DE1815421A1

DE1815421A1 - Kransteuerung

Info

Publication number: DE1815421A1
Application number: DE19681815421
Authority: DE
Inventors: Mcmanus Lee C
Original assignee: CLYDE IRON WORKS Inc
Current assignee: CLYDE IRON WORKS Inc
Priority date: 1968-12-18
Filing date: 1968-12-18
Publication date: 1970-07-02

Description

grans teuerung Die Erfindung betrifft eine Kransteuerung, und ihr Ziel besteht insbesondere darin, eine stufenlos und weich arbeitende Steuerung der Kranbewegungen bei der Beförderung sowohl leichter als auch schwerer Lasten zu erstellen.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für die Hubbewegungen ein in seiner Drehrichtung umsteuerbarer Gleichstrom-Compoundmotor verwendet ist, dessen Nebenschlußfeldwicklung an einer Gleichspannungsquelle liegt und dessen Anker und Reihenschlußfeldwicklung in Serie mit dem Anker eines eine veränderbare Spannung abgebenden Generators geschaltet sind, 8o daß eine in sich geschlossene Schleife gebildet wird, wobei der Anker und die Reihenschlußfeldwicklung des Motors so miteinander verbunden sind, daß sie in Heberichtung akkumulativ und in Absenkrichtung subtraktiv wirken, daß parallel zum Anker des Generators dessen Feldwicklung geschaltet ist, daß erate Schaltmittel zur Steuerung des Stromflusses in der Schleife uom Generatoranker zum Motoranker in die eine Richtung für Drehung des Motors in Heberichtung und in die andere Richtung für Drehung des Motors in Absenkrichtung vorgesehen sind und daß Mittel zur Umkehrung der Stromrichtung in der Schleife bei Absenken einer Last mit einem Gewicht oberhalb eines vorgegebenen Wertes vorgesehen sind. Mit dem Feld des Generators ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Anker eines Erregergenerators gekoppelt.
Die ersten Schaltmittel zur Steuerung der Stromflußrichtung in der Schleife bestehen bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus zwei Potentiometern, deren Schleiferarme mit der Feldwicklung des Erregergenerators verbunden und gemeinsam von Hand mittels eines Steuerschalters verstellbar sind. Dadurch, daß die Potentiometer als Spannungsteiler so zwischen positive und negative Potentiale geschaltet sind, daß bei Bewegung des einen Schleiferarms zum positiven Potential der andere Schleiferarm sum negativen Potential bewegt wird, kann man den Steuerschalter aus einer mittleren neutralen Stellung entweder in einen ersten Bereich zum Lastheben oder in einen zweiten Bereich sum Lastabsenken umschalten. Die Potentiometerschaltung ist möglich, weil der Feldstrom des Erregergenerators genügend klein ist.
Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß parallel zum Anker des Motors eine aus einem Schalter und einem dynamischen Brems- oder Redusierwiderstand bestehende Reihenschaltung angeordnet ist. Der durch MagfletsU1e betätigte Schalter ist beim Hebebetrieb offen und wird beim Umschalten auf Absenkbetrieb geachlossen so daß dann der Bremswiderstand wirksam wird und die gewünschte Charakteristik der Hubbewegung herstellt.
Je schwerer beim Hebebetrieb die Last ist, desto mehr Strom fließt in der Schleife und in der Reihenschlußfeldwicklung und umso langsamer ist die Motorgeschwindigkeit. Bei voller Last arbeitet der Motor mit einer Geschwindigkeit, die "Vollastgeschwindigkeit" genannt werden soll. Beim Anheben einer leichteren Last fließt weniger Strom in der Schleife und in der Reihenschlußfeldwicklung, wodurch die Geschwindigkeit des Motors erhöht wird, Geringe Lasten werden also mit großer Geschwindigkeit und die volle Last mit einer stabilen Vollastgeachwindigkeit angehoben.
Beim Absenken einer leichten Last muß der Generator dem Motor Gegenleistung zuführen. Demzufolge fließt der Strom in der Schleife in entgegengesetzter Richtung wie beim Hebebetrieb.
Dadurch wirkt die Reihenschlußfeldwicklung des Motors subtraktiv, 80 daß das Feld geschwächt wird und sich dadurch eine entsprechend höhere Motorgeschwindigkeit einstellt.
Durch Betätigung des Steuerschalters in die Stellung für Xastabsenken wird auch der Kontakt geschlossen, der den Bremswiderstand parallel zum Motoranker schaltet. Dieser Widerstand erfordert Leistung, so daß der Feldstrom größer und damit die Geschwindigkeit höher wird. Bei größerer Last ist diese bestrebt, den Motor zu überholen, so daß bei einer bestimmten Lastgröße die vom Motor erzeugte Leistung gleich der vom Bremswiderstand benötigten Leistung ist und weder in der Schleife noch in der Reihenschlußfeldwicklung Strom fließt. Wenn die abzusenkende Last über diesen Punkt hinaus zunimmt, wird der Motor zum Generator und will Leistung zurück in die Schleife pumpen. An diesem Punkt wird der Strom in der Schleife entgegengesetzt zum Generatorstrom, die Reihenschlußfeldwicklung wird wieder akkumulativ und sorgt für eine stabile Vollastgeschwindigkeit. Durch Abstimmung der Reihenschlußfeldwicklung und des dynamischen Bremswiderstandes kann beim Hebe- wieWauch beim Absenkbetrieb für eine hohe Geschwindigkeit bei kleinen Lasten und für eine stabile Vollastgeschwlndigkeit gesorgt werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Beg zang des Hubdrehmomentes auf einen Sicherheitswert. Hierzu dient ein in die Schleife eingeschaltetes Vibrationsrelais, dessen gontakt normalerweise geschlossen ist und einen Serienwideratand im Feldstromkreis des Erregergeneratore kurzschließt.
Bei unzulässig großem Drehmoment öffnet der Kontakt und schaltet damit den Serienwiderstand in den Feldstromkreis ein. Die Sicherheit wird weiter erhöht durch ein uberlastrelais, das augenblicklich den Antrieb abschaltet, falls ein unzulässig hoher Strom auftritt.
Gleichartige Umkehrantriebe können auch für die Auslegerbewegung, die Fahrbewegung, die Brückenbewegung und die Laufkatzenbewegung eingesetzt werden. Diese Antriebe enthalten dann ebenfalls einen oder mehrere Motore, einen Generator, eine Erregermaschine und eine Steuerung, die der Hubsteuerung ähnlich ist. Als Motore werden ein oder mehrere parallelgeschaltete Nebenschlußmotore verwendet. Als Generator dient eine Compoundmaschine, deren Reihenschlußfeldwicklung subtraktiv geschaltet ist, um den Strom in der Schleife zu begrenzen. Hierdurch ergibt sich ein für einen Kran sehr erwünschtes Drehmomentverhalten. Das Nebenschlußfeld des Generators ist in einer Schleife mit dem Anker der Erregermaschine verbunden. Die Feldwicklung der Erregermaschine wird über zwei durch einen Steuerschalter betätigte Potentiometer eingespeist, die in der gleichen Weise wie bei der Hubsteuerung angeschlossen sind und eine Umkehrsteuerung aus einer neutralen Mittelstellung des Steuerschalters ermöglichen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, in der als Ausführungsbeispiel ein Schaltbild für eine Kransteuerung dargestellt ist, näher erläutert.
Die dargestellte Steuerschaltung ist für einen Kran üblicher Bauart bestimmt, der Mittel zum Heben und Senken einer Last, Mittel zum Schwenken dieser Last und Mittel zum Bewegen des Kranes enthält. Es kann z.B. ein Kran sein, der auf parallelen Schienen in deren Längsrichtung bewegt werden kann, dessen Ausleger in beiden Richtungen um eine vertikale Achse schweEkbar ist und der eine Hubbewegung zum Anheben oder Absenken einer Last ausfUhren kann.
Der in der Zeichnung von der unterbrochenen Linie 10 umschlossen Schaltungsteil dient zur Hubsteuerung. Die mit 11 bezeichnete Zone enthält die Schwenksteuerung und die mit 12 bezeichnete Zone die ahrsteuerung. Natürlich können die Eomponenten dieter Einheiten Je nachdem, welche besondere Krantype verwendet wird unterschiedlich sein0 ZijnI Beispiel enthält die Fahrsteuerung 12 vier Antriebsmotoren, da Jedes Rad einzeln angetrieben wird. Dies muß bei anderen Krantypen jedoch nicht der Fall sein.
Der Hubsteuerungseinheit 10 wird der Strom über Netzleitungen L1 und L2 zugeführt. Wie später noch beschrieben wird, sind diese Leitungen für alle Einheiten gemeinsam, und der Strom kann einer beliebigen verfügbaren Quelle entnommen werden. Die Netzleitung L1 führt zu einer Klemme 13 der Nebenschlußfeldwicklung 14 eines Compoundmotors 19. Ein verEnderbarer Widerstand 16 zwischen der anderen Klemme 15 der Wicklung 14 und der Netzleitung L2 schließt den Stromkreis.
Die eine Klemme 18 der Reihenschlußfeldwicklung 17 des Motors 19 ist mittels eines Leiters 20 mit einer Klemme der Nebenschlußfeldwicklung 21 des Generators 22 verbunden. Die andere Klemme der Generatornebenschlußfeldwicklung 21 ist über einen Leiter 23 und einen Leiter 24 mit einer Klemme des Ankera 25 vom Motor 29 verbunden. Die andere Klemme des Motors ist über einen Leiter 26 mit der verbleibenden Klemme 27 der Motorreihenschlußfeldwicklung 17 verbunden. An den Leiter 23 schließt sich ein Kontakt 29 an, der einen Nebenschluß für das Amperemeter 50 bildet, so daß der Strom gemessen werden kann. im Leiter 23 ist ebenfalls die Wicklung 31 eines aber stromrelais 32 vorgesehen, das anspricht wenn der Strom in dem Schaltkreis zu groß wird. Innerhalb des Leiterzuges 23 ist ferner ein Uberlastrelais 33 vorgesehen, daß bei Überlastung den UV-Kreis (einen der Kontakte 177) bei Überlastung unter bricht.
Ein dynamischer Brems- oder Reduzierwiderstand 34 ist mit dem-leiter 23 verbunden und über einen normalerweise gesohloßenen Relaiskontakt 35 an den Leiter 26 angeschlossen, so daß der dynamische Bremswiderstand 34 mit dem Motoranker 25 in Reihe liegt, wenn der Relaiskontakt 35 geschlossen ist.
Der Zweck dieser Anordnung wird weiter unten beschrieben.
Der Ausgang des Erregergenerators 36 speist die Nebenschlußfeldwicklung 37 zwecks Steuerung der Nebenschlußfeldwicklung 21 des Generators 22,und die Feldwicklung 39 des Erregergeneratora ist mit ihrer einen Klemme über einen Leiter 40 mit dem einstellbaren Schleiferarm 41 eines Potentiometers 42 verbunden. Die andere Klemme der Feldwicklung 39 des Erregergeneratore ist über einen Leiter 43 mit dem Schleiferarm 44 eines zweiten Potentiometers 46 verbunden. Im Leiter 43 ist ein normalerweise geschlossener Relaiskontakt 47 angeordnet, der durch die Wicklung 31 des vorher beschriebenen Uberstromrelais 32 betätigt werden kann. Durch Öffnung des Relaiskontaktes 47 wird der Widerstand 49 parallel zur Feldwicklung 39 geschaltet und damit die Feldentlastung gesteuert.
Die Schleiferarme 41 und 44 der Potentiometer werden gemeinsam mittels eines Steuerschalters betätigt, der mit der unterbrochenen Linie 50 angedeutet ist, die schematisch eine Achse veranschaulicht, auf der eine Anzahl getrennter Schalterelemente befestigt ist. In der Praxis besteht der Steuerschalter lediglich aus einem einzelnen, drehbar gelagerten Steuerhebel, der aus einer mittleren Lage nach rechts oder links gedreht werden kann. Zur Veranschaulichung der Darstellung kann die Achse 50 als Schaltachse eines Drehschalters aufgefaßt werden, die bei Hebebetrieb gegen den Uhrzeigersinn und bei Absenkbetrieb im Uhrzeigersinn aus ihrer mittleren Stellung herausbewegt werden kann. Die Potentiometer 42 und46 sind als Spannungsteiler in der Weise geschaltet, daß bei Bewegung des Schleiferarms 41 gegen den Uhrzeigersinn der obere Abgriff poeitiv ist und bei derselben Bewegung der Schleifarm 44 des Potentiometers 46 auf negatives Potential trifft. In der dargestellten Mittelstellung swischen den oberen und unterezr'Abgriffen der Potentiometer 42 und 46 besteht keine Potential differenz.
Die linke Klemme 51 des Potentiometers 52 ist über einen Widerstand 52 mit der Netzleitung L2 verbunden, während die rechte Klemme 53 des Potentiometers 56 mit der Netzleitung L2 über einen ähnlichen Widerstand 54 verbunden ist.
Die rechte Klemme des oberen Potentiometers 42 ist über einen Widerstand 55 und einen Leiter 56 mit der Netzleitung L1 verbunden, während die linke Klemme 57 des unteren Potentiometers 46 über einen Widerstand 59 mit dem Leiter 56 verbunden ist, der zur Netzleitung L1 führt. Da die Potentiometerschleiferarme 41 und 44 gleichzeitig in der gleichen Richtung drehen, bewegt sich der eine Schleiferarm zum einen Ende der Potentiometerepule, während sich der andere Arm zum entgegengesetzten Ende bewegt.
Der Leiter 56 enthält einen Relaiskontakt 60, der noch malerweiee offen ist und durch die Relaiswicklung 61 betätigt wird, Die Relaiswicklung 61 ist in der Mittelstellung des Steuerschalters 50 stromlos, wird aber sowphl bei Hebe- als auch bei Absenkbewegungen erregt.
Die Relaisspule 61 ist mit ihrer einen Klemme über einen Leiter 62 mit der Netzleitung L1 verbunden, während die andere Klemme der Relaiswicklung über einen Leiter 63 mit einem Kontaktsegment 64 eines Schaltarmes 65 verbunden ist, der einen Teil des Steuerschalters 50 bildet. Der Leiter 63 führt über eine Reihe von Hubbegrenzungsschaltern 66, die normalerweise geschlossen sind, von denen aber jeder geöffnet werden kann, um die Schaltung zu unterbrechen, damit Beschädigungen vermieden werden. Der Schaltarm 65 ist über einen Leiter 67 mit der Netzleitung L2 verbunden. Die Anordnung'ist ee getroffen, daß bei Drehung des Steuerschaltere 50 gegen den Uhrzeigersinn zur Bewirkung eines Hebevorganges der Schaltkreis vom Schaltarm 65 zum Eontaktsegment 64 gesöhlossen wird, so daß die Relaiswicklung 61 erregt und dadurch der Potentiometerkreis geschlossen wird, der den Stromfluß zur Feldwicklung 39 des Erregergenerators steuert, Während des Hebevorganges sind Mittel wirksam, um den Kreis zum dynamischen Bremswiderstand 34 offenzuhalten.
Auf der Achse 50'des Steuerschalters ist ein drehbarer Schaltarm 75 befestigt, der über einen Leiter 74 mit der Netzleitung L2 verbunden ist. Der Schaltarm 73 kommt bei Drehung der Achse 50 in die Richtung für Lasthebebetrieb mit einem bogenförmigen Segment 75 in Eingriff. Das Segment 75 ist über einen Leiter 76 mit einer Klemme einer Relaisspúle 77 verbunden, deren andere Klemme über einen Leiter 79 mit der Netsleitung L1 verbunden ist4 Bei Erregung öffnet die Relaisspule 77 den oben beschriebenen Kontakt 35. Die Relaiswicklung 61 steuert ein zweites- Kontaktmesser 80, das über einen Leiter 81 mit der Netzleitung L2 verbunden ist. Die normalerweise offene Klemme 82, die durch Betätigung des Kontaktes 80 geschlossen werden kann, ist über einen Leiter 83 mit einem Bremssteuerrelais 84 verbunden, dessen andere Klemme über einen Leiter 85 an der Netsleltung L1 liegt.
Das Relais ist ein Verzogerungsrelais, das nach einer vorbestimmten Zeitspanne öffnet. Wenn die Kontakte 80, 82 geschlossen sind, fließt Strom unmittelbar zur Motorbremse 90, wobei sich der Schaltkreis von der Leitung L2 über den Leiter 81, den Kontakt 80, den Leiter 83, den Kontakt 86 und den Leiter 87 zur Bremse 90 erstreckt, deren andere Klemme über 91 mit L1 verbunden ist. Die Bremsspule erhält für achnellen Betrieb Uberspannung. Nach einer vorbeatimmten Zeit öffnet die Relaisspule 84 den Kontakt 86. Als Folge muß der Strom zur Bremse 90 von L2 durch den Leiter 81, den Kontakt 80 und den Widerstand 89 fließen, wobei gerade so viel Strom erzeugt wird, um die Bremse zu lüften, so daß diese schnell einfällt, wenn das Relais 61 stromlos wird.
Um diesen Teil der Steuerung zum Anheben einer Last in Betrieb zu setzen, wird der Steuerschalter 50 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Hierdurch kommt der Schaltarm 73 mit dem Kontaktsegment 75 in Eingriff, so daß der Stromkreis von der Netzleitung L2 über den Schaltarm 73 den Leiter 76, das Relais 77 und den Leiter 79 zur Netzleitung L1 geschlossen wird. Hierdurch wird der Kontakt 35 geöffnet, so daß der dynamische Bremswiderstand 34 im Stromkreis des Motorankers 25 nicht wirksam wird. Gleichzeitig kommt der drehbare Schaltarm 65 mit dem Eontaktsegment 64 in Eingriff, so daß ein Stromkreis von der Netzleitung L2 über diesen Schalter durch die normalerweise geschlossenen Begrenzungeschalter 66 zur Relaisspule 61 und von dort über den Leiter 62 zur Netzleitung L1 geschlossen wird. Durch Erregung des Relais 61 wird über den Relaiskontakt 80 ein Stromkreis über die Leiter 81 und 83, die Bremsspule 84 und den Leiter 85 z\:nr Netzleitung L1 geschlossen. Elerdurch wird über den Widerstand 89 die Motorbremewicklung 90 erregt, so daß der Motor 19 frei routieren kann. Gleichzeitig wird über den Potentiometerschaltkreis die Feldwicklung des Erregergenerators erregt, indem der Schleifersrm 41 zum positiven Ende des Potentiometers 42 und der Schleiferarm 44 zum negativen Ende des Potentiometers 46 bewegt wird.
Das Nebenschlußfeld 37 des Erregergenerators 96 bewirkt einen Stromfluß durch die den Generator 22 und den Motor 19 verbindende Schleife in Richtung des Pfeiles 92.
Da der Hubmotor 90 ein Compoundmotor ist, dessen Reihenschlußwicklung in Hubrichtung akkumulativ angeechlossen ist, fließt umso mehr Strom durch die Schleife und die Reihenschlußfeldwicklung 17, Xe schwerer die anzuhebende Last ist, wodurch eine langsamere Bewegung des Motors hervorgerufen wird. Die maximale Last wird daher mit einer stabilen Vollastgeschwindigkeit angehoben. Bei einer geringen Last fließt weniger Strom in Richtung des Pfeiles 92-durch die Schleife, so daß die Last mit ziemlich hoher Geschwindigkeit aufwärtsbewegt wird.
Bei Absenken einer Last wird der Steuerschalter 50 in Ubrseigerrichtung gedreht. Hierbei bleibt der Schaltkreis über dem Schaltarm 73 offen, eo daß das Relais 77 nicht erregt wird, und der tynamiache Bremswiderstand verbleibt parallel zum Motoranker 25. Gleichzeitig wird über den Drehschalter 70 die Relaiswicklung 61 erregt, wodurch die Bremse über die Wicklung 90 gelüftet und der Potentiometerkreis, der den Strom in der Feldwicklung des Erregergeneratore steuert, geschlossen ird.
Beim Absenken einer verhältnismäßig geringen Last muß der Generator dem Motor 19 Leistung in umgekehrter Richtung zuführen. Dies wird durch Umkehren des Stromes in der den Erregergenerator steuernden Feldwicklung 39 erreicht, wodurch wiederum der Stromfluß durch die den Generator 22 und den Motor 19 verbindende Schleife in eine Richtung umgekehrt wird, wieder Pfeilrichtung 92 entgegengesetzt ist. Durch diese Stromumkehr wird die Motorreihenschlußfeldwicklung 17 subtraktiv, wodurch das Feld geschwächt und die Motorgeschwindigkeit erhöht wird. Für die Zuführung dieser Leistung zum Motoranker 25 benötigt der dynamische Bremswiderstand 34 Leistung, eo daß der Feldstrom erhöht wird und die Geschwindigkeit zunimmt. Bei größer werdender Last ist diese bestrebt, den Motor zu überholen, bis ein Punkt erreicht wird, bei dem der Motor 19 zum Generator wird und Strom zurück in die Schleife pumpt. Bei einem vorgegebenen Punkt ist die Last, die den Motor antreibt und die Leistung, die der als Generator arbeitende Motor liefert, gleich der vom dynamischen Bremswiderstand 34 benötigten Leistung, so daß in der Schleife und in der Reihenschlußfeldwicklung kein Strom fließt. Nimmt die Last von diesem Punkt an zu, so verläuft der Strom in der Schleife entgegengesetzt zum Generatorstrom, so daß die Stromrichtung in der Schleife wieder der Richtung des Pfeiles 92 entspricht. Gleichzeitig wird die Reihenfeldwicklung 17 wieder akkumulativ und sorgt für eine stabile Yollastabsenkgeschwindigkeit. An diesen Punkt bildet der Generator eine dynamische Bremsimpedanz für den Motore Durch ein geeignetes Gleichgewicht zwischen der Reihe feldwicklung 17 und dem dynamischen Bremswiderstand 34 wird sowohl bei Hebebetrieb wie bei Absenkbetrieb eine hohe Geschwindigkeit bei der Beförderung geringer Lasten und eine stabile Vollastgeschwindigkeit erreicht.
Die Einheit ii für die Schwenksteuerung ist ähnlich wie die Einheit 10 für die Hubsteuerung Ausgebildet. Der Schwenkmotor 93 ist ein Nebenschlußmotor mit einer Feldwicklung 94, deren eine Klemme über einen Leiter 95 an der Netzleitung Li liegt und deren andere Klemme über einen veränderbaren Widerstand 96 an die Netzleitung B2 angeschlossen ist. Von der einen Klemme des Motorankers 97- besteht über einen Leiter 99 und die Reihenschlußwicklung 100 des Generators eine Verbindung zum Generatoranker 101, dessen andere Klemme über einen Leiter 102 mit der anderen Klemme des Motor ankers 97 verbunden ist. Das Element 103 gehört zu einem Uberlastrelais, das anspricht,um den Kreis zu öffnen, falls abnorme Ströme auftreten.
Der Stromfluß des Generators 101 wird durch die Nebenschlußfeldwicklung 104 eines Erregergenerators 105 gesteuert.
Die Stromflußrichtung vom Erregergenerator 105 wird durch die Erregergeneratorfeldwicklung 106 gesteuert. Die StromfluBrichtung durch die Feldwicklung 106 wird durch ein Potentiometersystem gesteuert, das ähnlich dem bei der Hubsteuerung verwen-: deten System ist.
Ein Steuerschalter 107 ist 3chematisch~~als drehbare Achse angedeutet, die aus einer Mittelstellung nach beiden Seiten um einen Winkel von etwa 90 ° gedreht werden kann. Eine Klemme der Wicklung 1Q6 liegt über einem Leiter 109 am Schleiferarm.110 eines Potentiometer3 111. Die andere Klemme der Feldwicklung 106 des Erregergenerators ist über einen Leiter 112 mit einem ähnlichen Schleiferarm 113 eines zweiten Potentioesters 114 verbunden. Die Schleiferarme 110 und 113 drehen sich gemeinsam.
Die linke Klemme 115 des Potentiometers 111 ist über leinen Widerstand 116 und Leiter 117 und 119 an die bogenförmigen çontaRtsegmente 120 und 121 angeschlossen, die über den Leiter 122 miteinander verbunden sind, Die rechte Klemme 123 des un-+ rsen Potentiometers 114 ist über einen Widerstand 124 mit demselben Leiter 119 verbunden. Ein drehbarer Schaltarm 125 kann mit Jedem der bogenförmigen Segmente 120 und 121 in Eingriff gebracht werden. Der Arm 125 ist über einen Leiter 126 mit der Netzleitung L2 verbunden, so daß diese Potentiometerenden an die Netzleitung L2 angeschlossen sind, sobald der Steuerschalter 107 auf Vorwärts- oder Rückwärtssteuerung geschaltet wird.
Die rechte Klemme 127 des oberen Potentiometers 111 ist über einen Widerstand 129 und einen Leiter 130 an die Netzleitung L1 angeschlossen. Die linke Klemme 131 des unteren Poten-'tiometers 114 liegt über einem Widerstand 132 an der Netzleitung L1. Die eine Klemme der Bremsspule 133 ist über einen Leiter 134 mit der Netzleitung L1 verbunden und liegt mit ihrer anderen klemme über einen Leiter 35 an den bogenförmigen Kontaktsegmenten 136 und 137, die bei 140 verbunden sind und mit einem drehbaren Schaltarm 139 in Eingriff gebracht werden können. Der Schaltarm 139 sitzt auf der Schaltaoihse 107 und sorgt für die Erregung der Bremswioklung 133, wenn der Steuerschalter entweder auf Vorwärte- oder Rückwärtssteuerung geschaltet wird.
Ein von Hand zu betätigender Schalter 138 liegt parallel zum Drehschalter 139 und erlaubt eine Erregung der Bremswicklung, wenn sich der Steuerschaltung 107 in seiner mittleren Stellung befindet.
Im Betrieb steuert der Potentiometerkreis die Stromrichtung durch die Feldwicklung .106, die den Erregergenerator steuert. Dieser steuert wiederum den Hauptgenerator 101, um den Motor 93 in der einen oder der anderen Richtung anzutreiben.
Die Einheit 12 für die Fahrsteuerung enthält vier Nebenchlußmotoren deren Anker 141 zwischen Leitern 142 und 143 parallel geschaltet sind. Jeweils eine Klemme der Feldwicklungen 144 ist über einen Leiter 145 an die Netzleitung L1 angeschlossen. Die anderen Klemmen der Feldwicklungen sind über einen Leiter 146 mit einem veränderbaren Widerstand 147 verbunden, dessen andere Klemme über einen Leiter 149 und einen Relaiskontakt 150 ander Netzleitung L2 liegt. Jedem Motor ist eine Bremse 151 zugeordnet, wobei jeweils die eine Klemme der Bremswicklungen über einen Leiter 152 mit der Netzleitung L1 verbunden ist. Die Motoren-und Bremsen werden somit gleichzeitig durch eine Relaiswicklung 155 in Betrieb gesetzt, die in einer noch zu beschreibenden Weise erregt wird.
Die Netzleitung L2, die &u den Motorsteuerkreisen führt, ist normalerweise durch einen Relaiskontakt 156 und einen parallelen Relaiskontakt 157 unterbrochen. Jeder der Steuerschalter 50, 107 und 159 enthält einen Schalter, der nurin der mittleren Stellung des zugehörigen Steuerschalters geschlossen ist, Die eine Klemme 161 des drehbaren Schaltarmes 160 der Hubsteuerung 50 ist über einen Leiter 162 mit der Netzleitung B2 verbunden. Die andere Klemme 163 des drehbaren Schaltarmes 160 ist mit einer Klemme 164 eines drehbaren Schaltarmes 165 verbunden, der Teil des Steuerschalters 107 für die Schwenksteuerung ist. Die andere Klemme 166 ist über einen Leiter 167 mit einer Klemme 169 eines Drehschalters 170 verbunden, der Teil des Steuerschalters 159 für die Fahrsteuerung bildet. Die andere Klemme 171 des Drehschalters 170 ast über einen Leiter 172 an das eine Ende des normalerweise offenen Relaiskontaktes 157 angeschlossen, dessen anderes Ende über den Leiter 173 mit der Netzleitung L2 verbunden ist. Es ist daraus ersichtlich, daß alle Steuerschaltkreise in Reihe geschaltet sind, so daß die Steuerung nur in Betrieb gesetst werden kann, wenn sich alle Steuerschaltung in ihrer neutralen Stellung befinden.
Die Relaiswicklung 174, die die Kontakte 156 und 157 schließt; ist über einen Notausschalter 176 und eine Reihe von Uberlastschaltern 177 über einen Leiter 175 mit dem Leiter 172 verbunden. Die andere Klemme der Relaisspule 174 ist über einen Leiter 179 mit der Netzleitung zu verbunden. Die Uberlastschalter 177 werden durch das vom Strom geßteuerte Element 33 in der Hubsteuereinheit 10, durch das vom Strom gesteuerte Element 103 in der Schwenketeuereinheit 11 und ein vom Strom gesteuertes Element 180 in der Fahrsteuereinheit 12 in der folgenden Weise gesteuert. Bei offenem Schalter 176 oder 177 ist die Netzleitung durch die Kontakte 156 und 157 unterbrochen, und der Schaltkreis wird nicht eher erregt, bis alle Steuerschalter in ihre neutrale Stellung zurtickgekehrt sind.
Der Steuerschalter 159 steuert einen zweiten, normalerweise geschlossenen Schalter 181, dessen eine Klemme 182 über einen Leiter 183 mit der Netzleitung L2 verbunden ist. Die andere Klemme 184 des Schalters 181 führt über einen Leiter 185 und, zwei normalerweise geschlossene Drucktasten 186 zu einer Relaiswicklung 187, deren andere Klemme über einen Leiter 188 mit der Netzleitung L9 verbunden ist. Das Relais 177 betätigt Kontakte 189 und 190. Die Schalterklemme 184 ist über einen Leiter 191 mit einet Klemme des Relaiskontaktes 189 verbunden, dessen andere Klemme über einen Leiter 192 mit der Schalterklemme 182 verbunden ist. Bei Erregung der Relaiewicklung 187 wird im Nebenschluß zum normalerweise geschlossenen Schalter 181 ein Haltekreio hergestellt.
Die eine Klemme des Relais 155, das den Schaltkreis zu den Motoren und Bremsen steuert, ist über einen Leiter 193 mit der Netzleitung B1 verbunden, während die andere Relaisklemme über einen Leiter 194 an der einen Klemme des Relaiskontaktes 190 liegt, dessen andere Klemme über einen Leiter 195 an die bogenförmigen Schaltsegmente 196 und 197 angeschlossen ist, die mit einem drehbaren Schaltarm 199 in Eingriff gelangen können. Der Schaltarm 199 ist über einen Leiter 200 und den Leiter 183 mit der Netzleitung L2 verbunden. Der drehbare Schaltarm 199 schließt somit Jedes Mal, wenn der Steuerschalter 159 aus seiner neutralen Mittelstellung herausbewegt wird, einen Stromkreis zum Relais 155, wobei die Motoren einschließlich der Anker 140 an Spannung gelegt und die Bremsen 151 gelüftet werden. Die Bremsen 151 sind ebenso wie die vorher beschriebenen Bremsen nur in Porm elektrischer Spulen dargestellt. In der Praxis handelt es sich um Magnetspulen für Luftventile, die die Bremsen betätigen, Es können natürlich auch andere Arten von Bremsen in ähnlicher Weise betätigt werden.
Die Schleife für die Motorsteuerung enthält einen Leiter 201, der mit dem Leiter 143 und der Reihenschlußfeldwicklung 202 des Generators 203 verbunden ist. Die andere Klemme der Feldwicklung 202 ist über einen Leiter 204 mit einer Klemme des Generatorankers verbunden, dessen andere Klemme über einen Leiter 205 mit der anderen Motorzuleitung 142 verbunden ist.
Der Leiter 205 führt über einen Kontakt 206, der einen Nebenschluß für das Amperemeter 207 bildet zum Uberlastelement 180, das - wie oben beschrieben - anspricht, um einen der normalerweise geschlossenen Schalter 177 zu öffnen, falls aufgrund einer Überlastung ein unzulässig hoher Strom in der Einheit auftritt. Zwischen gegenüberliegenden Seiten der Schleife zwischen den Motoren1und dem Generator liegt ein Voltmeter 209, das auch bei den anderen Steuerkreisen dargestellt ist, aber nicht beschrieben wurde.
Die Drehrichtung der Motore wird durch die Feldwicklung 210 bestimmt, die an die Klemmen des Erregergenerators 211 angeachlossenist. Die Richtung des Stromflusses vom Exregergenerator 211 wird durch die Nebenschlußfeldwicklung 212 bestimmt, die an die Potentiometer 213 und 214 angeschlosseV st, die vom Steuerschalter 159 betätigt werden. Die Potentiometer 213 und 214 sind wie in den vorherbeschriebenen Steuerschaltungen als Spannungsteiler geschaltet. Der Schleiferarm 215 des Potentiometers 213 ist über einen Leiter 216 mit einer Kleame der Feldwicklung 212 des Brregergeneratora verbunden, während der Schleiferarm 261 des Potentiometers 244 über einen Leiter 217 mit der anderen Klemme der Yeldwicklung 212 verbunden ist. Die rechte Seite des Potentiometers 213 ist über einen Widerstand 219 und einen Leiter 220 an die Netzleitung L1 angeschlossen.
Die linke Seite des unteren Potentiometers 214 ist in ähnlicher Weise über einen Widerstand 221 und einen Teil des Leiters 220 mit der Netzleitung L1 verbunden.
Die linke Klemme des oberen Potentiometers 213 ist über einen Widerstand 222 und einen Leiter 223 mit dem Leiter 194 verbundene der über den Drebschalter 199 zur Netzleitung L2 über Leiter 200 und 183 führt, wenn der Steuerschalter nicht in seiner neutralen Stellung ist. Die rechte Klemme des Potentiometere 214 ist in ähnlicher Weise über einen Widerstand 224 an den Leiter 194 angeschlossen. Wenn demzufolge der Steuerschalter aus seiner neutralen Stellung in eine Richtung gedreht wird, fließt Stroh durch die Feldwicklung 212 des Erregergenerators in einer Richtung, die eine Vorwärtsbewegung des Motors bewirkt, während eine Bewegung des Steuerschalter 159 in die entgegengesetzte Richtung einen umgekehrten Stromfluß in der Feldwicklung 212 und damit eine gegensinnige Drehung der Motoranker 141 verursacht.
Aus der vorangehenden Beachreibung dürfte die Wirkungsweise der Steuerung eindeutig hervorgehen. Wenn alle Steuerschalter in ihrer neutralen Stellung sind, fließt Strom von der Netzleitung LI durch den Leiter 162 und die verschiedenen, normalerweise geschlossenen Drehechalter 160, 165 und 170 zum Relais 174, das hierdurch erregt wird. Die Erregung des Relais 174 bessekt einen Stromfluß in alle Steuereinheiten durch Schließung des Relaiskontakts 156 der anderenfalls die Netzleitung L2 unterbrechen würde. Die Erregung des Relais 174 erzeugt einen Haltekreis über Leiter 173, Kontakt 157, Leiter 172 und 175 zur Relaiswicklung 174, deren andere Klemme über den Leiter 179 mit der Netzleitung L1 verbunden ist. Es sei vermerkt, daß das Relais 174 Jederzeit durch den Notausschalter 176 oder einen der Stromüberlastschalter 177 stromlos gemacht werden kann.
Die Einheit 10 für die Hubsteuerung wird mittels des Steuerschalters 50 in Betrieb gesetzt. Wenn der Schalter, um eine Last anzuheben, in die zugehörige Richtung gedreht wird, wird der normalerweise geschlossene Schalter 160 geöffnet und der von der Netzleitung L2 über den Leiter 162 zur Relaiswicklung 174 verlaufende Schaltkreis unterbrochen. Die Relaiswicklung bleibt jedoch durch den Relaiskontakt 157 über einen Stromkreis unter Spannung, der von 'der Netzleitung L2 durch den Leiter 173, den Kontakt 157, den Leiter 172, den Leiter 175, die Relaiswicklung 174, und den Leiter 179 zur Netzleitung L1 verläuft. Bei diesem Vorgang wird das Relais 77 betätigt, um den den dynamischen Bremswiderstand 34 enthaltenden Schaltkreis zu unterbrechen. Durch die den Generator 22 und den Motoranker 25 verbindende Schleife fließt Strom in einer Richtung, bei der ein Anheben der Last erfolgt. Die Geschwindigkeit der Hebebewegung hängt vom Gewicht der Last ab. Bei geringem Gewicht ist die Hubgeschwindigkeit groß, während bei voller Last ein Anheben mit einer stabilen Vollastgeschwindigkeit erfolgt. Sowohl während einer Hebe- wie auch während einer Absenkbewegung wird das Relais 61 erregt, das Schaltkreise zu den Potentiometers 42 und 46 schließt. Diese Potentiometer steuern den Strom und die Stroms richtung in der Reihenfeldwicklung des Erregergenerators, der die Drehrichtung des Notorankers 25 steuert.
Während des Absenkbetriebes ist der den dynamischen Bremswiderstand 34 enthaltende Stromkreis wirksam, ,und in dieser Drehrichtung ist die Motorreihenschlußfeldwicklung subtraktiv. Bei Absenken einer geringen Last dreht sich der Motor daher mit höherer Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit wird ebenfalls durch das Vorhandensein des Widerstandes 34 erhöht. Wenn das Gewicht der Last jedoch zunimmt, will die Last den Motor überholen, bis ein Punkt erreicht wird, bei dem der Motor zum Generator wird und Leistung zurück in die Schleife pumpt. Bei einem bestimmten Gewicht der Last ist die vom Motor erzeuge Leistung gleich der Leistung, die der dynamische Bremswiderstand 34 erfordert, so daß in der Schleife und in der Reihenfeldwicklung kein Strom fließt. Nimmt die Last über diesen Punkt hinaus zu, wird die Reihenfeldwicklung erneut akkumulativ und sorgt für eine stabile Vollastgeschwindigkeit. Bei Beförderung der vollen Last wird also sowohl beim Anheben wie beim Absenken eine stabile Vollastgeschwindigkeit erreicht, während in beiden Richtungen eine geringe Last mit höherer Geschwindigkeit bewegt wird.
Wenn der Kran in die eine oder die andere Richtung geschwenkt werden soll, wird die Schwenksteuereinheit ii in Betrieb gesetzt. Bei Drehung des Steuerschalters 107 in die eine Richtung wird über das Spannungsteilersystem eine Drehung des Motorankers 97 in die eine Richtung bewirkt, während bei Drehung des Steuerschalters aus einer mittleren neutralen Stellung in die andere Richtung der Motor in umgekehrter Richtung läuft. ueber den Schaltarm 139 bleiben die Motorbremsspulen 133 erregt, solange sich der Motor in der einet der der anderen Richtung dreht, während der Schaltarm 125 den Anschluß an die Potentiometer aufrecht erhält, sofern sich der Steuerschalter nicht in seiner neutralen Stellung befindet'.
Die Einheit 12 für die Fahrsteuerung arbeitet in ähnlicher Weise. Der Drehschalter 81 schließt den Stromkreis zu dem Relais 187 wenn der Steuerschalter 159 sich in seiner neutralen Stellung befindet, und der Relaiskontakt 189 erzeugt einenvHaltekreis, um dieses Relais erregt zu halten, wenn der Schalter 181 offen ist. Die handbetätigten Schalter 186 sind von einem anderen Ort aus zu bedienen, so daß außer dem Kranführer auch andere Personen die Bewegung des Kranes unterbrechen können, falls eine gefährliche Situation entsteht.
Der Schaltarm 199 steuert den Stromkreis zu den Potential metern, die ihrerseits die Richtung des Stromflusses vom Generator 203 zu den Motorankern 141 beatimmen. Der Schalter 199 steuert ferner den Stromkreis zum Relais 155, das die Nebenschlußfeldwicklungen der Motoren einschaltet und den Betrieb der Motorbremsen steuert.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche: 1. gransteuerung, dadurch gekennzeichnet. daß für die Hubbewegungen ein in seiner Drehrichtung umsteuerbarer Gleichstrom-Oopoundmotor (19) verwendet ist, dessen Rebenschlußfeldwioklung (14) an einer Gleichspannungsquelle liegt und dessen Anker (25) und Reihenschlußfeldwicklung (17) in Serie mit dem Anker eines eine veränderbare Spannung abgebenden Generators (22) geschaltet sind, so daß eine in sich geschlossene Schleife gebildet wird, und wobei der Anker (25) und die Reihenschlußfeldwicklung (17) des Motors (19) so miteinander verbunden sind, daß sie in Heberichtung akkumulativ und in Absenkrichtung subtraktiv wirken, daß parallel zum Anker des Generators (22) dessen Feldwicklung (21) geschaltet ist, das erste Schaltmittel zur Steuerung des Stromflusses in der Schleife des Generatorankers zum Motoranker (25) in die eine Richtung für Drehung des Motors (19) in Heberichtung und in die andere Richtung für Drehung des Motors (19) in Absenkrichtung vorgesehen sind und daß Mittel zur Umkehrung der Stromrichtung in der Schleife bei Absenken einer Last mit einem Gewicht oberhalb eines vorgegebenen Wertes vorgesehen sind.
2. Kransteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Umkehrung der Stromrichtung eine parallel zum Anker (25) des Motors (19) liegende Reihenschaltung enthalten, die aus einem Schalter (26) und einem dynamsichen Bremswiderstand (34) besteht und daß zweite Schaltmittel vorgesehen sind, die den Schalter (26) bei Drehung des Motorankers in Heberichtung öffnen und bei Drehung des Motors in Absenkrichtung schließen.
3. Kransteuerung nach Anspruch 2, dadurch zekennzeichnet, daß die Reihenschlußwicklung (17) des Motors (19) und der Bremswiderstand (34) so bemessen sind, daß beim Absenken geringer Lasten der Strom in der Reihenschlußwicklung und damit die Motorgeschwindigkeit zunimmt und selbsttätig die subtraktive Wirkung der Reihensohlußwicklung in eine akkumulative Wirkung umgekehrt wird, sobald die Last ein bestimmtes Gewicht überschreitet und mithin die Motorgeschwindigkeit infolge der Generatorwirkung des Motors abnimmt.
4. Kransteuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein von Hand zu betätigender Steuerschalter (50) vorgesehen ist, der aus einer mittleren neutralen Stellung entweder in einen ersten Bereich für Lastheben oder in einen zweiten Bereich für Lastabsenken umschaltbar ist, wobei er die ersten Schaltmittel zur Steuerung der Stromrichtung in der Schleife vom Generatoranker zum Motoranker (25) und die zweiten Schaltmittel, die in der Stellung für Lastheben den in Reihe mit dem Bremswiderstand (34) liegenden Schalter (36) öffnen, betätigt.
5. Kransteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schaltmittel aus zwei Potentiometern (42, 46) bestehen, deren Schleiferarme (41, 44) gemeinsam verstellbar sind und die als Spannungsteiler so zwischen positive und negative Potentiale geschaltet sind, daß bei Bewegung des einen Schleiferarms zum positiven Potential der andere Schleiferarm zum negativen Potential bewegt wird und daß ein mit dem Generator (22) gekoppelter Erregergenerator (36) vorgesehen ist, dessen Erregerfeldwicklung (39) mit ihrem einen Ende an dem einen Potentiometerschleifer (41) und mit ihrem anderen Ende an dem anderen Potentiometerschleifer (44) liegt.
6. Kransteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des Erregergenerators (56) mit einer zweiten Nebenschlußfeldwicklung (37) des Generators (22) verbunden ist.
7. Eranvqteuerung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schleife ein so bemessenes Relais (32) angeordnet ist daß es bei Auftreten unzulässig hoher Drehmomente anspricht und ober seinen Kontakt (47) den Kurzschluß eines Serienwiderstandes (49) im Beldkreis des Erregergenerators (36) aufhebt.
8. Abänderung einer Kransteuerung nach Anspruch 1 und 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß für die Auslegerbewegung und/oder die Fahrbewegung und/oder -die Brückenbewegung und/oder die Laufkatzenbewegung der Compoundmotor Jeweils durch wenigstens einen Nebenschlußmotor und der Nebenschlußgenerator jeweils durch einen Oompoundgenerator ersetzt ist, daß der Motoranker, die Nebenschlußfeldwicklung des Compoundgenerators und dessen Anker in einer Schleife so verbunden sind, daß die Feldwicklung subtraktiv wirkt und daß dem Steuerschalter lediglich die ersten Schaltmittel zur Umkehrung der Stromrichtung in der Schleife bei Uberfahren der mittleren neutralen Stellung zugeordnet sind.