66C13/26Circuits for controlling the lowering of the load by ac motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C2700/00Cranes
    • B66C2700/08Electrical assemblies or electrical control devices for cranes, winches, capstans or electrical hoists
    • B66C2700/081Electrical assemblies or electrical control devices for cranes, winches, capstans or electrical hoists with ac motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Description

  • Bremsanordnung für den Asynahronmotor eines Hebezeuges (Zusatz zu Patent ......... P 15-31 197.4) Das Hauptpatent. betrifft-eine Bremsanordnung für den Schleifring=Asynehronmotor eines Hebezeuges, insbesondere im Hubwerk eines Haudrehkranes, gekennzeichnet durch die Kombination einer in der schnellsten Senkstufe generatorischon Bremsschaltung aus stufenweise abschaltbaren Läuferkreiswiderständen und einer von deren :Spannungsabfall ge -steuerten Drehzahlüberwachungssehaltung als Grobregelung, ,mit einem Stillstandsmotor-Bremslüfter nach dem Kugelspind.eisystem und stufenlos einstellbarem Vorschaltblindwiderstand,mit der Netzzuleitung-des Asynchronmotors abschaltbar , als Feinregelung.
  • Damit isein kleinea,leichtes u4 d insbesondere auch durch nur wenige Kontrollerstufen nicht aufwendiges Hubwerk geschaffen,, das trotzdem OtOtig. P. zwischen je zwei Schaltstufen der Läuferkrei:-swiderst4nde in der Drehzahl regelbar
    ist, besonders beim Senken der hast, weil die Stufung der
    Grobregelung durch zusätzliche Ausnutzung des Bremslüfters
    als betriebliche Schleifbremse kontinuierlich überbrückt
    wird, im Zusammenwirken mit der erwähnten Drehzahlüber-
    wachungsschaltung; die in an sich bekannter Weise nach dem
    Aussetzprinzip den Läuferstrom schaltet und es dadurch er-
    mögliche, zwischen je zwei Grobregelstufen eine vorbestimmte
    Drehzahl mit der Feinregelung des Bremslüfters einzustellen
    und anzusteuern, -und zwar weitgehend unabhängig von der abzu-
    bremsenden Nutzlast.
    Für solch feinfühlige stufenlose Ansteuerung der Senkge-
    schwindigkeit bei den großen, mit einem Hebezeug zu bewegen-
    den Massen, ist Voraussetzung, daß die Drehzahlüberwachungs-
    schaltung nach dem Aussetzprinzip im Läuferkreis mit geringer
    Trägheit und kleiner Schaltdifferenz, also häufig und kurz-
    zeitig und trotzdem ohne nennenswerten Verschleiß anspricht.
    Besonders für einen stoßfreien Schleichgang beim Absenken
    schwerer; empfindlicher Lasten (Fertigbauteile) ist das un-
    erläßlicho'
    Zur Lösung dieser Erfindungsaufgabe wird vorgeschlagen, daß
    die Drehzahlüberwachungssehaltung in an sich bekannter Weise
    als auf die Läuferkreiswiderstände wirkender Aussetzregler
    ausgeführt ist; wobei dieser gesteuert ist durch einen Tran-
    sistor-Gleichstromverstärker, der eingangsseitig über einen
    Anpassungstransformator und Gleichrichter sowie einen Span-
    nungsteiler und eine erste Zenerdiode für den Ansprechwert
    .an zwei Sohleißringe des Asynchronmotors, ausgangsseitig mit
    einer zweiten Zenerdiode und einem Relais im Erregerkreis
    des Schaltschützes für die Läuferkreiswiderstände geschaltet
    ist, ferner mit einem zur .Änderung der Schaltdifferenz ein-
    stellbaren Belastungswiderstand im Gitterkreis ausgerüstet ist.
    .Die 'rfir_ c@izr- @:@e 2nl? und -#n in den Fi (Y"r3r - chem !-±i, :- ch
    -T"- tervr-l,'; 2rt werden.
    1 Schema und i#7irlrrcnal.t@l a@i der Bremä?ncrdrung,
    wobei die erfindunüemF?e 7J@@h@s.hl.iiber.°Tcchur_U::
    Sch^I tt?ng lcdi@"l7_üh nl ^ Bloch- angedeutet iC't j
    Fi.-. ? den @@@J_hri@^n Strorlpr,firl.an dvr Ste»er.9tröm--
    ,rr r. ,.
    Fida '@ die Drrhz#ihl',bor@"öhunT@^schqltr@-n#
    ucb-er, "t d n nh,s #tre,#, ...Mntnr z.7,, t mit Tn 1 be _
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    l,#- t o !@leiez@-sti erM1 t aber d #--s Schutz 1c9 und Tiber die
    Thz_ c.toyr-Ar,,ort# #n#, dan bei der er r#aj l@rsfnn Sto!
    i,J-1-"t,: `A # ca #,
    '11,r- des mhj,riwitor-ReT,'-e. voll durchl#'.?ceig ist,' der Motor-
    hr¢rslifter ä 1 Spind So:-xriii.ing Lind ",?b+ die Bremseche4#.be frei:
    in dem^rftferie@ dc^ Motorz m 1 befinder_ sich die An1.9-
    -#@_d@ret@.nde 1r1, die d»@@'1 d,=C Sch ar.'e 1c7 und 1c3 stuferr:;ci--e
    b"^ h stet merden. Beim Zurückschalten iz. diC 1T?),«.lstC1lidrcr
    ,#nr..@cr die T.`@.Ufcrsell-ilt^e 1c7 - 1c3 Coir>yy di-'Sc:.-,t'tze 1c1 und
    1c9 a-bVPsch@,l tet i und der Piotorbrpyisl >>ftpr bremst äl - r@rml r@
    Zn !er@.('@ll@lr: 1 It,S`nrjlr@@.@1 t,.,i-.d die St:irdnr.*j_cklur-d de-,
    rT"+or^ m 1be@.f@ll v über das Sch;;t^ 1c1 ^n dc.s zu speisende
    rt^#'#' - h h__ her i# xxri "r.nhri_ - r_.
    2,nt-n RST Al'.L'
    ` "t. s+, # h ,eben, der " Rote_
    'Ihrf"m-3l iiftnr zrrrrnr@t voll - @rr@l;iftpi- #i'td -jbt °omit die Brems= _
    r@irc frP1 ; rir m@,1 des T@riderst^ndes 1r1 s:t d>>rch die
    .@r,itzP 1c@ @,r_d 1c üb@rbr'@nlrt. -D,?r T,;"f@r@trmrei^ i:t
    sen, womit einer VDE-Vorschrift GenüJP getan @#lird o
    Der Ständer des Motors m 1- ist in dieser Stellung 1 "Serkorl"
    in Richtung. "Heben" geschaltet, kann aber kein nennenswertes-'
    Drehmoment entwickeln und @Rrird folglich von der angeh-ingten
    hast noch unten durchgezogen. Durch eine e1 ektri schc Dre'h-
    za,hlüberwaehungsschaltung 1u1, die #un h?uferstromkrei^ -nZe-
    s.chlossen ist, wird-nach Erreichen einer singestelltQn Dreh-
    zahl des B-n-ufers das -Schütz 1c8 geschaltet. Durch diese
    Schaltung wird der Eäuferstromlireis niederohmig, und der
    Motor errt7Tickelt ein der Gr52e- des Z^uferwiderctgndes ent-.
    sprechendes Drehmoment in Richtur,.; 'weben." und ?,reL ;:t die
    Last ab. Ist die Last-bis auf eine eingestellte Geschwin-
    digkeit abgebremst, so schaltet das Schütz 1c8 wieder ab,
    womit sich dann dis Last wieder schr:1 7 --r zrt senken hegi rn t o
    Dieses Spiel wiederholt sich irr, abgestimmten Rh-,rthmus, wobei
    die Ansprechzeit, d.h. die.Senkgeschwindigkeit, ar. dem
    Drehzahlüberwachungsüer^t eingestellt werden kan:n.. Ebenfall s
    sind die - lnterv?l 1e zwischen Ein- und Abschaltun- von
    Schi.tz 1c8 einstellbar.
    .. Bei den-weiteren Senkstufen'2-3-q. werden die It#iuferschlitze
    1c4 -= 1c6 abgeschaltet, wodurch der Motor m1 den Stufen ent-
    sprechend geringere Gegendrehmomente entwickelt und somit
    die gleiche Last schneller gesenkt v@ird. Auf Stufe V "Sen-
    ken" erfolgt die Speisung des St@.nders rr,1 über d^, Scl.iitz
    1c2 als Kraftsenk stufe o
    Diesen vorbeschriebenen Betriebsarten wird erfindungsgemäß
    .eine kombinierte stufenlose Schleifbrer:sschaltung mittel:
    1Vlotorbremslüfter nach dem Kugel.spindelsz#stem mit Stillstands-
    motor überlagert ,zä" ... n2chstehrr_d beschrieben .:
    In eine der drei Phgfen, die zum I17oterbren, liifter fiihren,, in,i rd
    eine Thyristor--Anschnttsteu`erung geschaltet, Diese ist bei
    der gezeichneten Stellung des Thyristor-Reglers voll durch-
    so da.ß der Motorbremslüfter beim Anschalten an das
    Netz RST lüftet und somit die Brems-scheibe frei gibt. Bei Be-
    t.;#ltimting d--s Thyristor-Reglers wird mittels Sprungkontakt
    dis Überbrüchung des Reglers aufgehoben, und die Thyristor-
    An,schnzttsteuerung sperrt die angelegte Phase. Der Motor-
    bremslüfter kann in dieser Stellung die Bren;eheibe nicht
    .freigeben, wenn z..B. die, Stufe 1 "Senken" geschaltet wird.
    Erst durch reitere Betätigung des Thyristor-Reglers kann die
    ar_-Geschaltete Phase an der Th;Tr-;.stor-Anecznittsteuerung linea,r-
    ^teigend den vollen Viert annehmen. Dieses h^t die kontinuier-
    liche Minderung der Bremskraft zur Folge, und die Last kann
    mil_imeterl@rei^e abgelassen werden.
    Zum Absenken der Last auf der. Kraftsenkstufe wird die Senk-
    ge^^h@rrindigkct beim Zurückschalten über die elektrischen
    Brem-stufen verringert und Erfindungsgemäß mittels der
    kombinierten überlü`erten Schleifbremsschil tun- stufenlos
    his zum Still.ta,nd a.bgebremt. Bei Stellung "0" des Meister-
    2ch@.? ters wird der Bremslizftmotor durch Abfallen des Schützes
    1c0 °tro:iloo und hält die last in der STörh=.--#r abgebremsten
    StA7:1.un fest.
    F,: 3 zeigt eine tran,istoril-.ierte Au,;fiIhrüng der Drehzahl-
    Tber@F@@.chun@T^ch.ltung, 1i11, welche intermittierend die Wider-
    ct#@n de der jeweils am Kontroller eingestellter Grobregel-
    #-t,afe i:^.: ldiaferkrei- des Antriobsmotorm1 nusschaltet, wie
    9 zum Au;:f@hrtzn-gbei:sriel nach Fig. 1 beschrieben worden ist.
    Es f-,3 "t die Be r,i,rnibizng der transistorisierten Überwa.chungs#-
    rch-.lt13ng nach Abb. 5 s
    Mit 11,12 sind die @in@^ay@:gslrl@mraen bezeichnet, welch an ja
    -' @(Fi@;. 1
    rxznen häuf@rs.chlcfrn@@ des Antrieb:^motors m1 gelegt werden.
    Ein Spannungswendler@ Tr 1, der mit geringer M^.gnetisierung
    in einem annähernd linearen Bereich arbeitet, untersetzt
    die Schleifringspannung im Verhältnis 10:1.
    Die Sekundärspannung des Wandlers wird gleichgerichtet (G1.1)
    und bis auf etwa 10 °,13 Oberwelle geglqttet (C1).
    Der Eingangs-Spannungsteiler R1 ist so gewählt, dgß unter-
    halb des Ansprechpunhtes-keine merkliche Verschiebun; @?n
    Wandlerkennlnie erfolgt. Somit liegt an den Punkten 13 und
    19 eine analoä mit der Motordrehzahl steiende Gleichs*nnnnun.m
    . an. Am Eingangsspannungsteiler R.1 wird der Ansprechwert ein-
    gestellt. Der Widerstand R2 dient zur Begrenzung des maximalen
    Basisstromes der nachgeschalteten Verstä.rkerstufea
    Eine 4enerdiode Z@ , die zur Dämpfung der Restwea_li,-.kcit mit
    einem Widerstand R3 und einem Kondensator C2 beschaltet izt,
    wird nach Überschreiten ihres Sch-##@rellwertes stromleitend und
    steuert den Transistor T 1a
    Im Emitterkreis dieses Transistors ist ein weiterer Regel-
    widerstand R4 eingefügt.
    Nach dem Einsetzen des Basisstromes entsteht an R4 ein
    Spannungsabfall und i.adurch eine einstellbare Verringerung des
    Verstärkungsfaktors von 11. in der Kombination .d4-T,i-R3 v:lrü
    gleichzeitig die Temperaturstabilisierung im Sperrzustand
    erreicht. 1:m leitenden Zustand wird die Verstär.tcurigskenn-
    linie des Transistors oegradigt. Der Strom im Kollektorkreis
    steigt aber erst nach Überschreiten ues Schi,:ellwertes der
    Zenerdiode Z sprunghaft quf den durch Eingangsspannung uncl
    Kollektorkreiswiderstand vorgegebenen Viert.
    Dadurch wird ein sprunghaftes Anziehen des Relais d, gevträhr-
    leistet.
    Nach dem Einsetzen des Hauptstromes verändert sieh die Wand-
    1 erbü.rde und verschiebt die Eingangs#:anniinnach kleineren
    Werten. Abzu-s- und Abfalldaten des Relais recken dadurch
    ndhnr zusammen.
    Die Aballdaten des: Relais sind so gewählt, daß das Relaie
    erst dann abf-llt, wenn sich die Zenerdiode Z2 im Bereice
    der größten Regelsteilheit befindet. Dadurch ist der Sprung-
    h--fte Abfall des Relais n--Ich Unterschreiten der Einsteilwerte
    errei cht.
    Die Relüiskontakte 1u1 liegen im Erregerkreis des Schalt-
    schützes '(c8: von Abbildung 2.

Claims (1)

  1. Patent a n s p r u c h Bremsanordnung für den Schleifring-Asynchronmotor eines Hebezeuges, insbesondere im Hubt@Terk eines. Batidrehl,#ranec, n;,ch Patent . . . . . . . . . . (P 1 5 51 197.4-), mit Kombir_^tion einer in der schnellsten. Senkstufe ;enera.torischcn Brems- schaltung aus stufenmeise absch^ltba,ren Läuferkreiswider- ständen und einer von deren Spannungsänderung gesteuerten Drel?.z ahlüberwachungsschaltung als Grobregelung, mit einem Stillstandsmotor-Brem_sliifter n^ch dem Kugelspindelsystem und stufenlos einstellbarem Vorschaltblindwidersta,nd, mit der Netzzuleitung des Asynehronmotors abschaltbar, als Fein- regelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehz2hliiber- wachungsschaltung (1u1) in an sich bek,innter Weise als auf die Läuferkreiswiderst^.nde (1r1) v71.rkender Ai#-setzregl er ^ucgeführt ist, T@.obei dieser e steuert ist durch einer- Transistor-Gleichstromverstärker' der eingangsseitig (11,1-0) i.iber einen Anpassungstransformator (Tr1) und Gleichrichter (G11) sowie einen Spannungsteiler ('R1) und eine erste Zenerdiode (Z1) für den Ansrechwert an zwei Schleifringe des Asynchronmotors (m1), ausgan-(,sseitig mit einer zweiten Zenerdiode (Z2) und einem Relais (G11) im Erregerkreis des Schaltschützes (1c$) für die Lzg.tiferkreiswiderst@iride ge- schaltet ist, ferner mit einem zur Änderung der Schalt- differenz einstellbaren Belastungswiderstand (R4) im Emitter- kreis ausgerüstet ist
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440420A1 (de) * 1994-11-07 1996-05-09 Mannesmann Ag Verfahren und Einrichtung zum Überwachen und/oder Steuern der Drehzahl eines Elektroantriebs mit Frequenzumrichter für Hubwerke

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440420A1 (de) * 1994-11-07 1996-05-09 Mannesmann Ag Verfahren und Einrichtung zum Überwachen und/oder Steuern der Drehzahl eines Elektroantriebs mit Frequenzumrichter für Hubwerke
US5818185A (en) * 1994-11-07 1998-10-06 Mannesmann Aktiengesellschaft Process and device for monitoring and controlling the speed of rotation of an electric drive with frequency converter for hoisting gears
DE4440420C3 (de) * 1994-11-07 2003-07-24 Demag Cranes & Components Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Überwachen und/oder Steuern der Drehzahl eines Elektroantriebs mit Frequenzumrichter für Hubwerke

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