DE1806607B1

DE1806607B1 - Schutzanordnung fuer Hubmotoren von Kraenen u.dgl.

Info

Publication number: DE1806607B1
Application number: DE19681806607
Authority: DE
Inventors: Bengt Sinner
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1967-11-06
Filing date: 1968-11-02
Publication date: 1970-04-23
Also published as: SE325684B; CH491520A; GB1237757A; FR1590513A

Description

1 , 2

Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung für unnnötiges Auslösen durch höheren Strom verhin-Hubmotoren mit Bremse von Kränen, Winden, Bag- dert, gleichzeitig kann das Abschalten bei einem gern u. dgl., um bei Wegfall des Antriebsmoments Fehler schnell ausgeführt werden, lange ehe das Undes Hubmotors ein Abfallen der Last zu verhindern terschiedssignal für die Geschwindigkeit oder die bzw. in engen Grenzen zu halten, und zwar eine 5 Maximalgeschwindigkeit einen solchen Wert erreicht Anordnung, die bei Wegfall des Antriebsmoments hat, daß normalerweise ein Abschalten stattgefunden des Hubmotors anspricht und bei der ein dem Ist- hätte. Wenn also kein bestimmter Zusammenhang wert der Motorgeschwmdigkeit entsprechendes Signal zwischen dem Geschwindigkeitsunterschied und dem und ein dem Sollwert der Motorgeschwindigkeit ent- Strom- oder Antriebsmoment vorliegt, so liegt ein sprechendes Signal miteinander verglichen und zu io Fehler in der Antriebsausrüstung vor, und der Hubeinem Unterschieds- oder Summensignal für die motor muß abgeschaltet und die Bremse betätigt Steuerung des Hubmotors zusammengesetzt werden, werden, was somit gemäß der Erfindung geschieht, z. B. bei Überschreiten einer maximalen Geschwindig- Eine gemäß der Erfindung ausgestaltete Schutz-

keit für die Motorabschaltung und für das gleich- anordnung für einen Hubmotor eines Drehkranes ist zeitige Einlegen der Bremse. 15 im folgenden an Hand einer schematischen Zeich-

Bei Kränen, Winden, Baggern u. dgl. ist es üblich, nung erläutert.

den Unterschied zwischen gewünschter und tatsäch- Ein manuell betätigtes Anlaßgerät 11 ist als Poten-

licher Geschwindigkeit zu messen und bei Über- tiometer ausgeführt. Das Anlaßgerät 11 kann auch schreiten eines bestimmten Wertes dieses Unter- programmgesteuert sein, es kann z. B von der Dreh-, schieds oder auch bei Überschreiten einer bestimmten 20 Schwenk- und/oder Auslegebewegung des Kranes maximalen Geschwindigkeit einen Schalter auszu- gesteuert sein. Ein Tachometergenerator 12 ist zum lösen, durch den der Motor abgeschaltet und die Messen der Geschwindigkeit eines Hubmotors 21 g Bremse eingeschaltet wird. Man kann aber hierbei vorgesehen. Die Ausgangssignale vom Anlaßgerät 11 ™ nicht verhindern, daß die Last zwischen dem Aus- und vom Tachometergenerator 12 werden in üblicher löse- und Bremszeitpunkt ein Stück abfällt, was in 25 Weise durch ein Summenmeßgerät 13 subtrahiert manchen Fällen zu Schäden oder Unfällen führen oder addiert. Das im Summenmeßgerät 13 gewonkann. nene erste Unterschiedssignal entspricht dem Unter-

Nur den genannten Geschwindigkeitsunterschied schied zwischen Ist- und Sollwert der Geschwindigzu messen, ist übrigens auch nicht ausreichend, um keit des Hubmotors 21. Eine bestimmte Größe des ein zutreffendes Eingangssignal zum Einschalten des 30 Unterschieds zwischen diesen Teilsignalen, d. h. ein Schutzes zu erhalten, da es bei Beschleunigungen bestimmtes Unterschiedssignal, soll also normalerund Verzögerungen normalerweise einen größeren weise einem bestimmten Antriebsmoment oder einem Unterschied zwischen Soll- und Istdrehzahl geben bestimmten Ankerstrom des Hubmotors 21 entsprekann, ohne daß ein Ausschalten notwendig ist. Bei chen. Dieses erste Unterschiedssignal wird einem Geschwindigkeitssignalen in solchen Schaltungen, 35 proportionalen Verstärker 14 mit Ausgangsspannung sowohl in der Form eines Unterschieds als eines nur für Gleichspannungssignale in einer Richtung zuAbsolutwertes, wird die Zeit zwischen Signal und geführt. Wenn beispielsweise das dem Sollwert entWirkung verhältnismäßig lang, während z. B. ein sprechende Referenzsignal n_ref für die Hubrichtung Stromsignal schneller ist, z. B. wenn der Ankerstrom positiv und das dem Istwert entsprechende Tachoim Hubmotor gemessen und dieses Signal für Regel- 40 metersignal η für dieselbe Richtung negativ ist und zwecke verwendet wird. Eine Schutzschaltung unter diese addiert werden, so werden nur die UnterVerwendung von Ankerstrom oder Ankerspannung schiedssignale Δη = n_ref — n, die einen positiven als Eingangssignal allein ist aber praktisch nicht an- Wert haben, weitergeleitet und in einem Verstärker 14 wendbar, da bei Hubmotoren oft große Stromstärken verstärkt, während, falls eine Antriebsmomentabgabe | vorkommen, ohne daß ein Abschalten des Hub- 45 des Motors wegfällt, An ebenso wie das Ausgangsmotors erforderlich ist. signal des Verstärkers 14 steigen wird. Wenn n_ref Die Erfindung bezweckt eine schnellwirkende und kleiner ist als der Wert für η beim Heben, erhält der trotzdem einfache Schutzanordnung bei Kränen Verstärker 14 kein Ausgangssignal. (Statt von einem u. dgl., bei der ein Durchfallen der Last bei An- Unterschiedssignal zwischen n_ref und η zu sprechen, sprechen der Schutzanordnung im wesentlichen ver- 50 kann auch von der Addition von zwei Werten mit mieden ist. Zu diesem Zweck ist die einleitend be- entgegengesetzten Vorzeichen die Rede sein.) schriebene Schutzanordnung erfindungsgemäß so In einem weiteren Summenmeßgerät 15 wird ein ausgebildet, daß das erhaltene Unterschiedssignal mit Signal, das dem Ankerstrom 7 oder der Ankerspaneinem vom Strom des Hubmotors oder von einer nung U₁ oder dem Antriebsmoment des Hubmotors dem Motorstrom entsprechenden Größe abhängigen 55 21 entspricht, welche Werte in üblicher Weise geSignal verglichen und das so erhaltene zweite Unter- messen werden, von dem Ausgangssignal des Verschiedssignal über ein Zeitverzögerungsgerät einem stärkers 14 subtrahiert. Wenn erwünscht, kann dem Schaltgerät für das Abschalten des Hubmotors und Summenmeßgerät 15 auch eine Vorspannung von das Betätigen der Bremse zugeführt wird. einem Potentiometer 16 zugeführt werden.

Ein Unterschiedssignal zwischen dem Ist- und 60 Wenn der Drehzahlfehler (Ausgangsspannung Sollwert der Geschwindigkeit, das also einem gewis- vom Verstärker 14) dem der Ankerspannung U₁ entsen Ankerstrom oder gewissen Antriebsmoment des sprechenden Signal gegenüber überwiegt, erhält man Hubmotors entsprechen soll, wird hier mit einem ein negatives Eingangssignal für einen Niveau-Signal für den Ankerstrom oder das Antriebsmoment diskriminator 17, der ein gewisses Ausgangssignal verglichen, und nur bei einer gewissen Abweichung 65 liefert, wenn ein negatives Eingangssignal einen gezwischen diesen Werten soll der Hubmotor abge- wissen Wert überschreitet. (Bei positivem Eingangsschaltet und seine Bremse betätigt werden. Auf signal gibt es kein Ausgangssignal am Niveaudiskri-Grund der Schnelligkeit der Stromantwort wird ein minator 17.) Um ein Ausgangssignal vom Niveau-

diskriminator 17 zu erhalten, ist es somit notwendig, daß der Geschwindigkeitsfehler das Antriebsmomentoder Stromsignal des Hubmotors 21 um einen bestimmten Wert übersteigt, d. h., daß der Geschwindigkeitsunterschied nicht dem abgegebenen Antriebsmoment entspricht. In einem solchen Fall liegt eine Fehleranzeige vor, und das Signal vom Niveaudiskriminator 17 fällt weg.

Das Ausgangssignal vom Niveaudiskriminator 17 wird einem Zeitverzögerungsgerät 18 von üblicher Art zugeführt, dessen Ausgangsseite an ein elektronisches Schaltgerät 19 geschaltet ist, z.B. einen Transistor oder eine Transistorguppe oder eine Kippanordnung, die bei Stromdurchgang ein Auslöserelais 20 für den Hubmotor 21 erregt. Die Geräte 18-20 können durch ein gewöhnliches Zeitrelais ersetzt werden. Der Grund dafür, daß man zeitverzögernde Geräte 18-20 einschaltet, ist, daß man eine Auslösung oder Abschaltung des Hubmotors 21 erst dann haben will, wenn das zweite Unterschiedssignal eine gewisse Dauer gehabt hat. Beim Abschalten des Hubmotors 21 werden in üblicher Weise eine Motorbremse oder andere, nicht gezeigte Bremsorgane eingeschaltet.

Eine Verstärkung der verschiedenen Teilsignale kann auch an anderen Punkten in der Schaltungskette erfolgen, z.B. kann das Ausgangssignal des Summenmeßgerätes 15 verstärkt werden. Die oben beschriebene Anordnung kann mit einer anderen Anordnung mit entgegengesetzten Zeichen für das Signal des Tachometergenerators 12 bzw. des Anlaßgerätes 11 ergänzt werden, wodurch z.B. die erstgenannte Anordnung, beispielsweise bei Schachtwinden, ergänzt wird, wo man ein Ausschalten sowohl bei fallender Last als auch bei allzu großer Geschwindigkeit haben will.

Claims

Patentansprüche:

1. Schutzanordnung für Hubmotoren mit Bremse von Kränen, Winden, Baggern u. dgl., die bei Wegfall des Antriebsmomentes des Hubmotors anspricht und bei der ein dem Istwert der Motorgeschwindigkeit entsprechendes Signal und ein dem Sollwert der Motorgeschwindigkeit entsprechendes Signal miteinander verglichen und zu einem Unterschieds- oder Summensignal für die Steuerung des Hubmotors zusammengesetzt werden, z. B. bei Überschreiten einer maximalen Geschwindigkeit für die Motorabschaltung und für das gleichzeitige Einlegen der Bremse, d a durch gekennzeichnet, daß das erhaltene Unterschiedssignal (Summenmeßgerät 13) mit einem vom Strom (/) des Hubmotors (21) oder von einer dem Motorstrom entsprechenden Größe abhängigen Signal verglichen und das so erhaltene zweite Unterschiedssignal (Summenmeßgerät 15) über ein Zeitverzögerungsgerät (18) einem Schaltgerät (19) für das Abschalten des Hubmotors (21) und das Betätigen der Bremse zugeführt wird.

2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem Summenmeßgerät (15) gewonnene zweite Unterschiedssignal einem Niveaudiskriminator (17) zur Abgabe eines bestimmten Signals bei Überschreiten eines bestimmten Niveaus des Eingangssignals und daß das von diesem Niveaudiskriminator (17) abgegebene Signal dem Zeitverzögerungsgerät (18) zugeführt wird, wobei der Hubmotor (21) erst abgeschaltet wird, wenn das letztgenannte Signal eine gewisse kontinuierliche Dauer gehabt hat.

3. Schutzanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zum Abschalten des Hubmotors (21) einem elektronischen Schaltgerät (19) zugeführt wird, das wiederum zum Erregen eines Auslöserelais (20) für den Hubmotor (21) dient.

4. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Unterschiedssignal (Summenmeßgerät 13) vor seiner weiteren Auswertung in einem Verstärker (14) verstärkt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ts/F