DE187764C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 187764 KLASSE 21c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Oktober 1906 ab.

Bei den bisher in Betrieben mit stark wechselnder Belastung verwendeten Anlaßvorrichtungen für Gleichstrommotoren, insbesondere Hauptstrommotoren, ergaben sich S dadurch besondere Schwierigkeiten, daß derselbe Anlasser sowohl zum Inbetriebsetzen des Motors bei voller Belastung und großem Drehmoment als auch zum Langsamfahren bei geringer Belastung dienen mußte. Hierbei

ίο war es erforderlich, daß beim Anlassen mit voller Belastung die für die Langsamfahrt bei geringer Belastung notwendigen Widerständsstufen von Hand des Bedienungsmannes kurzgeschlossen wurden, um so dem Motor den für den Anlauf erforderlichen Ankerstrom zuzuführen. Andererseits war auch keine Sicherheit vorhanden, daß der für kleine Belastungen erforderliche hohe Vorschaltwiderstand talsächlich vorgeschaltet blieb, so daß die

ao Umdrehungszahl der Motoren die· zulässige Grenze überschreiten konnte, was ein Zersprengen der Ankerbandagen und Kollektoren und dadurch eine starke Gefährdung des Betriebes zur Folge hatte. Das bei Kranen mehr-

a5 fach angewendete Mittel, daß auf der ersten Hubstellung des Anlassers die mechanische Bremse von Hand festgezogen wird, führt; häufig zu Mißbräuchen, indem z. B. der Kranführer bei fest angezogener Bremse ohne Lastbewegung Strom gibt, um im Winter elektrisch zu heizen.

Die vielfach zur Anwendung kommende dauernde Parallelschaltung eines Bremswider-Standes zum Anker zur Einstellung einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit hat den Nach- 35* teil, daß bei den größeren Geschwindigkeiten des Motors infolge der steigenden Ankerklemmenspannung die Stromapf nähme dieses Parallelbremswiderstandes sehr groß wird, wodurch eine derartige Anlage .sehr urrvvirtschaftlich arbeitet.

Durch die Erfindung wird nun erreicht, daß die Sicherheit des Betriebes nicht mehr von der Bedienung des Anlässers abhängig ist; das Umschalten der Widerstände für die verschiedenen Belastungen erfolgt vielmehr selbsttätig. Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele.

Bei dem Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bedeutet ι den Anker und 2 die Feldwicklung eines Motors, 3 den Anlasser mit den feststehenden Kontakten 4 bis 11, deren letzter in Richtung der Achse des Anlassers federt, und mit den zugehörigen beweglichen Stromschlußstücken 4' bis 11', deren letztes nach Art eines Windflügels schräg'zur Achse gestellt ist. Die Stromschlußstücke 6' bis 0/ dienen zum stufenweisen Kurzschließen des Regelungswiderstandes 12. Die Stromschlußstücke 10' und n' eilen den übrigen voraus. Beim Drehen der Walze in der Einschaltrichtung wird daher zunächst an diesen Stromschlußstücken Kontakt gebildet, wobei der Federkontakt 11 längs der Oberseite des Flügelkontaktes 11' gleitet und von ihm, kurz nachdem an den Fingern 4 und 5 Kontakt gebildet worden ist, abspringt. Beim Zurückdrehen der Walze wird dagegen der Kontakt

an diesen Fingern-unterbrochen, ehe der Federkontakt Ii auf den Flügelkontakt ii', und zwar nun auf dessen Unterseite, stößt. Das voreilende Kontaktpaar io-io', ii-ii' dient zur zeitweisen Umgehung eines Teiles eines Vorschaltwiderstandes 13, welcher vor der Magnetspule 14 eines Schalters 15 liegt, der, ' wenn angehoben, die Kontakte 16 überbrückt, welche mit - den Funkenziehkontakten 17

ίο parallel zu einem Teile 18 des Regelungswiderstandes 12 angeordnet sind. Dieser TeH umfaßt hier beispielsweise die ganze erste Stufe des Widerstandes 12. Die Magnetspule 14 wird beim Einschalten des Anlassers

»5 von den Netzleitungen 19, 19' aus über die Kontakte ,4, 10, ιο',-ιι', ii und einen Teil des Widerstandes 13 gespeist, und zwar zunächst vorübergehend mit stärkerem Strome, nämlich

, solange der andere -Teil.des Vorschaltwider-Standes 13 von dem über das voreilende Kontaktpaar 10-10', .11-11' geleiteten Strom umgangen wird. Sie hebt dadurch den. Schalter 15 an. Nach dem Abspringen des Federkontaktes 11 von dem Flügelstücke 11' jedoch

as wird der die Spule 14 durchfließende Strom durch Vorschaltung des gesamten Vorschaltwiderstandes 13 über die Kontakte^, 4', 5', 5 so weit geschwächt, daß der Schalter 15 zwar angezogen bleibt, aber nicht wieder arigehoben wird, wenn er aus irgendeiner Ursache abgefallen ,ist. Durch diese Einrichtung wird der dauernde Stromverbrauch im Stromkreise der Magnetspule 14 vermindert. Beim' Einschalten des Anlassers wird daher die Stufe 18 des Regelüngswiderständes 12 zunächst durch den Magnetschalter 15 und hierauf auch unmittelbar am Anlasser durch das Stromschlußstück 6' kurzgeschlossen. Die erstere von diesen beiden Stellungen wird beim Langsamfähren bei geringer Belastung z. B. als Senkkraftstellung bei Kranen benutzt.

Um in der eben erwähnten Stellung des Anlassers bei sehr geringer Belastung die Motorgeschwindigkeit zu begrenzen, ist die Magnetspule 14 des Schalters 15 noch unter den Einfluß eines besonderen magnetischen Schalters gestellt, dessen Magnetspule 20 von den Ankerbürsten gespeist wird. Wenn die Umlaufszahl des Motors zu hoch wird, so steigt die Ankerspannung, wodurch die Magnetspule 20 schließlich so stark erregt wird, daß ihr Anker angezogen wird und zwei, parallel zur Magnetspule 14 liegende Kontakte

55.21 überbrückt. Die Magnetspule 14 wird hierdurch kurzgeschlossen, also stromlos, und der Schalter 15 fällt ab. Während hierdurch bei anderen Stellungen des Anlassers keine weitere Wirkung hervorgerufen wird, wird bei der oben erwähnten Stellung des Anlassers für Langsamfahren bei geringer Belastung die Widerstandsstufe 5,6 zugeschaltet, die so bemessen ist, daß die Umlaufszahl des Motors nunmehr eine bestimmte Grenze nicht mehr überschreiten kann. Beim Abfallen des Schalters 15 wird gleichzeitig der Stromkreis der Magnetspule 20 an den Kontakten 22 unterbrochen, wodurch der weitere Stromverbrauch in dieser Spule vermieden und der Kurzschluß für die Magnetspule 14 wieder aufgehoben wird. Der Schalter 15 wird jedoch aus den oben angegebenen Gründen nicht wieder angehoben und daher jedes Pendeln desselben vermieden. .

Fig.-3, in welcher der Anlasser in verein-. fachter Weise durch den vom Pfeil bestrichenen Widerstand 12 dargestellt und ein leicht zu ergänzender Teil der Leitungen weggelassen ist, zeigt eine Anwendung des beschriebenen selbsttätigen Schalters 15 für Betriebe mit ' stark wechselnder Belastung, welche" darin besteht, daß der -parallel zum Anker liegende Bremswiderstand 24 bei vollständig vorgeschaltetem Anlaßwiderstande 12 eingeschaltet wird, um auch bei geringster 8g Belastung des Motors, die Geschwindigkeit zu begrenzen und eine Erhöhung des Änzugsmomentes zu erzielen. Diese Anordnung ist, wie schon erwähnt, weniger wirtschaftlich als die früheren. Die Verluste im Parallelbremswiderstände 24 können jedoch durch Vereinigung dieser Anordnung mit der früher beschriebenen¹ Einschaltung eines Vorschaltwiderstandes verringert werden.

Fig. 4 zeigt eine solche Vereinigung der Anordnungen nach Fig. 1 und 3. Diese Schaltung hat den Zweck, bei mittlerer und voller Belastung durch den Parallelbremswiderstand 24, welcher bei angehobenem Schalter 15 durch Überbrückung, der Kontakte 16' einge-■schaltet wird, und bei kleinen Lasten durch den hohen Vorschaltwiderstand 18, welcher hier beispielsweise einen Teil der ersten Stufe des Anlaßwiderstandes 12 bildet und bei angehobenem Schalter 15 an den Kontakten 16 kurzgeachlossen, beim Abfallen des Schalters 15 dagegen . vorgeschaltet wird, - eine starke Verminderung der Motorgeschwindigkeit her-• beizuführen.

Von den beschriebenen Ausführungsformen kann noch iir mannigfaltiger Weise abgewichen werden, ohne daß dadurch das Wesen der Erfindung berührt wird, welches darin besteht, daß die Magnetspule des Schalters, durch welchen ein zur Begrenzung der Tourenzahl dienender Widerstand selbsttätig geschaltet wird, von der Netzleitung aus gespeist und durch einen zweiten elektromagnetischen Schalter beeinflußt wird, dessen Erregung von einer von der Umdrehungszahl j des Motors abhängigen Größe abhängt. Letztere kann z. B. statt der Bürstenspannung

Claims (3)

auch, der Spannungsabfall in einem Widerstände sein. Durch den. zweiten Schalter kann z. B. statt der vollständigen Kurzschließung der Magnetspule; 14 des ersten Schalters ihre teilweise oder - unvollständige Kurzschließung oder die Unterbrechung ihres Stromes öder dessen Schwächung durch Vorschakwiderstand herbeigeführt werden. In allen diesen Fällen wird, wenn nur der Strom der Magnetspule 14 genügend geschwächt wird, der .Schalter 15 abfallen und den Widerstand 18 bezw. 23 oder 24 in der erforderlichen Weise umschalten. Statt durch den '■ Federkontakt 11 und Flügelkontakt 11' kann die Magnetspule 14 auch in anderer Weise vom Anlasser aus bedient werden. Die erwähnte Benutzung des Spannungsabfalles in öinem Widerstände zur Erregung" des zweiten Schalters eignet sich in solchen ao Fällen, in denen eine Entlastung des Hauptstrommotors während eines beliebigen Zeitpunktes des Betriebes möglich ist, wie z. B. bei Rollenrichtmaschinen. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in. Fig. 2 dargestellt, wo- bei als Widerstand durch dessen Klemmenspannung der Hilfsschalter 20 erregt wird, in der anderweitig bereits bekannten Weise, die Feldwicklung 2 des Motors dient. Beim Anlassen des Motors erreicht diese Klemmenspannung proportional der Strombelastung eine gewisse Höhe, welche ausreicht, daß der Hilfsschalter 20 sofort seinen Anker anzieht und den Erregerstromkreis des' Schalters 15 an den Kontakten 21 unterbricht, und zwar bevor der Schalter 15, welcher träger ist, geschlossen werden kann. Bei gleichbleibender Belastung bleibt der Spannungsabfall in der Feldwicklung auf gleicher Höhe und der Anker des Hilfsschalters bleibt angezogen. Wenn aber die Belastung sinkt, "während die Geschwindigkeit, steigt, so sinkt in demselben Verhältnis auch die Klemmenspannung an der Feldwicklung und die Erregung des Hilfsschalters, bis dessen Anker bei einer bestimmten Belastung bezw. Geschwindigkeit abgerissen wird und die Kontakte 21 schließt. Der Schalter 15 wird nun erregt, zieht seinen Anker hoch und schaltet den Widerstand 24 parallel zum Anker, wodurch die Tourenzahl begrenzt wird. Infolge dieser Parailelschal-. tung steigt der Feldstrpm und der Spannungsabfall in der Feldwicklung; es könnte daher vielleicht der Hilfsschalter 20 wieder so stark erregt werden, daß er seinen Anker wieder anzieht. Die Kontakte 22 verhindern, daß hierdurch die. Erregung des Schalters 15 unterbrochen wird, und verhüten somit ein Pendeln der. Schalter. ' Um den Schalter 15 zum Abfallen zu bringen, ist es erforderlich, den Anlasser in die Nullstellung ■; zurückzudrehen. Die gleiche Erregung des Hilfs-~ schalters kann auch benutzt werden, wenn der Schalter 15 wie-bei Fig. 1 zum Kurzschließen eines Vorschaltwiderstandes dient, wobei naturgemäß die Anordnung so' zu treffen ist, daß die Kontakte 21 normal geschlossen sind und bei sinkender Belastung bezw. steigender Geschwindigkeit unterbrochen werden. Patent-A ν Sprüche:

1. Selbsttätige Schaltvorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit von Gleichstrommotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule des Schalters, durch den ein zur Begrenzung der Motorgeschwindigkeit dienender Widerstand selbsttätig geschaltet wird, von der, Netzleitung aus gespeist und durch einen zweiten ■ elektromagnetischen Schalter beeinflußt wird, dessen Erregung von der Ankerspännung oder einer anderen von der Umdrehungszajil des Motors abhängigen Größe (z. B. vom Spannungsabfall in einem Widerstand) abhängt..

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter beim Abfallen gleichzeitig den Erregerstrom des zweiten Schalters unterbricht.

3. Ausführungsform nach Anspruch. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule des ersten Schalters beim Einschalten des Anlassers beispielsweise unter Vermittelung eines an letzterem, angeordneten Kontaktpaares mit e,inem in der Achsrichtung federnden und einem windfiügelartigen Kontakt zunächst- genügend stark erregt wird, um den Schalter anzuheben, kurz hernach jedoch nur so stark, daß der Schalter angezogen bleibt, aber nach etwaigem Abfallen nicht wieder angezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.