DE1912539A1

DE1912539A1 - Einrichtung zur Abbremsung eines Induktionsmotors

Info

Publication number: DE1912539A1
Application number: DE19691912539
Authority: DE
Inventors: Donald Kirkby
Original assignee: BBA Group Ltd
Current assignee: BBA Group Ltd
Priority date: 1968-03-19
Filing date: 1969-03-12
Publication date: 1969-10-09
Also published as: NO126107B; GB1250764A; JPS5013448B1; BE730015A; NL6904164A; SE360521B; US3581168A; FR2004207A1; AT301703B; ES364963A1

Description

Einrichtung zur Abbremsung eines Induktionsmotor

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abbremsung eines Induktionsmotor,

Es ist bekannt, einen Induktionsmotor dadurch abzubremsen, daß eine kapazitive Reaktanz über eine oder mehrere Phasen der Primärwicklung des Motors gelegt wird, wenn die Speisung unterbrochen wird, so daß sich der Motor selbst erregt* Das gilt sowohl für mehrphasige als für einphasige Induktionsmotoren, Solche Anordnungen, wie sie bisher vorgeschlagen worden sind, erfordern die Verwendung eines mehrpoligen Kontaktschalters, der einige Kontakte aufweist, die normalerweise offen sind, und einige Kontakte, die normalerweise geschlossen sind· Ist der Motor eingeschaltet, so ist die Relaiswicklung des· Kontaktschalters erregt,.um die normalerweise offenen Kontakte zu schließen und die Primärwicklung mit der Speisung zu verbinden und die normalerweise geschlossenen Kontakte gleichzeitig zu öffnen, um die kapa-

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zitive Reaktanz von der Primärwicklung abzuschalten. Ist der Motor abgeschaltet, so ist die Relaiswicklung entregt, so daß die normalerweise offenen Kontakte wieder die normalerweise offene Stellung einnehmen und die Primärwicklung von der Speisung abtrennen, während die normalerweise geschlossenen Kontakte wieder die geschlossene Stellung einnehmen und die kapazitive Reaktanz mit der Primärwicklung verbinden, so daß die Abbremsung bewirkt wird.

Die Entregung der Relaiswicklung durch Abschaltung der Speisung bewirkt somit die öffnung der normalerweise offenen Kontakte und das Schließen der normalerweise geschlossenen Kontakte«

Ein Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß im Handel erhältliche, mehrpolige Schalter normalerweise ihre Kontakte geöffnet haben, so daß die oben beschriebenen Anordnungen speziell gefertigte Sonderschalter erfordern, die üblicherweise nicht ohne weiteres erhältlich und die außerdem relativ teuer sind, Hinzu kommt, daß dann, wenn der Motor in einer sehr kurzen Zeit zum Stillstand gebracht werden soll, relativ große Ströme erzeugt werden, und somit müssen besonders konstruierte Schalter gefertigt werden, die immer wieder solchen großen Strömen standhalten müssen, was natürlich zu einem Anstieg der Fertigungskosten führt. Andererseits sind kommerziell erhältliche Schalter mit normalerweise offenen Kontakten ohne Schwierigkeiten uaä zu relativ geringen Preisen erhältlich.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und billige, keine Sonderanfertigungen darstellende und im Handel leicht erhältliche Schalter zu verwenden·

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch einen normalerweise nichtleitenden Schalter, mit dem während des Leitens eine Kapazität an die Primärwicklung des Motors zur Erzielung einer Abbremsung des Motors anschaltbar ist, und durch Mittel, die auf die Unterbrechung der Speisung des Motors ansprechen und den normalerweise nichtleitenden Schalter für eine Zeitspanne leitend machen, die ausreicht, um den Motor zur Ruhe zu bringen.

Die Erfindung schlägt also eine Einrichtung zur Abbremsung von Induktionsmotoren vor, bei der die Unterbrechung oder der Ausfall der Speisung dazu führt, daß die in der Primärwicklung induzierten Ströme einen normalerweise offenen Schalter schließen, um so die kapazitive Reaktanz mit der Primärwicklung zu verbinden und die Abbremsung zu bewirken. Dadurch sind im Handel erhältliche Schalter mit normalerweise offenen Kontakten verwendbar, um die Primärwicklung mit der Speisung und die kapazitive Reaktanz mit der Primärwicklung zu verbinden. Anstelle der hier erwähnten Kontaktschalter können natürlich auch andere Schaltmittel verwendet werden, z.B. normalerweise nichtleitende Transistor- oder Thyristorschalter.

Anhand, der Zeichnung soll die Erfindung an Ausführungs-

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Beispielen näher erläutert werden,

Figo 1 zeigt eine Schaltung eines Motorbremssystems gemäß der Erfindung,

Pig. 2 zeigt eine Schaltung, die im wesentlichen der gemäß Fig. 1 entspricht, jedoch einige Abwandlungen enthält und

Pig. 3 zeigt eine Schaltung eines Systems, das im wesentlichen dem gemäß Pig· 1 entspricht, bei dem jedoch anstatt Kontaktschalter Thyristorschalter benutzt werden.

Bei dem System gemäß Fig. 1 ist ein Dreiphaseninduktionsmotor M mit seinen aus drei Wicklungen (nicht dargestellt) bestehender, in Stern oder Dreieck geschalteter Primärwick- ' lung mit Klemmen A, B und C zur Speisung des Motors verbunden. Diese Klemmen A, B und C sind jeweils über normalerweise offene dreipolige Schalter I mit drei Speiseleitungen L₁, Ip und I~ eines 415-Volt-Dreiphasennetzes verbunden. In den Leitungen L₁, L₂ und L^₅ ist ein Trennschalter dargestellt, und der Schalter I kann für die vorliegende Erfindung weiter außer Betracht bleiben. Drei getrennte Kondensatoren S, T und U sind über einen getrennten, normalerweise offenen, dreipoligen Schalter II über die Klemmen A, B und G geschaltet, so daß dann, wenn der Schalter II geschlossen ist, jeder Kondensator S, T und U über eine einzelne Phase der Primärwicklung des Motors M geschaltet ist. Über jeden Kondensator S, T und U liegt jeweils parallel ein Entladewider-

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stand. Ein dritter, normalerweise offener, dreipoliger Schalter III liegt über den Klemmen A, B und G, um in geschlossenem Zustand die Phasenwicklungen der Primärwicklung kurzzuschließen.

Zwischen den Klemmen B und G liegt ein Graetz-Gleichrichter V, der eine Vollweggleichrichtung bewirkt. Ein Kondensator Q (der nicht wesentlich ist) ist über einen Widerstand quer über die andere Diagonale des Graetz-Gleichrichters V geschaltet. Eine Relaiswicklung RL liegt in Reihe zu einem festen Widerstand, und ein Potentiometer P liegt parallel zu dem Kondensator Q_e Parallel zu dem Potentiometer P liegt der normalerweise offene Pol eines Kontaktes Ia mit zwei Schaltstellungen,, Eine Relaiswicklung ILj- ist durch eine Diode a überbrückt und in Reihe zu dem normalerweise geschlossenen Pol des Kontaktes Ia und parallel zu dem Kondensator Q geschaltet. Ein Spannungsteiler in Form zweier in Reihe geschalteter Widerstände F₁ und F₂ liegt parallel zu dem Kondensator Q, Die Widerstände F₁ und F₂ oaben ein Verhältnis zueinander von ungefähr 10 : 1, Dioden £ und Jd sind untereinander in Reihe und zusammen parallel zu dem Widerstand F₁ geschaltet, und die Diode _c ist in Reihe zu einem Kondensator Z mit diesem zusammen parallel zu dem Widerstand F₂ geschaltet.

Zwischen der Speiseleitung L₁ und dem Nulleiter Ή liegen in Reihe normalerweise geschlossene Kontakte Ha, IHa, ein normalerweise geschlossener Stoßschalter, der mit dem

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Vermerk "Stopp" versehen ist, ein normalerweise offener Startscbalter, der mit dem Vermerk "Start" versehen ist, sowie eine Relaiswicklung 1·^, Der Startschalter ist durch einen normalerweise offenen Kontakt Ib überbrückt. Außerdem liegen in Reihe zwischen der Speiseleitung L. und dem Nulleiter Ή .ein normalerweise offener Kontakt Id, eine Diode _d, und ein Spannungsteiler in .Form zweier Widerstände F, und F., deren Widerstandswerte sich ungefähr wie 10:1 verhalten« Ein Kondensator X ist über eine Diode j£ parallel zu dem Widerstand F, geschaltet. Ein weiterer Kondensator Y ist über einen Widerstand F₁- und eine Diode e_ parallel zu einem Kondensator X geschaltet. Eine Relaiswicklung Ill-r ist über einen normalerweise geschlossenen Kontakt Ic und einen normalerweise offenen Kontakt IHb parallel zu dem Kondensator Y geschaltet. Der Kondensator Y ist außerdem über den normalerweise geschlossenen Pol eines Schalters Ra mit zwei Schaltstellungen parallel zu der Relaiswicklung HL und dem Kontakt Ic und über den normalerweise offenen Kontakt des Schalters Ra und einen Widerstand Fg parallel zu dem Spannungsteiler F~ und Έ, geschaltet.

Es ist zu beachten, daß in Fig. 1 alle Schalter in der Schaltstellung gezeigt sind, in der der Motor nicht läuft. Es ist außerdem zu beachten, daß die Relaiswicklung R-r den Schalter Ra steuert, daß die Relaiswicklung I^ den Schalter I zusammen mit Kontakten Ia und Id betätigt, daß die Relaiswicklung IXj- den Schalter II zusammen mit Kontakt

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Ha betätigt, und daß die ReIa is wicklung Ill-r den Schalter III und Kontakte IHa und IHb betätigt.

Die beschriebene Schaltung arbeitet wie folgt: Durch Schließen des Startschalters wird die Relaiswicklung I₁ erregt, die den Schalter I schließt, der die Primärwicklung des Induktionsmotor M an die Phasen des Speisenetzes anschaltet und den Motor in Lauf setzt, Kontakt Ia ändert seine Schaltstellung und schließt das Potentiometer P kurz, erregt die Relaiswicklung R-., und Kontakt Ib schließt und hält die Relaiswicklung I,- in erregtem Zustand. Kontakt Ic öffnet und Kontakt Id schließt und lädt den Kondensator X auf. Die Erregung der Relaiswicklung R^ bewirkt die Änderung der Stellung des Schalters Ra und lädt den Kondensator Y auf, während der Kondensator X lediglich über den Widerstand F. geschaltet wird. Der Kondensator Z wird über die Diode _c auf einen Wert aufgeladen, der durch das Teilerverhältnis der Widerstände F₁ und Fp bestimmt ist, die einen Spannungsteiler bilden. Durch die Betätigung des Startschalters speist dieser die ReIaiswicklungen I^ und R^ und hält die Relaiswicklungen II-r und III^ entregt. Ist es erwünscht, den Induktionsmotor M anzuhalten, so wird der Stoppschalter betätigt (dies kann ein Mikroschalter sein, der durch ein Werkstück betätigt ist) , wodurch die Relaiswicklung 1-^ entregt wird und der Schalter I- und Kontakte Ia bis Id die Stellung gemäß Fig. 1 einnehmen. Dadurch wird der Induktionsmotor M von der Speisung abgetrennt und die Relaiswick-

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lung Hj₁ über Kontakt Ia parallel zu dem Kondensator Q und dem G-raetz-G-leichrichter V gelegt, der nun mit dem Strom ge speist wird, der in der Primärwicklung durch Rotation des Induktionsmotor M aufgrund dessen eigener Trägheit induziert wird,, Dadurch wird der Schalter II geschlossen, und die Kondensatoren S, T und U werden zu den Phasenwicklungen der Primärwicklung parallel geschaltet, wodurch der Motor in den selbsterregten Bremszustand übergeht. Nimmt die Geschwindigkeit des Motors ab, so fällt auch der durch ihn erzeugte Strom oder die Spannung, und es wird nach einer bestimmten Zeitspanne ein Punkt erreicht, der durch die Einstellung des Potentiometers P bestimmt ist, an dem die Relaiswicklung R ungenügend erregt wird, um den Schalter Ra zu halten, und dieser fällt ab und legt den Kondensator Y parallel zu der Relaiswicklung 11Ij₁ > um diese zu erregen. Dadurch wird der Schalter III betätigt und ein Kurzschluß über den Phasenwicklungen der Primärwicklung hergestellt, was den Motor stillsetzt. Die Kondensatoren X und Z dienen dazu, die Relaiswicklungen 11^. und III·^ über Dioden £ und b erregt und die Schalter II und III geschlossen zu halten. Sie haben eine ausreichende Kapazität, um diese Bedingungen für eine Zeit aufrechtzuerhalten, die langer als die gesamte Stoppzeit des Motors ist. Sind die Kondensato- ■ ren X und Z genügend entladen, so nehmen die Schalter II und III wieder die offene Stellung ein, und die Kontakte Ha und IHa nehmen wieder die geschlossene Stellung ein

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und bringen die Anordnung wieder in die Lage, in der der Punktionszyklus erneut durchlaufen werden kann»

Die beschriebene Anordnung arbeitet ausfallsicher für den Pail des Ausfalls der Speisung, da die in den Kondensatoren X, Y und Z gespeicherte Energie immer zur Verfugung steht, um die Schalter II und III im richtigen Augenblick unabhängig von der Hauptspannung zu betätigen.

Die in Pig. 2 beschriebene Anordnung ist in vieler Hinsicht gleich der gemäß Pig. 1, jedoch ist in diesem Pail der Schalter III nicht dazu verwendet, die Phasenwicklungen des Induktionsmotors M kurzzuschließen, sondern um einen weiteren Satz von Kondensatoren S.. , T₁ und TL· damit parallel zu schalten, so daß zwei Stufen von Kapazitätsbremsung zur Verfugung stehen, wodurch die Anordnung angemessener einen Motor mit großen äußeren Trägheiten abbremsen kann* Zusätzlich erfolgt eine G-leichstromeinspeisung über einen zweipoligen, normalerweise offenen Schalter IV. Somit sind die Klemmen A, B und G des Motors mit Speiseleitungen L.., L₂ und L- über den Schalter I, mit Kondensatoren S, T und U über den Schalter II und mit Kondensatoren S₁, T₁ und TL· über den Schalter III verbunden. Die Speiseleitungen L₁ und L, sind über Schalter IV, Transformator TR und Graetz-Gleichrichter V₁ mit Klemmen B und G verbunden. Wie. beim vorhergehenden Beispiel ist ein Graetz-Gleichrichter V mit Vollweggleichrichtung an die Klemmen B und C angeschlossen, und über diesen liegt ein glättender Kondensator Q. Zwei

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Relaiswicklungen R₁₁ und R₃₁ sind jeweils in Reihe mit einem Potentiometer P₁ und P_£ parallel zu dem Kondensator Q geschaltet, und Relaiswicklung 1I₁ ist über den normalerweise geschlossenen Kontakt Ia mit zwei Schaltstellungen zu dem Kondensator Q parallel geschaltet. Der normalerweise offene Kontakt Ia ist über die Diode b_ mit der Relaiswicklung R₁-T und über Diode _c mit der Relaiswicklung Rp-j- verbunden. Die Relaiswicklung 11,- ist von der Diode a überbrückt. Ein Kondensator X liegt über Diode £ parallel zu dem Kondensator Q, und die Relaiswicklung IHx liegt über normalerweise geschlossenen Kontakten Ib und R₁ und Diode d parallel zu

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dem Kondensator Q. Die Relaiswicklung HL ist durch die Diode £ überbrückt.

Die Relaiswicklung I₁ liegt in Reihe mit normalerweise geschlossenen Kontakten Ha, IHa und IVa, dem normalerweise geschlossenen Stoppschalter und dem normalerweise offenen Startschalter zwischen der Speiseleitung L₁ und dem Nulleiter N. Der Startschalter ist durch den normalerweise offenen Kontakt Ic überbrückt. Zwischen der Speiseleitung L₁ und dem Nulleiter liegt außerdem eine Relaiswicklung R^₁ in Reihe mit einem Widerstand und Diode f und normalerweise offenem Kontakt Id, Die ReIaiswicklung R„ ist durch einen Kondensator Y überbrückt. Außerdem liegt zwischen der Speiseleitung L₁ und dem Nulleiter N eine Relaiswicklung IV₁ ■ in Reihe mit normalerweise offenen Kontakten Hb, IHb und R, und dem normalerweise geschlossenen Kontakt R?_a·

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Die Schaltung gemäß Pig. 2 arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, daß alle Relaiswicklungen entregt sind und sich alle Schalter und Schaltkontakte in der gezeigten Stellung befinden. Durch Schließen des Startschalters wird Relaiswicklung H₁ erregt und Schalter I geschlossen und der Motor zum Anlaufen gebracht. Kontakt Ic schließt und hält die ReIa is wicklung I-r erregt. Kontakt Ia hält die Relaiswicklung IItj während er die Relaiswicklungen R₁-J- und R_?-r über die Dioden _b und £ erregt, die so bemessen sind, daß die Relaiswicklungen R₁₁ und Rp₁ ihre jeweiligen Kontakte abfallen lassen können, wenn der Motor bei verschiedenen Spannungen abbremst, die durch die Einstellung der Potentiometer P₁ und Pp bestimmt sind. Kondensator X lädt sich auf volle Spannung auf, und auch Kontakt Ib öffnet und hält die Relaiswicklung IHt entregt. Kontakt Id schließt und erregt Relaiswicklung R,-r und lädt Kondensator I auf, der zusammen mit der Relaiswicklung R,t ein Verzögerungsrelais bildet, um alle Schaltkreise in die dargestellte Stellung zurückzuführen, nachdem der Motor zum Stillstand gebracht ist· Wird der Stoppschalter betätigt, so ist die Relaiswicklung I^ entregt, die die Kontakte Ia in die dargestellte Stellung bringt und die Relaiswicklung IL^ mit der Spannung oder dem Strom erregt, die in den Phasenwicklungen durch Drehung des Motorläufers aufgrund der Trägheit des Systems indu-

wird
ziert/ί Dies schließt den Schalter II und legt die Kondensa-

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toren S, T und U parallel zu den Phasenwicklungen, wodurch der Motor in den selbsterregenden Bremszustand gebracht wird. Wenn sich der Motor verlangsamt, so fällt die Spannung oder der Strom, der in den Phasenwicklungen induziert wird, ab, bis ein Wert erreicht wird, der durch die Einstellung des Potentiometers P₁ bestimmt ist, bei der die Relaiswicklung R^t nicht mehr ihre zugehörigen Kontakte in der Arbeitsstellung halten kann. Somit schließen die Kontakte R₁ ,und die in dem Kondensator X gespeicherte Energie kann

P die Relaiswicklung IHt erregen und den Schalter III schließen, wodurch die zweite Stufe von Kondensatoren S₁, T₁ und U₁ an die Klemmen A, B und 0 angeschaltet wirdt Diese erhöhte Kapazität setzt den Motor in die Lage, seinen selbst-, erregten Bremszustand bis zu einer niedrigeren Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, bei der die Spannung oder der Strom, die in den Phasenwicklungen induziert werden, so gering ist, daß die Relaiswicklung Rp-r nicht mehr ausreichend erregt ist, um die zugehörigen Kontakte im betätigten Zustand zu halten. Dadurch schließt Kontakt Rn_a> ^utlä da die Kontakte Hb und IHb durch die erregung der Relaiswicklungen Hj₁ und IHj₁ geschlossen und Kontakte R~ wegen der Erregung der Relaiswicklung R,-r durch die in den Kondensator Y gespeicherte Energie geschlossen sind, ist der Stromkreis für die Relaiswicklung IV^ geschlossen,und diese ReIaiswicklung IV_L wird erregt und schließt den Schalter IV, wodurch ein Gleichstrom in die Phasenwicklungen eingespeist wird, Die-

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ser eingespeiste Gleichstrom entspricht ungefähr dem normalen Speisestrom und bringt den Motor zum Stillstand, Die Relaiswicklung R^₁ ist dann abfallverzögert und wird erst später entregt (durch Wählen eines passenden Wertes für den Kondensator Y). Dadurch öffnet Kontakt IU , und die Relaiswicklung IV-r wird entregt, so daß der Schalter IV öffnet und die G-leichstromeinspeisung unterbricht. Dieser in den Phasenwicklungen induzierte Spannungs- oder Stromabfall führt zu einer Entregung der Relaiswicklungen IL und IHt>

so daß alle Stromkreise wieder in den normalen Ausgangszustand versetzt sind, in dem der nächste Zyklus beginnen kann«

Bei der Anordnung gemäß Pig, 3 sind die Schalter des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels durch Thyristorschalter ersetzt. Die Klemme A des Motors ist über einen Thyristor THY.., dem eine entgegengesetzt gerichtete Diode D. nebengeschlossen ist, mit der Speiseleitung L₁ verbunden. Die Basis des Thyristors THY₁ ist mit seiner Zündelektrode über einen normalerweise offenen Kontakt Rp eines Zungenschalter-s und über einen Begrenzungswiderstand verbunden« In gleicher Weise ist die Klemme B des Motors mit der Speiseleitung I₂ über einen Thyristor THY₂ verbunden, der in entgegengesetzter Richtung durch eine Diode D₂ überbrückt ist und dessen Basis über einen normalerweise offenen Kontakt R_2b des gleichen Zungenschalters und einen Begrenzungswiderstand mit seiner Zündelektrode verbunden ist. Die Klem-

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me G des Motors ist mit der Speiseleitung L, über einen Thyristor THY, verbunden, der in umgekehrter Richtung durch eine Diode D~ überbrückt -ist. und dessen Basis über einen normalerweise offenen Kontakt R_2c des gleichen Zungenschalters und einen Begrenzungswiderstand mit seiner Zündelektrode verbunden ist. Drei Kondensatoren U, S und T sind einmal an die Klemmen A, B und C und einmal an die Kathoden von drei Dioden a, Jd und £ angeschlossen, deren Basen oder Anoden sternförmig zusammengeschaltet sind, wie das bei einem Halbwellen- Dreiphasenbruckengleichrichter der Pail ist. Die Kondensatoren U, S und T sind außerdem mit den Basen oder Anoden von drei Dioden je, _f und £ verbunden, deren Kathoden sternförmig zusammengeschaltet sind, so daß ein weiterer Halbwellen- Dreiphasenbruckengleichrichter gebildet ist, so daß die beiden Brückengleichrichter zusammen einen Vollweg- oder Doppelwegbrückengleichrichter bilden. Die gemeinsamen Punkte der beiden Dreiphasenbruckengleichrichter sind über einen Thyristor THY, miteinander verbunden, dessen Zündelektrode über einen normalerweise geschlossenen Kontakt R, eines Zungenschalters und über einen Begrenzungswiderstand mit seiner Basis verbunden ist. Eine gleiche Anordnung von Dreiphasenbrückengleichrichtern B₁ und B₂, einem Thyristor THY,- und einem normalerweise geschlossenen Kontakt R₄ mit einem Begrenzungswiderstand dient dazu, die Phasenwicklungen des Induktionsmotors M anstelle des Schal-

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tr -15-

ters III gemäß Pig. 3 kurzzuschließen.

Zwischen der Speiseleitung L. und dem Nulleiter N liegt die Primärwicklung eines Transformators TR, dessen Sekundärwicklung in einer Diagonalen eines Vollwegbrückengleichrichters oder Graetz-Gleictirichters V liegt. In der anda?en Diagonalen des Graetz-Gleichrichters V liegt ein Glättungskondensator Q in Reihe mit einem Widerstände Außerdem liegt in dieser anderen Diagonalen oder am Ausgang des Graetz-Gleichrichters V eine Wicklung R₁ eines Zungenschalters, die normalerweise offene Kontakte R₁ und R.., steuert und die in Reihe mit einem normalerweise geschlossenen Stoppschalter und einem normalerweise offenen Startschalter liegt. Der letztere ist durch Kontakte R₁ überbrückt. Am Ausgang des Graetz-Gleichrichters Y liegen außerdem Spulen Rp, R, und R. weiterer Zungenschalter. Die Spule Rp liegt in Reihe mit normalerweise offenen Kontakten R,^ und R_4b« Die Spule R-, ist durch einen Kondensator X und durch ein Potentiometer P, in Reihe mit normalerweise offenen Kontakten R, überbrückt. Die Spule R₄ ist durch einen Kondensator Y und durch ein Potentiometer P₄ in Reihe mit normalerweise offenen Kontakten R₄ überbrückt.

Die Schaltung gemäß Fig* 3 arbeitet in der folgenden Weise:

Durcb Schließen des Startschalters wird die Spule R₁ erregt, die den Haltekontakt R.. sowie den Kontakt R₁^ schließt. Dadurch werden die Spulen R^ und R₄ erregt, die

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so Kontakte R~ und R. und außerdem Kontakte R^, und R₄, schließen sowie Kontakte R₅₀ und R₄₀ öffnen. Durch Schließen der Kontakte R,^ und R₄, wird die Spule R_? erregt, die die Kontakte R_2&, R₂^ und R_2c schließt, so daß die Thyri-StOHiTHy₁, THY₂ und THY₃ gesundet, die Klemmen A, B und C des Motors mit den Phasen des Speisenetzes verbunden werden und der Motor in lauf gesetzt wird« Während der Motor läuft, werden die Kondensatoren X und Y auf einen Wert aufgeladen, der durch die Einstellung der zugehörigen Potentiometer P, und P₄ bestimmt ist.

Wird der Stoppschalter geöffnet, so wird die Spule R₁ entregt, so daß Kontakte R.,, öffnen und Spulen R₂, R, und R. vom Ausgang des (iraets-öleiehrichters V abgetrennt werden. Dadurch wird die Spule R_? entregt, so daß die Kontakte R_2a, R_2b und R_2c öffnen, wodurch die ThyristoteiTHY-j, THY₂ und THY, beim Strom Null in beispielsweise 10 ms« erlöschen. Die Spule R-, bleibt für eine kurze v/eitere Zeitspanne aufgrund der in dem Kondensator X gespeicherten Ladung entsprechend der Einstellung des Potentiometers P, erregt. Somit wird eine kurze Zeit, z.B. 2 ms. nachdem die Thyristoren THY., THY₂ und THY_T erloschen sind, die Spule R₅ entregt, so daß Kontakte R_x und R-, offen und Kontakte R~ geschlossen sind. Das letztere bewirkt ein Zünden des Thyristors THY₄ und eine Anschaltung der Kondensatoren U₁ S und T an die Klemmen A, B und G des Motors, so daß die Abbremsung eingeleitet wird» Eb ist zu beachten, daß bei geschlossenem

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Kontakt IU₀ der Thyristor gezündet, also leitend gemacht ist, und zwar durch die Spannung oder den Strom, der in den Phasenwicklungen aufgrund der Trägheit des Motorläufers und der zugehörigen, angetriebenen Teile induziert wird. Fach einer weiteren Zeitspanne, die durch den Kondensator Y und das Potentiometer P, bestimmt ist, wird die Spule R, entregt, so daß Kontakte R. und R., öffnen und Kontakte R. schließen, wobei die letzteren die Zuführung der in den Phasenwicklungen induzierten Spannung oder des Stroms zur Zündung des Thyristors THY,- bewirken, wodurch die Phasenwicklungen kurzgeschlossen werden und der Motor zum Stillstand gebracht wird. Der Strom oder die Spannung, der in den Phasenwicklungen induziert wird, fällt auf null, so daß die Thyristoren THY₄ und THY,- abschalten und die Schaltung wieder für den nächsten Zyklus bereit, ist. Das beschriebene System arbeitet ausfallsicher für den Fall, daß die Speisung· ausfällt.

Die beschriebenen Anordnungen haben sich als sehr zv/eckmäßig beim wiederholten Abbremsen und genauen Stillsetzen eines Mobors in einer äußerst kurzen Zeitspanne erwiesen, um ein ΐ/erksbüek nacheinander zu einer Zahl von Bearbeitungsstellen zu bringen. Eine sehr zweckmäßige Anwendung hat sich beim Bohren von Hietlöchern in Bremsbelägen ergeben.

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Claims

Patentansprüche

M./Einrichtung zur Abbremsung eines Induktionsmotors, gekennzeichnet durch einen normalerweise nichtleitenden Schalter, mit dem während des leitens eine Kapazität an die Primärwicklung des Motors zur Erzielung einer Abbremsung des Motors anschaltbar ist, und durch Mittel, die auf die Unterbrechung der Speisung des Motors ansprechen und den normalerweise nichtleitenden Schalter für eine Zeitspanne leitend machen, die ausreicht, um den Motor zur Ruhe zu bringen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisequelle für den Motor eine mehrphasige Wechselstromquelle ist, daß der Motor eine Zahl von Primärwicklungen entsprechend der Zahl von Phasen der Stromquelle aufweist und daß die Kapazität einen getrennten Kondensator zum Parallelschalten zu jeder Primärwicklung des Motors aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die auf die Unterbrechung der Speisung des Motors ansprechen, eine erste elektromagnetische Relaiswicklung aufweisen, die durch Betätigung eines

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Startschalters erregbar ist und einen ersten, normalerweise nichtleitenden Schalter im leitenden Zustand hält, der die Primärwicklung mit der V/echselstromquelle verbindet, und daß sie einen zweiten, normalerweise nichtleitenden Schalter aufweisen, der auf den leitenden Zustand des ersten, normalerweise leitenden Schalters anspricht und den leitenden Zustand einnimmt und die Kondensatoren zu den Primärwicklungen parallel schaltet.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite, normalerweise nichtleitende Schalter eine zweite elektromagnetische Relaiswicklung aufweist, die in Reihe mit dem ersten, normalerweise leitenden Schalter parallel zu einer Gleichstromquelle geschaltet ist, sowie einen ersten, normalerweise offenen Schalter mit einer Zahl von Polen, die der Zahl von Phasen der Stromquelle entspricht.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle ein Brückengieichrichter ist, der zu einer Phasenwicklung des Motors parallel geschaltet
6. Einrichtung nach Anspruch 5,

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daß zu dem Brückengleiehrichter ein Glättungskondensator parallel geschaltet ist.
7. Einrichtung nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromspeisung von den Phasenwicklungen des Motors abgeleitet ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4» 5, 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine dritte elektromagnetische Relaiswicklung, die von der Gleichstromquelle eine vorbestimmte Zeitspanne nach Entregung der ersten Relaiswicklung erregt wird und zusätzliche Kapazitäten zu den Primärphasenwicklungen des Motors parallel schaltet. '
9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen zweiten, normalerweise offenen Schalter mit einer der Phasenzahl der Stromquelle entsprechenden Zahl von Polen, die bei Anziehen des dritten Relais die zusätzlichen Kapazitäten zu den Primärwicklungen des Motors parallel schalten.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9» gekennzeichnet durch Mittel, die auf die Entregung der ersten Relaiswicklung und Erregung der zweiten Relaiswicklung ansprechen und so einen Gleichstrom in die Primärphasenwicklungen

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nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Erregung der zweiten Relaiswicklung einspeisen.
11. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der zweite, normalerweise nichtleitende Schalter einen Vollwegbrückengleichrichter aufweist, der arbeitet, wenn der erste, normalerweise leitende Schalter sich in seiner leitenden Stellung befindet, und der so die Kapazitäten an die Primärphasenwicklungen anschaltet.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzelehnet, daß die Stromquelle eine dreiphasige Stromquelle ist und daß der Vollwegbrüekengleichrichter zwei entgegengesetzt geschaltete' Halbwellen-Dreiphasen-Brüekengleichriehter aufweist, deren neutrale Punkte durch einen l'hyristor miteinander verbunden sind, während die Basis- und Zündelektrode, des Thyristors durch den ersten, normalerweise leitenden Schalter verbunden sind.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3-12, dadurch gekennzeichneti daß der erstes, normalerweise nichtleitende Schalter ein weiterer^ normalerweise offener Kontaktschalter mit einer Zahl von Polen ist, die in ihrer Zahl' der Zahl von Phasen der Stromquelle entsprechen und der bei

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Erregung der ersten kelaiswicklung anzieht und die primären Phasenwicklungen des Motors mit der V/echs el Stromquelle verbindet.
14. Einrichtung nach, einem der Ansprüche 3 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, normalerweise nichtleitende Schalter einen getrennten .[Thyristor aufweist, der jede Phase der Stromquelle mit einer entsprechenden primären Phasenwicklung des Motors verbindet j sowie einen besonderen, normalerweise nichtleitenden Sehalter, der jedem Thyristor zugeordnet ist und zwischen den Basis- und Zündelektroden liegt und so angeordnet ist, daß er bei Erregung des ersten Relais die leitende Stellung einnimmt.-
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 14, gekennzeichnet durch eine Kurzschlußeinriehtung, die auf eine Entregung der ersten Relaiswicklung und eine Erregung der zweiten Relaiswieklung anspricht und einen wirksamen Kurz,-sehluß über den Primärphasenwieklungen des Motors eine ausgewählte Zeitspanne nach der Erregung der zweiten Relaiswieklung herstellt.
16. Einrichtung nach Anspruch 1.5j dadurch. ,gefcsnnzelehnet, daß die Stromquelle eine dreiphasige Wechselstr©mqueile ist und daß die Kurzschlußeinrichtung zwei entgegengesetzt miteinander

richter aufweist, deren gemeinsame Sternpunkte durch einen l'hyristor verbunden sind, dessen Z und- und Basiselektroden durch einen normalerweise geschlossenen Schalter miteinander verbunden sind, der durch eine zusätzliche elektromagnetische Relaiswicklung betätigt"wird, die bei Erregung der ersten Kelaiswicklung erregt wird und den normalerweise geschlossenen Schalter öffnet und die eine vorbestimmte Zeitspanne nach Entregung der ersten Relaiswicklung entregt wird und den normalerweise geschlossenen Schalter in die geschlossene Stellung zurückkehren läßt.
17· Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußeinrichtuiig einen zusätzlichen, normalerweise offenen Kontaktschalter mit Polen aufweist, deren Zahl der Zahl von Phasen der Stromquelle entspricht, sowie eine zusätzliche elektrornagnetiscne itelaiswicklUng, die eine vorbestimmte Zeitspanne nach der Erregung der zweiten Kelaiswicklung erregbar ist und die Kontakte schlieft und die primären Phasenwicklungen kurzschließt.
18. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine mehrphasige Stromquelle ist, da/; der Motor mehrere jrrimärv.acklungen aufweist, deren Zahl der Zahl aer Phasen der Stromquelle entspricht, dai der erste, normalerweise nichtleitende Schalter die Phasen der Stromquelle

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mit den Primärphasenwicklungen verbindet, daß eine zweite Steuereinrichtung vorgesehen ist, die auf eine Betätigung eines Startschalters anspricht und den ersten Schalter in den leitenden Zustand bringt und die auf die Betätigung eines Stoppsehalters anspricht und den ersten Schalter in den nichtleitenden Zustand schaltet, daß ein zweiter, normalerweise nichtleitender Schaltex- die Kapazitäten mit den PrI-. märphasenwicklungen des Motors verbindet, daß eine zweite Steuereinrichtung vorgesehen ist, die auf die Betätigung des Stoppschalters anspricht und den zweiten Sehalter fife eine begrenzte Zeitspanne in den leitenden Zustand schaltet, daß ein dritter, normalerweise nichtleitender Schalter zu den Primärphasenwicklungen parallel geschaltet ist, wenn, er sich im leitenden Zustand befindet, und daß eine dritte Steuereinrichtung vorgesehen ist, die auf die Betätigung der zweiten Steuereinrichtung anspricht und den dritten Schalter für eine bestimmte Zeitspanne in den leitenden Zustand schaltet, die nach Beginn, jedoch vor Beendigung der genannten begrenzten Zeitspanne beginnt.
19· Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, da3 der erste Schalter ein normalerweise offener Kontaktschalter mit einer Zahl von Polen ϊεΐ, die der Zahl von Phasen der Stromquelle entspricht, und daß die erste Steuereinrichtung eine erste elektromagnetische Relaiswicklung aufweist, die elektrisch mit dem normalerveice offenen Start-

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schalter und dem normalerweise geschlossenen Stoppschalter in Reihe parallel zur Stromquelle geschaltet ist, sowie sie durch Schließen des Startschalters erregt wird und den Schalter schließt.
20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter einen besonderen Thyristor aufweist, der jede Phase der Stromquelle mit einer primären Phasenwicklung verbindet, und einen besonderen, normalerweise offenen Schalter, der die Basis- und Zündelektroden jedes Thyristors verbindet, und daß die erste Steuereinrichtung eine erste elektromagnetische Relaiswicklung aufweist, die durch Schließen des normalerweise offenen Startschalters erregbar ist, wodurch die Schalter geschlossen werden können, die die Basis- und Ziindelektroden der Thyristoren verbinden.
21. Einrichtung nach Anspruch 18, 19 oder 2o, dadurch -ge~ kennzeichnet, daß der zweite Schalter einen normalerweise offenen Kontaktschalter aufweist, der eine Zahl von Polen enthält, die der Zahl der Phasen der Stromquelle entspricht, und daß die zweite Steuereinrichtung eine zweite: elektromagnetische Kelaiswicklung aufweist, die bei Betätigung des Stoppschalters erregt wird, wodurch der Kontaktschalter ge-=· schlossen v/ird.

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22. Einrichtung nach. Anspruch 18, 19 oder 2o,. dadurch, gekennzeichnet, daß die Wechselstromquelle drei Phasen aufweist und daß der zweite-Schalter zwei entgegengesetzt miteinander verbundene Halbwellen-Dreiphasen-Brückenglelchrichter aufweist, deren Sternpunkte üurch einen Thyristor und deren Basis- und Zündelektroden durch einen normal er v/eise leitenden Schalter verbunden sind, und daß die zweite Steuereinrichtung eine zweite elektromagnetische Helaiswicklung aufweist, um den normalerweise leitenden Schalter in der leitenden Schaltsteilung zu halten, während der erste Schalter sich im leitenden Zustand befindet.
23. Einrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Relaiswicklung wenigstens teilweise durch elektrische Ströme erregt wird, die in den primären Phasenwicklungen durch v/eitere Drehung des Motorläufers nach Betätigung des Stqpschalters induziert wird.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 - 23, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Schalter einen dritten, normalerweise offenen Kontaktschalter mit Polen aufweist, deren Zahl der Zahl der Phasen der Stromquelle entspricht, und daß die dritte Steuereinrichtung eine dritte elektromagnetische Kelaiswicklung aufweist, die nach Ansprechen der zweiten Steuereinrichtung erregbar ist, wodurch der Kontaktsehalter schließbar ist.

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25· Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 - 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine Dreiphasenwechselstromquelie ist, daß der dritte Schalter zwei entgegengesetzt miteinander verbundene Dreiphasen-Halbwellen-Brückengleichrichter aufweist, deren gemeinsame Sternpunkte durch einen '.Thyristor verbunden sind und deren Basis- und Zündelektroden durch einen normalerweise leitenden Schalter verbunden sind, und daß der dritte Schalter eine dritte elektromagnetische Relaiswicklung aufweist, die durch die erste Steuereinrichtung erregbar ist, um den normalerweise leitenden Schalter in der nichtleitenden Schaltstellung zu halten, während die Primärwirkungen mit der Stromquelle verbunden sind, und für einen Verzögerungsintervall, nachdem uie Primärwicklungen von der Stromquelle abgetrennt sind.

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