DE1930578A1 - Steueranlage fuer Kranhubwerk - Google Patents

Description

- -Dipl.-Ing. Egon Prinz ' Dr. Gertrud Hauser Dipl.-Ing. Gottfried Leiser

Patentanwälte

Telegramms: Labyrinth MDnchon

Telefon: 83 15 10 Postscheckkonlot München 117078

8000 München 60,

Ernsbergerstrasse 19

1 Q ^ Π C 7 O

Unser Zeichen: C

CUTLER-HAMMER INC. 4201 N. 27th Street, Milwaukee, Wisconsin/V.St.A.

Steueranlage für Kranhubwerk

Zur Kubwerksteuerung oder dergleichen werden bisher Hauptschluß- und Nebenschlußmotoren verwendet.

Bei Hauptschlußmotoren, welche von einer Sammelschiene mit konstantem Potential gespeist werden_a ist es erforcer-

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Bu/ku

lieh

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lieh, rfeihenwiderstar.de oder dergleichen zum Zweck cer Beschleunigung zu schalten, um den E in se halt; strom auf einen Sicnerheitswert, beispielsweise 150 7> des Stroms bei voller Belastung, zu begrenzen. Bei einer solchen Anlage wird in jedem Zeitpunkt, in welchem'der Strom auf den Vollastwert absinkt, eine v/eitere V/iderstandsstufe zur Erzielung einer v/eiteren Beschleunigung überbrückt. Dies hat den Nachteil, daß das Beschieunigungsrnoment in ". einer Anzahl von Stufen ausgeübt wird. Außerdem wird in den Umschaltwiderständen Energie verbraucht.

Der Hauptschlußmotor hat jedoch für'die. Hubwerksteuerung gewisse Vorteile. Die fallende Gesehwindigkeits-Drehmcmentenkennlinie ergibt ein hohes Drehmoment zur raschen Beschleunigung beim Heben und leichte Lasten werden ohne Feldsteuerung schnell angehoben,.während schwere-Lasten langsamer angehoben werden. Der Hauptschlußmotor erzeugt mehr Drehmoment unter extremen Bedingungen hoher Belastung als ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor.

h bei bekannten, zur Hubwerksteuerung verwendeten-lieben-■

schlUjimotoren sind V.'ard-Leonard-Antriebe -erforderlich, um eine einstellbare Spannungssteuerung für den Motoranker zur Steuerung des Drehmoments und der Geschwindigkeit zu * erzielen. Die Kotor-Generatorsätze dieser Antriebe haben den Kachteii hoher Anschaffungskosten. Obwohl keine Umschaltwiderstände mit den dabei auftretenden llachteiien des Energieverbrauchs wie bei Steuerungen von Hauptschiußmotoren erforderlich sind, ist der zum Antrieb des Gleichstromgenerators erforderliche Wechselstrommotor eine starke Belastung für die Netzspannung. Obwohl der. Nebenschluß

""■ motor

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meter ir.it Ward-Leonara-Ar.trieb diese wirtschaftlichen Nachteile aufweist, ist er leistungsir.äßig für die Hubwerksteuerung sehr gut. Ein schwerwiegender Kachteil des V.'ard-Leonard-Antriebs besteht darin, daß drei Maschinen angebracht una gewartet werden müssen und das Gewicht des Krans erhöhen. Eine statische Steuerung erfordert nur eine Maschine mit geringem Gewicht.

Ls ist daher offensichtlich die Schaffung e'iner Anlage erwünscht, welche in der Leistung einer V/ard-Leonard-Steuerung mit Nebenschlußmotor gleichwertig ist und"wie ein Hauptschlußmotor von einer Sammelleitung mit konstantem Potential gespeist werden kann. Eine solche Anlage würde die besten Merkmale beider Typen bekannter Anlagen in sich schließen, nämlich die Leistung des Nebenschlußmotors mit einstellbarer Spannung und die Spannungsquelle mit konstantem Potential. Wenn die Spannungsquelle Wechselstrom lie-. fert, so ist ein Gleichrichter erforderlich, um das konstante Potential für einen Hauptschlußmotor herzustellen, so daß die beabsichtigte Anlage sonst nichts erfordern würde.

Die Erfindung bezieht sich auf eine statische Steueranlage mit einer auf konstantem Potential befindlichen Sammelschiene un.d Nebenschlußmotor.

Die Erfindung ist insbesondere auf die Steuerung von Kranhubwerken anwendbar, bei welchen eine überholende Last auftritt.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten

statischen

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. statischen Steueranlage mit einer auf konstantem Potentialbefindlichen Sammelschiene und Nebenschlußmotor.

Ein besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Spannungs-Bootstrapschaltung zur Verminderung der Steuerspannung an einer Torschaltanordnung, sobald dieselbe in den Leitfähigkeitszustand geschaltet ist, ψ ■ um dadurch die erforderliche Zündschaltungsspannung für mehrere dieser, an die gleiche Spannungsquelle angeschalteten Schaltungen möglichst klein zu machen.

Ein weiteres besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Festkörper-Umsteuerschaltanordnung mit einer Mehrzahl von durch Halbleiteranordnungen gesteuerten, Energie aufnehmenden V/iderstandsschleifen und denselben, jeweils zugeordneten Zündsteuerschaltungen, welche von einer gemeinsamen Spannungsquelle mit Leistung versorgt . werden, sowie mit Einrichtungen, welche betätigbar sind, wenn eine der Halb le it er anordnungen so geschaltet wird, k daß die Spannung an der zugehörigen Zündsteuerschalfcung vermindert wird, um zu verhindern, daß dieselbe der gemeinsamen Spannungsquelle für die andere Widerstandsschleifen-Zündsteuerschaltung Spannung entzieht, und um eine unnötige Belastung der Komponenten in der zugehörigen Zündsteuerschaltung zu verhindern.

Ein weiteres besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Umsteuerschaltanordnung mit Energie aufnehmenden

Widerstandssehleifen

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Widerstandsschleifen, welche durch halbleitergesteuerte Gleichrichter und Triggerschaltungs-Transistoren zur Steuerung der letzteren geschaltet^werden, mit erfindungsgenäßen Bootstrapschaltungen, welche den zweifachen Zweck einer Entlastung der Triggerschaltungs-Transistoren und einer Verminderung der Stromentnahme an der Span-•nungsquelle haben.

Anhand^der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen ""-<·■

Figur 1 ein Blockschaltbild einer statischen iiuhwerk-Steueranlage mit einstellbarer Spannung, in welchem die' allgemeine Anordnung derselben dargestellt ist,

Figuren 2a bis 2d ein Schaltbild der in Figur i dargestellten Anlage gemäß der Erfindung,

Figuren 3 und K graphische Darstellungen der Arbeitskennlinien beim Heben bzw. Absenken der in Figur 2 dargestellten Anlage und .. ■-.".--,

Figur 5 graphische Darstellungen der Richtungssteuerkennlinien, der SCR-Zündschaltung (SCR bedeutet dabei halbleitergesteuerter Gleichrichter). . .

- ." ir* Figur i ist die allgemeine Anordnung der Mubwerk-Steuer- ; .' ;■ .anl££e als Blockschaltbild dargestellt♦ Die Anlage weist

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eine Geschwihdigkeitseinsteileinrichtunr und Steuerschaltung 2 auf, welche von einer Wechselspannungsquelle gespeist v;ird. Die Geschwindigkeit seir.stelleinrichtur.g weist eine von der Bedienungsperson steuerbare einrichtung zur Betätigung der Anlage entweder in Hebe- oder Absenkrichtung mit der gewählten Geschwindigkeit auf. Die im Block 2 mit der Geschwindigkeitseins,* elleinrichtung zusai7.nengefait.te Steuerschaltung -weist die Schaltschütze und Steuerrelais auf, Vielehe zur Inbetriebnahme der Anlage er* forderlich sind. - ·

Die Anlage weist weiter eine Gleichrichterbrucke K auf, welche von der V/echs ei spann ungs quelle gespeist wird und Gleichspannung auf eine umsteuerschaltung 6 gibt. Diese Umsteuerschaltung umfaßt eine Schaltung 6a mit den halbleitergesteuerten Gleichrichtern (SCR) für Heben und Senken, eine ■ I-'ot or schaltung ob rr.it der Anker- und der Nebenschluß-Feldwicklung, eine Schaltung 6c nit aen Steigerungs- und Verrriinderungs-SCR's und eine Schaltung od mit zwei Energie aufnennenden Widerstandsschleifen und den SCR-Schaltkreisen für dieselben zur Momentensteuerung im zweiten und vierten Quadranten .

Die im Blockschaltbild dargestellte Anlage weist weiter eine Felderzeugungsschaltung 8, welche von der Weciiselspannungsquelie zur Lieferung eines veränderlichen Erreger- . Stroms in die Kebenschiuiäfeldwicklung des Motors gespeist wird, und eine Spannungsregelschaltung 10 auf, Vielehe mit Wechselspannung von der Steuerschaltung versorgt wird und eine Mehrzahl von Steuerverbindungen zwischen derselben und der Felderzeugungsschaltung sowie zwischen derselben und

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tier Urr.st euer schaltung aufweist. Es wird bemerkt, daß die unisteuerschaltung zum Mot or anker Gleichstrom ir.it einer Polarität für das heben und mit der entgegengesetzten Polarität für das Absenken liefert.

Diese Steuerverbindungen weisen eine Feldschwächungsverbindung FW und eine Felaverstärkungsverblndung FS von der Spannungsregeisehaltung zur Felderzeugungsschaltung für die Aufgabe von Signalen auf, welche jeweils die Felderregung schwächen bzw. verstärken. Diese Steuerverbindungen umfassen weiter eine "hebe¹¹ -Zündimpulsverbinuung LFP und eine "Senk"-ZündinpulsverbinGung LFP von der Spannungsregelschaltung zu den Hebe- und Senk-SCR-Schaltungen für die Aufgabe von Torsteuersignaien auf die jeweils entsprechenden SCR's. Diese Steuerverb indungen-'.-.'eisen weiter eine Spannungs-Rückkopplungsverbindung VFB und eine Strom-Rückkopplungsverbindung IFB von der Motorschaltung zur Spannungsregelschaltung zur Aufgabe von jeweils entsprechenden Rückkopplungssignalen zu Regeizwecken auf. Schließlich umfassen diese Steuerverbindungen eine ^!lSteigerungs"-Zündinpulsverbindung IFP und eine. ⁿVerminderungs"-Zündimpulsverbindung DFP von der Spannungsregelschaltung zu den Steigerungs- und Vermindungs-SCR-Schaltungen für die Aufgabe von 'lOrsteuersignaien auf die jeweils entsprechenden, darinWithaltenen SCR's. Diese St euer funkt ionen werden nachfolgend in Verbindung mit dem Schaltbild näher beschrieben.

Das Schaltbild der in Figur 1 in Blockschaltform dargestellten Anlage ist im einzelnen in den Figuren 2a bis 2d gezeigt.

In 90988 3/123 6 _eA0 original

±n diesem Schaltbild ist die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung, und aie Steuerschaltung in Figur 2a dargestellt, wobei die die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung betreffenden Teile im oberen linken und unteren rechten Teil und aie Steuerschaltung im oberen rechten Teil dieser Figur dargestellt sind. Die den Umsteuerschalter speisende Spannungsgleichrichterbrücke ist im unteren linken Teil der Figur 2b dargestellt. Die ümsteuer-Schaltanordnung ist im oberen Teil der Figur 2b und im oberen linken Teil der Figur 2c dargestellt.-Die V/iderstandsschleif en sind im oberen rechten Teil der Figur 2c und im oberen Teil der Figur 2d aargestellt.

In diesem Schaltbild ist weiter die Felderzeugungsschaltung im linken mittleren Teil der Figur 2b dargestellt. Schlleßiich ist die Spannungsregelschaltung im unteren rechten Teil der Figur 2a und in den unteren Teilen der Figuren 2b, 2c und 2d dargestellt.

Diese Anlage wird mit dreiphasiger Wechselspannung von einer äußeren Spannungsquelle über Zuführungsleitungen Ll, L2 und L3 im oberen linken Teil der Figur 2b gespeist und aiese Spannung wird in der zürn Betrieb der verschiedenen Teile der Anlage erforderlichen Weise herunter transformiert und gleichgerichtet. Diese Zuführungsleitungen führen die dreiphasige Spannung der Gleichrichterbrücke 3 zu, welche einen Ausgang von.500 Volt Gleichspannung oder dergleichen an die Versorgungsleiter 12 und Ik legt. Die Zuführungsleitungen führen diese dreiphasige Spannung auch der Felderzeugungsschaltung 8 zu, welche einen Gleichspannungsausgang über Leiter 16 und 18 an die Nebenschlußfeld-

wieklunp;

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wicklung SHP des Motors legt.

Die Felderzeugungsschaltung 8 ist Vorzug·' ,veise ein magnetischer Verstärker oder dergleichen, welcher einen steuerbaren, gleichgerichteten Strom in₍die Neb'enschlußfeldwicklung einspeist. Dieser magnetische Verstärker ist mit einem Paar von Steuerwicklungen versehen, welche von der Spannungsregeischaltung zum Zweck der Feldschwächung bzw. der Feldverstärkung erregt werden, wie nachfolgend näher beschrieben.

Außerdem führen zwei der genannten Zuführungsleitungen, die Leitungen Ll und L2, einphasige Spannung gemäß Figur 2a einer Steuerversorgungsschaltung 20 und der Primärwicklung P eines Abwärtstransformators 22 zu. Diese Steuerversorgungsschaltung kann einen Abwärtstransformator und eine Gieichrichterbrücke enthalten, wodurch abwärtstransformierte Gleichspannung an die Versorgungsleiter 24 und 2o der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung und der Steuerschaltung gelegt wird. Die Sekundärwicklung S des Transformators 22 liefert abwärtstransformierte Wechselspannung über Versorgungsleiter 28 und 30 zu den Zeitsteuerrelais der Steuerschaltung. Diese Sekundärwicklung liefert außerdem abwärtstransformierte Wechselspannung zu. einer Spannungsquellenschaltung 32 mit doppelter Polarität. Diese Schaltung liefert eine positive Gleichspannung von 22 Volt zu Versorgungsleitern 3^ und 36 und eine negative Gleichspannung von 22 Volt zu Versorgungsleitern 38 und 3d für die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung und für die Spannungsregeischaltung.

Eine GlattungskondensatorschaXtung ist an den Ausgang der

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Gleichrichterbrücke 4 in r'igur 2b angeschaltet. Diese Schaltung weist eine Verbindung vom positiven Verscrgur.gsleiter 12 über eine Einwegdiode Dl, einen. V/idc-rstand Ei und einen Kondensator Ci -zurr. Nulleiter, oder gemeinsamen Leiter 14 auf. Ein Kondensatcrentiadungswiderstand R2 ist parallel zur Dicce Dl'geschaltet. Ein normalerweise geöffneter Relaiskontant TCl ist parallel zum Widerstand Rl geschaltet und schließt in geschlossenem Zustand einen Sperrkreis zum Abkappen überschüssiger Spannungen infolge der Leitungsinduktivität.

Die Umsteuer-SchaltariOrdnung weist hauptsächlich vier halbleitergesteuerte Gleichrichter auf, und zwar einen lie— begleichrichter SCRl, einen Stejgerungsgieichrichter SCR2, einen Verminderungsgleiahriehter SCR3 und einen Senkgieichrichter SCRV. Die hebe- und Senk-SCR's sind in einer ersten

■ Kaibbrücker.schaltung parallel zu den Gleichspannungo-Versorgun.'rsieitem 12 und 14 geschaltet. Die Verminderungsund Steigerungs-SCR¹s sind in einer zweiten Haibbrückenschaitung parallel zu diesen Versorgungsleitern geschaltet. W Die erste Halbbrückenschaltung weist eine Verbindung vom positiven Versorgungsleiter 12 über den Hebe-SCRl, eine Schutzinduktivität 40, die obere Hälfte einer Ümschaltlnduktivität 42, den Verbir.dungspunkt 43, einen doppelt wirkenden Widerstand R3_} die untere Hälfte der■'Umschalten-

. duktivltät/ eine Schutzinduktivität 44 und den Senk-SCR4 zum-gemeinsamen Leiter 14 auf. Die zweite Halbbrückenschaltung vielst eine Verbindung vein positiver. Verscrgungsie.iter 12 über den Verminderungs-SCR3, eine Schutzinduktivität 45, die obere Hälfte einer ümsehaltinduktivität 48, einen' doppelt wirkenden Widerstand R4, den Verbindungspunkt 49,

GlC

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die untere Hälfte der Umschaltinduktivität, eine Schutzinduktivität 50 und den Steigerungs-SCR2 zum gemeinsamen Leiter IiJ auf.

Jeder der Schalter-SCR's ist mit einem Umschaltkondensator versehen. Zu diesem Zweck ist ein Kondensator C2 parallel zum Hebe-SCRl, der Induktivität 40 und der oberen Hälfte der Induktivität 42 geschaltet. Ein Kondensator C3 ist parallel zur unteren Hälfte der Induktivität 42, der Induktivität 44 und dem Senk-SCR4 geschaltet. Ein Kondensator C4 ist., parallel zum Verzögerungs-SCR3, zur Induktivität 46 und der oberen Hälfte der Induktivität 48 geschaltet. Ein Kondensator C5 ist parallel zur unteren Hälfte der Induktivität 48, der Induktivität 50 und dem Steigerungs-SCR2 geschaltet. .

Der -Unisteuerschalter ist außerdem mit einer Einrichtung versehen, welche denselben zweiseitig gestaltet, das heißt in die Lage versetzt, Strom bezüglich jedes SCR desselben auch in der umgekehrten Richtung zu leiten. Zu diesem Zweck ist eine Einwegdiode D2 zwischen den gemeinsamen Leiter und den Verbindungspunkt 43 geschaltet und eine Einwegdicde D3 ist zwischen die Verbindungsstelle des Widerstands R3 mit der unteren Hälfte der Induktivität 42 und den positiven Leiter 12 geschaltet. Weiter ist eine Einwegdiode D4 zwischen den gemeinsamen Leiter 14 und den Verbindungspunkt des Widerstands R4 mit der oberen Hälfte der Induktivität 48 geschaltet und eine Einwegdiode D5 ist zwischen den Verbindungspunkt 49 und den positiven Leiter 12 geschaltet.

Die Motorschaltung weist eine Verbindung vom Verbindungs-

punkt

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punkt 43 in der Kebe-Senk-Halbbrücke über einen Arbeitskontakt Ml, die Spule des Ankerstrom-Detektorrelais SER, den Abnehmerkontakt 52, den Anker A, den Begrenzungshaltekontakt 4, den Abnehmerkontakt 5*1, den Reihenwiderstand SR und die Reiheninduktivität SI zum Verbindungspunkt 49 in der Steigerungs-Verminderungs-Halbbrücke auf. Der Nebenschluß-Feldkreis verläuft vom positiven Leiter Ic der Felderzeugungsschaltung über den Abnehmerkontakt 56, den Feldwiderstand R5 und den Arbeitskontakt FPl, welche parallel liegen, die Feldwicklung SHF und den Abnehmerkontäkt 52 zum anderen Leiter 18 der Felderzeugungsschaltung.

Eine dynamische Bremsschaltung verläuft von der linken Seite des Ankers über den dynamischen bremswiderstand DBR, den Abnehmerkontakt 58, den Ruhekontakt DBl, den Abnehmerkcntakt 54 und den Ruhekontakt 4 des Begrenzungs-Halteschalters zur rechten Seite des Ankers. ·

Eine Felderzeugungsschaltung, welche bei einem Spannungsausfail in Tätigkeit tritt, verläuft von der rechten Seite des Ankers über den Kontakt 4 des Begrenzungs-Kalteschalters LS, den Abnehmerkontakt 54, den Kontakt DBl, eine Einwegdiode D6, den Abnehmerkontakt 56, den Widerst and R5 und öle Nebenschlußfeldwicklung zur linken Seite des Ankers. In dieser Schaltung hält der rotierende Anker das Feld in erregtem Zustand. .

Line Bremsentspannungs-Solenoidschaltung verläuft vom po-. sitiven Versorgunpleiter 12 über einen Abnehmerkontakt 6O, den Begrenzungshalte-Ruhekontakt 2, zwei in Reihe liegende

Solenoide S 909883/1236

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iJolenoide S, den Abnehmerkontakt 62, den Bremser.tspannungsrelaisarbeitskontakt BRl und den Widerstand Rö zum gemeinsamen Leiter 14.

Zur Lr^zeugung eines Begrenzungsha^lts ist der Motor mit einer dynamischen Bremsschaltung versehen, welche sich von der linken Seite des Ankers über den Widerstand DBR und den Arbeitskontakt 3 des Begrenzungshalteschalters zur rechten Seite des Ankers erstreckt. Um ein Ausweichen aes Kubwerks vom Begrenzungshalt zu ermöglichen, verläuft eine Absenkschaltung vom positiven Versorgunsleiter über den Abnehmerkontakt oO, den Arbeitskontakt 1 des begrenzerhalteschalters, aen Wiaerstand R7, sodann auf einem Weg über aen Widerstand DbR und auf einem parallelen V/eg über den Begrenzungshaitekontakt 3 und den Anker A, sodann über den Abnehmerkontakt 52, die Spule des Relais SBR, den Kontakt Ml, den Verbindungspunkt ^o, den Widerstand R3, die untere halfte der Induktivität k2, die Induktivität kk und den Senk-SCRii zum gemeinsamen Leiter Ik. Um eine Entspannung der mechanischen Bremse während deo Ausweichens zu ermöglichen, wenn der Begrenzungshaltekqjitakt 2 geöffnet ist, ist der Arbeitskontakt LBRl des Senk-3remsentspannungsrelais LBR über einen Abnehmerkontakt 6^ so angeschlossen, daß ein Nebenschlußkreis zu den Brerasentspannungssolenoiden im Nebenschluß zum Begrenzungshaltekontakt 2 und dem Abnehmerkontakt 60 gebildet wird.

Wie in Figur 2b gezeigt, sind der Motor und die zugehörigen Elemente, welche in den gestrichelten Linien eingeschlossen sind, an der Laufkatze angebracht und über Abnehir.erkontakte 52 bis 6^ mit der äußeren Schaltung verbunden.

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Zum Zweck der lint ladung der induktivität. SI beirr, üffnen des Kontakts Kl sind ein kleiner V/iderstand Rö ^rA eir.e Linwegaiode D7 in Reihe zv/ischen den gemeinsamen Leiter Ih una den Verbindur.gspunkt des Reiher.widerstands SR rr.it der. Abnehme rkor.takt 5^ geschattet und ein gleicher v/ider-Gtand R9 und eine Einvegdicae DS sind in Reihe zwischen den letzterer. Verbindungspunkt und den positiven Verscrgungsleiter geschaltet. ν

Der Ums'teuerschalter ist mit zwei SCR-gesteuerter. Wicerscandsschieifen für ein Energie aufnehmendes, Strcr; rückgev;innende3 Brer.ser. verseher., vrelche in den Figuren 2c und 2d dargestellt sind und v:eiche 75 % Vex'zögerungsdrehr.crr.ent ^uz¹ Verzögerung beirr, iieoen (Quadrant II-Betrieb) und 1^0 ;".' VerzGgerur.gsdrehrr.G!.-,en^ zur Verzögerung beirr. Absenken (Quadrant IV—Iietrieb) liefern. Die erste V.'iderstarid~3cr;leife 'erstreckt sich vcrr. Verbindungspunkt 49 in de: Steigerungs-Verrr.inderungs-i.altbrücke über einen Bremsv/iderst and RIO, eine Schutzinduktivität Co und einen halbieitergesteuerten Gleichrichter SCR5 zun; ger.einsar.en Leiter 1^. Die zv.'ei-_ fc te V.'iderstandsschleifε erstreckt sich vcrr. positiven Versorgungsleiter 12 über einen Bremswiderstand RIl, eine Urr.schalincuktivität 5ό, v;elche magnetisch mit der Induktivität ^8 gekoppelt ist, v;ie durch die gestrichelte Linie angedeutet, die Schutzinduktivität 7C und einen halbleitergesteuerten Gleichrichter SCRd zum gemeinsamen Leiter lh.

Diese ".'.'icerstandsschleifen-SCR's sind mit einzelnen, einstellbaren Zündschaitungen versehen und können daher se eingerichtet v;eraen, daü sie bei verschiedenen V.'erten der. Sammelschienenspannung, das hei3t der Spannung zwischen den Verscrgungsleitern 12 und 1^, zünden. Zu diesem Zv;eck ist

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ein Spannungsteiler mit den in Reihe liegenden Widerständen R12 und E. 13 über einen Arbeitskontakt MR2 an die Versorgungsleiter 12 und .1^ angeschlossen. Ein Glättungskcndensator Co ist parallel zum Widerstand R13 geschaltet. Speisespannung wird von: Verbindungspunkt zwischen diesen Wicerständen zu den Transistoren der Zündschaltung FC5 und zu den Transistoren einer gleichen Zündschaltung PC6 geliefert, wobei die letztere¹ als Block dargestellt ist, um eine unnötige Wiederholung der Schaltungseinzelheiten zu vermeiden. Dieser Verbindungspunkt ist über Widerstände Rl4 und R15 sowie den Kollektor und den Emitter eines npn-Transistors Tl mit dem gemeinsamen Leiter I^ verbunden. Dieser Verbindungspunkt ist außerdem über einen Widerstand Rio, den Emitter und den Kollektor eines ρηρ-Transistors T2 und einen Widerstand R17 · ".it cer Steuerelektrode des Gleichrichters SCR5 verbunden. Gleichermaßen ist dieser Verbindung^- '-t über einen Leiter 72 mit der · Zündschaltung FCo verbunden.

Eine auf cie Spannungshöhe ansprechende Schaltung ist für die Schaltung FC5 vorgesehen, weiche- auf die Sammeischienenspannung. anspricht, wenn dieselbe einen vorbestimmten Wert, erreicht. Zu diesem Zweck ist der positive Versorgungsleiter 12 über einen Spannungsteiler mit einem Widerstand RlS, den 'Widerstand eines Potentiometers 7^ und einen Widerstand R19 mit dem gemeinsamen Leiter I^ verbunden. DerScnieifer des Potentiometers 74 ist über eine Zenerdiode ZDl mit der Basis des Transistors Tl verbunden, so daß dieser Transistor eingeschaltet wird, wenn die Sammelschienenspannung einen durch die Einstellung des Potentiometers Jk vorbestimmten Wert erreicht, hin Geräusch-

unterdrückungskonden-

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unterdrüc.kungskondensator C7 1st parallel zur Zeneraiode . ZDl und den Basis-Emitterkreis des Transistors Tl geschaltet. Eine'Einwegdiode D9 1st parallel zum Kondensator C7 geschaltet ^un" ^so ge-polt, daß, jede umgekehrte Ladung des Kondensators C7 verhindert wird. Ein Geräuschunterdrückungskondensator C8 ist parallel zum Basis-Emitterkreis des Transistors Tl geschaltet. Ein-Widerstand R2O ist parallel zum Kondensator C8 geschaltet, um die EntIap dung des letzteren abzuleiten. Eine Bootstrap-Schaltung erstreckt sich von der positiven Seite des Potentiometers 7^ über eine Einwegdiode DlO und einen Widerstand R21 zur Anode des Gleichrichters SCR'.;, no daß die Spannung der Detektorschaltung abgesenkt wird, sobald der Gleichrichter SCR5 zündet. Dadurch wird eine unnötige Belastung der Komponenten in der Detektorschaltung, nap"¹, dem Zünden des zugehörigen Gleichrichters SCR5 oder S.CR6 verhindert. Die Diode DlO sperrt induzierte Spannungen, äo daß diese keinen Durchschlag der Zenerdiode ZDl, bewirken können.

Die Zündschaltung PC6 ist mit gleichen auf die Spannung k ansprechenden Schaltungen und Bootstrap-Schaltungen versehen. Zu diesem Zweck ist der positive Versorgungsleiter 12 über einen Widerstand R22 und den Widerstand eines Potentiometers 76 mit der Zündschaltung FC6 verbunden. Der Schleifer dieses Potentiometers ist ebenfalls mit der Zündschaltung FC6 verbunden und die letztere ist über einen Leiter 77 mit der Steuerelektrode des Gleichrichters SCRd verbunden. Eine Bootstrap-Verbindung erstreckt sich von der positiven Seite des Potentiometers 76 über eine . Einwegdiode DIl und einen Widerstand R23 zur Anode des Gleichrichters SCR6, was ebenfalls den oben erläuterten

, Zwecken

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Zwecken dient. Die Zündschaltung FC6 ist ähnlich ausgebildet wie die Zündschaltung FC5, wobei der Unterschied darin besteht, daß der Schleifer des Potentiometers auf eine höhere positive Spannung eingestellt ist, als der Schieifer des Potentiometers 7**>,so daß der Gleichrichter SCR5 bei einem ersten Spannungswert oberhalb der Sammeischienenspannung und der Gleichrichter SCR6 bei einem höheren Spannungswert oberhalb der Sammelschienenspannung gezündet wird.

Die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung SS, welche aus Figur 2a ersichtlich ist, weist einen Lebe-Senk-Scnaiter mit Kontakten 1 bis 6 und ein Lebe-Senk-Potentiometer KLP auf, welches mechanisch mit demselben verbunden ist, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet. Der Kontakt 1 ist normalerweise in der mittleren Aus-Stellung geschlossen und die Kontakte 2 bis 6 sind geöffnet. Der Kontakt 1 offner sich und die Kontakte 2, 3 und H schließen sich, wenn die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in der Keberichtung gedreht wird. Der Kontakt 1 öffnet sich und die Kontakte 2 bis 6 schließen sich, wenn die Geschwindigkeitselnstelleinrichtung in der Senkrichtung gedreht wird.

Es ist ersichtlich, daß diese Kontakte die Schütze und Relais der Steuerschaltung steuern. Eine Seite des Geschwindigkeitseinstell-Potentiometers HLP ist über einen einstellbaren Widerstand R2 und einen festen Widerstand R25 mit dem positiven Speiseleiter 3¹J mit 22 Volt verbunden. Die andere Seite des Geschwindigkeitseinstell-Potentiometers ist über einen einstellbaren Widerstand R26 und einen festen V/iderstand R27 mit dem negativen Speiseleiter 3δ mit

22 Volt

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22 Volt verbunden. Ein Giättungskondensator C9 ist zwischen den positiven Leiter 3^ und den Nulleiter 36 geschaltet, Der Schleifer des GeschKindigkeitseinsteii-Pctenticmeters ist über einen Widerstand R26 r.it der Lingangsklemme 7S ctr Spannungsregelschaltung verbunden. Der positive Speiseleiter 3*» unü aer I.'ulleiter 3o sov;ie der negative Leiter 38 sind ebenfalls mit der Spannun^sregelschaltung verbunden. ■ ■

Die Steuerschaltung; gerr.äii Firur 2a v/eist ein "Hucwerk-unter-Spannune^H-Relais HuV, ein dynamisches ^re-.sschutz DB, ein Steuerrelais FP für verringerte Feldstärke, ein Hauptschütz .", ein hauptsteuerrelais MR, ein Reicunrcbrerr.se-r.-Steuerrelais BR, ein '"Senk"-BremsSteuerrelais LBR und ein Senk-Steuerrelais L auf. Alle-dieae Relais und Schütze ■wer-aeh durch die Kontakte des Geschv.'indigkeitseinstellscha ters parallel zu den Gleichspannun^sleitern 2h und 26"gesteuert. Au£erae.T. v;eist uie Steuerschaltung; ein Feidzeit- - Steuerrelais F¹TR₃ ein riauptzeitsteuerrelais MCR und ein Steuerrelais TC- für die zeitgesteuerte Ladung auf. Diese ψ letzteren Relais v/erden durch einige der erstgenannter! Relais parallel- zu den '.vechselspannungsleitern 2c und 30 gesteuert.

Die Regelschaltung 10 v/eist hauptsächlich zwei Teile auf. Einer dieser Teile ist eine Festkörper-Steuerschaltung für Richtung, Geschwindigkeit und zur Verhinderung von Gegenstrombremsung, weiche sich vom unteren rechten "eil der Figur 2a über den unteren Teil der Figur 2b zum unteren Teil der Figur 2c erstreckt. Der andere Teil ist eine Zündsteuerschaltung für die Steigerungs-Verminderwngs-SCR¹s,

welche

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welche sich vom unteren Teil der Figur 2c zum unteren Teil der Figur 2ά erstreckt.

Die Steuerschaltung für Richtung, Geschwindigkeit und zur Verhinderung der Gegenstrombremsung¹· steuert, wie ihr !•.ame sagt, die Richtung der Kotordrehung und dessen Geschwindigkeit. Diese Schaltung steuert außerdem die Verhinderung der Gegenstrombremsung. Das bedeutet, daß bei Drehung des Motors in einer Richtung diese Schaltung die Aufgabe einer Spannung in der anderen Richtung verhindert, bis der Tlotor im wesentlichen auf die Geschwindigkeit Null vermindert ist. Es werden andere Brerr.seinrichtungen als die Gegenstrombremsung verwendet, wodurch die geschalteten Schutzwiderstände oder dergleichen im iietzkreis erspart werden, weiche bei Gegenstrombremsung erforderlich wären. Zur Steuerung der Richtung steuert diese Schaltung den hebe-SCRl und den Senk-SCR4. Zur Steuerung der Geschwindigkeit gibt diese Schaltung ein wahlweise einstellbares Steuerbezugssignai ab, das heißt eine zum Strombezugswert proportionale Spannung. Zur Steuerung der Verhinderung der Gegenbremsung verwendet diese Schaltung die Polarität der I-Iotorgegenspannung, um das Zünden des anderen Richtungs-SCR zu verhindern, bis der Motor auf etwa 5% Geschwindigkeit oder dergleichen verzögert ist.

Die Steigerungs-Verminderungs-Zündsteuerschaltung steuert, wie ihr Name sagt, abwechselnd die Zündung des Steigerungs-SCR2 und des Verminderungs-SCR3. Diese Schaltung v/eist einen Pegeldetektcr auf, welcher die algebraische Summe des Strombezugssignals und des Motorstrom-Rückkopplungssignals feststellt und eine Schaltart-Flip-Flop-Schal

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tune steuert, die ihrerseits abwechselnd eine Steigerungs-Zündschaltung und eine Verminderungs-Zündschaltung steuert, wenn diese algebraische Summe sich naclv oben um 5 Volt bzw. nach unten um WoIt ändert.

Wie in den Figuren 2a bis 2c gezeigt, wird die Steuerschaltung für Richtung, Geschwindigkeit und Verhinderung der Gegenstrombremsung mit Betriebsspannung zwischen, OeTT₁ positiven Leiter 3^4 mit 22 Volt und dem Nulleiter ~j>6 versorgt, öer negative Leiter 3δ mit -22 Volt, ist damit für die Senksteuerung verbunden, wie nachfolgend beschrie-

LJCIl ·

Der Geschwindigkeitssteuerteii der Schaltung ist mit einer Einrichtung versehen, weiche eine Feldschwächungssteuerung im Bereich oberhalb der Grundgeschwindigkeit bewirkt. Diese Einrichtung weist eine Gleichrichterbrücke RBl auf, deren Eingangsklemmen zwischen die Geschwindigkeitsbezugssignal-Eingangsklemme 78 und den Nulleiter 36 geschaltet sind. Die positive und negative Ausgangsklemme dieser Brücke sind über Widerstände FW mit der Felderzeugungsschaltung 8 verbunden, wobei eine Zenerdiode ZD2 in der Anschlußleitung der positiven Ausgangsklemme liegt. Diese Feldschwächungsleiter FV/ sind parallel zu einer Steuerwicklung la dem magnetischen Felderzeugungsverstärker geschaltet. Die Zenerdiode wirkt als Überlaufeinrichtung zur Begrenzung der Erregung dieser Steuerwicklung auf den Bereich der Geschwindigkeitsbezugsspannung oberhalb der Grundgeschwindigkeit. ·

Die Geschwindigkeitsbezugssignal-Eingangsklemme 78 ist über

einen

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einen Widerstand R 29 nit der Basis eines npn-Transistors T 3 verbunden. Der Kollektor dieses Transistors ist über einen Widerstand R3O mit dem positiven Verscrgungsleiter 3^ verbunden und der Emitter desselben ist über einen Widerstand R31 nit aem gemeinsamen· oder Nulleiter 3ό verbunden. Ein Zeitbezugskondensator ClI ist zwischen die Eingangsklemme 78 und den gemeinsamen Leiter 3o geschaltet und bildet mit dem Widerstand R28 eine RC-Zeitkonstante für das Geschwindigkeitsbezugssingal. Ein Geräisshunterdrückungskondensator ist parallel zum Emitterwiderstand R31 geschaltet.

Der Transistor T3 ist ein Verstärker, weicher ein Strombezugssignal liefert, welches vom Kollektor des Transistors T3 über einen Widerstand R3²+ auf die Basis eines ρηρ-Verstärkertransistors T5 gegeben wird. Der Emitter des Transistors T3 ist über einen Widerstand R32, einen Verbindungspunkt 80 und einen Widerstand R33 mit der Basis eines Richtungssteuer-npn-Transistors T*J verbunden. Ein Filterkondensator C13 ist zwischen den Verbindungspunkt 80 und den Leiter 3o geschaltet.

Der Transistor T4 steuert die Hebezündschaltung (HOIST FC) und die Senkzündschaltung (LOWER FC). Der Kollektor desselben ist über einen Widerstand R35 mit der positiven Versorgungsleitung 3^ verbunden und der Emitter ist direkt mit dem gemeinsamen Leiter 3o verbunden. Im BasLskreis dieses Transistors ist ein Geriiuschunterdrückungskondensator Cl4 zwischen den Verbindungspunkt der Basis mit dem Widerstand R33 und den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet. Eine Einwegdiode D12 ist zwischen den Emitter und die Basis des

Transistors 909 883/12 36

Transistors T4 geschaltet, um denselben vor einer Rückwärts spannung zu schützen.

Der Richtungssteuertransistor Tt erzeugt zwei Ausgar.gssignaie an seiner:. Kollektor. Einer dieser Ausgänge ist ein auf KuII abfallendes Cr.annungssignal iür die Hebesteuerung und der andere Ausgang ist ein steigendes positives Spannungssignal für die Senksteuerur.::, wie in Figur 5b gezeigt. Für das positive Spannungssignal (■«■) ist der Kollektor des Transistors T^Ji über einen ν/iderstand R3c r.it der Basis eines Schal-art-npn-Transistcrs To verbunden. Ein Spannungsteiler r.it in Reihe liegenden- Widerständen R 37 und R3o parallel zu den Versorgur.gsleltern ist rr.it seine::. Mittelpunkt von +2 Volt an aer. Emitter des Transistors TC angescnlcssc-n. Der Kollektor dieses Transistors ist mit ceir. Gszillatoreingang der hebezüncschaltur.g verbunden. Ein entsprechender Punkt Irr; Oszillator der Senkzündschaltur.g ist über eine Eir.wegdicde D13 rr.it der. Kollektor des Transistors T^t für das auf IJuIl abnehrr.er.de Spanr.ungssignal verbunden. . . .

■ Die hebezündschaltung v.-eist einen Kipposzillator und einen Verstärker zur Erzeugung vor. Zündinpulser- ur.d zur Aufgabe derselben über Hebezündlir.pulsleiter EF? parallel zur Steuerelektrode χχγΛ Kathode aes Kebe-SCRl auf.

Im Oszillator sind ein Widerstand R39 und ein Kondensator C15 in Reihe zwischen den positiver.'^eiter Jh und den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet, wobei der dazv/ischer liegende Eingangsverbindungspunkt S2 r.it dem Emitter des Unijunction-Transistors JJTl verbunden ist. Die Spannung ·

zynischen 909883/1236

zwischen den Basisanschlüssen wird auf den Unijunction-Transistor von: positiven Leiter 3*· über den Widerstand R*iO zur basis B2 gegeben, während die Basis BI über den Widerstand R^l mit dem gemeinsamen Leiter J>6 verbunden ist. Der.Kondensator Ci5 lädt sich über den Widerstand R33 und entlädt sich über den Emitter-Bcsis Bl-Kreis des Unijunction-Transistors wiederholt, so daß Strcr.irr.pulse in die Basis des Verstärkertransistors T7 gegeben werden. Zu diesem Zweck ist die Basis Bl mit der Basis des npn-Transistors T" verbuncen und αer Kollektor und der Emitter des letzteren sind über Wicerstände R^ia und ?.k2 rät den Versorgungsleitern 3^ bzw. 36 verbunden. Der Emitter des Transistors T7 ist mit der Basis des npn-Transistcrs T8 verbunden. Der Emitter des Letzteren ist mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbuncen, während der Kollektor desselben über die Primärwicklung eines Ausgangstransformatcrs Sh und einen Widerstand ^;- mit dem positiven Verscrgungsleiter 3^ verbunden ist. Die Cszillatorimpulse werden in dem die Transistoren T? und T8 enthaltenden Verstärker verstärkt und sodann von der TransformatorSekundärwicklung auf die Steuerelektrode des Kebe-SCRl gegeben. Eine Leeriaufdiode Dl^J ist parallel zur Primärwicklung des Transformators 84 geschaltet.

Wenn der Transistor Τδ leitend gemacht wird, schließt er den Kondensator C15 über den Widerstand R38 zum gemeinsamen Leiter 36 kurz, so daß der Oszillator angehalten wird. Den Widerständen R37 und R38 werden solche Werte erteilt, daß die Eir.itterspannung des Transistors T6 auf +2 Volt eingestellt wird, um zu bestimmen, auf welchen Wert die Kollektorspannung des Transistors T^ gehen muß, um den Hebe-

oszillatcr

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8AD ORtGlNAU

- 2k -■■'-.- ■

oszillator in Gang zu setzen oder anzuhalten, und um die tote Zone zwischen Heben und Senken zu bestimmen. Wenn der'Transistor T6 nichtleitend gemacht ist, ist der Oszillator, in Betrieb. Der Transistor Τβ wi&fc tatsächlich als Inverter des Signals für die Kebezündschaltung, da die Hebe- und Senkzündschaltung vom Kollektor des Transistors T4 gesteuert werden, so daß nur ein Oszillator gleichzeitig in Betrieb sein kann. Wenn daher der Rieh-

W tungssteuertransistor T^ eingeschaltef'ist, schließt er den Oszillator der Senkzündschaltung Über die Diode D13 und sich selber zum gemeinsamen Leiter 36 kurz, so daß die Abgabe von Senkzündimpulsen verhindert wird,, Gleichzeitig sperrt die nahezu auf Null befindliche Spannung am KoI-. lektor des Transistors T¹I und die Spannung von +2 Volt am Emitter des Transistors T6 den Transistor 16, so daß der Oszillator in der Hebezünasehaltung in Betrieb sein kann. Wenn andererseits der Transistor T*l abgeschaltet ist, ist der Oszillator in der Senkzündschaltung in Betrieb. Die Diode D13 sperrt jeglichen Stromfluß vom Leiter 3¹* über den Widerstand R35 in den Oszillator der Senkzündschaltung. Zündimpulse v/erden von der Senkzündschaltung über Leiter LPP parallel zur -Steuerelektrode und Kathode des Senk-SCRM aufgegeben. Gleichzeitig fließt Strom vom-Versorgungsleiter 3** über Widerstände R35 und R36 in die Basis des Transistors T6, so daß derselbe eingeschaltet wird und dadurch der Oszillator in der Hebezündsehaltung kurzgeschlossen und angehalten wird.

Zur Steuerung des Transistors T4 ist dessen Basis mit einem Stromsummier-Verbindungspunkt 86 verbunden. Positiver Strom ist normalerweise mit diesem Summier-Verbindungspunkt über

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SAÖ ORiGtNAt.

den geschlossenen Kontakt Ll und einen Widerstand Rkk zur Hebesteuerung verbunden. Negativer Strom kann mit diesem Summier-Verbindungspunkt vom Leiter 38 über den offenen · Kontakt L2, wenn dieser geschlossen ist, und über einen Widerstand R^5 zur Senkkontrolle .verbunden werden. Ein Strom proportional zur Motorgegenspannung ist mit diesem Summier-Verbindungspunkt vom Verbindungspunkt 80 über den Widerstand R33 verbunden. Diese Gegenspannung wird auf den Verbindungspunkt 80 über eine Spannungsrückkopplungsschaltung VPB gegeben. Diese Spannungsrückkopplungsschaltung weist eine Verbindung von der linken Seite des Ankers über den Abnehmerkontakt 52, den Arbeitskontakt K2, den Leiter 88 und einen Widerstand PAS zum Verbindungspunkt 80 sowie eine Verbindung vom Verbindungspunkt 80 über einen Widerstand R45, einen Leiter 90 _s eine Reiheninduktivität Sl, einen Reihenwiderstand SR, einen Abnehmerkontakt 54 und den Kontakt k zur rechten Seite des Ankers auf. Diese auf den Summier-Verbindungspunkt 86 gegebene Gegenspannung weist beim Heben positive Polarität und beim Senken negative Polarität auf.

Ss wird daran erinnert, daß zur Geschwindigkeitssteuerung ein Strombezugssignal vom Kollektor des Transistors T3 über den Widerstand R3¹J zur Basis des Transistors T5 gegeben wird. Positive Spannung wird über einen Widerstand R48 zum Emitter des Transistors T5 gegeben und der Kollektor desselben ist mit der Basis eines Emitterfolger-npn-Transistors T9 verbunden. Positive Spannung wird vom Leiter 3²J mit 23^VoIt über einen Widerstand R'49 gemäß Figur 2c zum Versorgungsleiter 92 mit 10 Volt und von diesem zum Kollektor des Transistors T9 gemäß Figur 2b gegeben und der

Emitter

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■4

- 26 - .

Emitter desselben ist über einen Widerstand R5C mit aem gemeinsamen Leiter 3° verbunden. Ein Geräuschunterdrückungskondehsator CIo ist parallel zum Widerstand R50 geschaltet. Ein Spannungsteiler mit Widerständen Pol und R52_a v.'elche in Reihe parallel zur. positiven Leiter J>k und Nulleiter 3δ geschaltet sind, ist an seines Mittelpunkt mit der Basis des Transistors T3 verbur.a&r., se aa£ k die letztere in gerin~e~i Ausua-ß vorgespannt vrlru. um das negative Drehmoment durch Begrenzung; der Herabsetzung des Strombezugssignals auf 75 £ zu beschränken. Eine Linwegdiode Dl^t ist zwischen der. Emitter und die 3a3is des Transistors 19 geschaltet, uir. die Rückwärtsspanr.ung an demselben zu begrenzen. Eine Zenerdiode ZD3 ist zwischen den positiven Leiter 3^ '^r.ä die Basis des !Transistors' "5 geschaltet;, um die Große des Bezugsstroms zu begrenzen, v;elcher auf den Transistor gegeben v/erden kann, so da& das positive Drehmoment auf 150 % beschränkt -wird.

Eine Gleichspannung von IO Volt wird vom Verscrgungsleiter 92 als Speisespannung für die TcrsteuertranBistcren ) in der Flipflcp-Schaltung r.ach Figur 2e gegeben. Eine Zenerdiode ZOk ist zwischen den Leiter 92 und den Leiter 36 zur Regelung dieser Spannung auf 10 Volt geschaltet. Eine positive Spannung von 22 Volt wird von den Leitern 3^ und 36 zu den Flipfiep-SCH's und zu den Steigerungsund Verminäerungs-Zünd'scfcaltungen nach dei: Figuren 2c and 2d gegeben. .

Ein Kouorstrom-Rückkopplunrssignal wird algebraisch zum Strombezugssignal addiert und die Summe derselben v;irä auf den Pegeldetektor gereben. Zu diesem Zv;eclc v;ird ias

,^,r:;. :,-. 90988'J-'* i 236

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Strombezugsslgnal am Emitter des Transistors T9 über einen Leiter $k, den Reihenwiderstand SR, den Leiter 96 und den Widerstand R53 auf den Spannungspegeldetektor-Verbindungspunkt 98 gegeben. Ein Kondensator Cl? ist zur Geräuschunterdrückung zwischen den Verbindungspunkt 98 und den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet. Dieser Pegeldetektor steuert die Stelgerungszünäsdbaltung IWC FC und die Verminderungs zündschaltung DEC PC über die Schaltart-Flipflop-Schaltung. Wenn die Summenspannung am Verbindungspunkt 98 5 Volt oder darüber beträgt, wird der Stelgerungs-SCR2 gezündet. Wenn diese Sumsienspannung H Volt oder darunter beträgt, wird der Verminderungs-SCR3 gezündet. Diese Steigerungs- und Veminderungs-SCR^f s werden abwechselnd gezündet, so daß ein Motorstrom in Form einer Sägezahnwelle erzeugt wird, dessen Durchschnittswert das Drehmoment des Motors steuert.

Die erwähnte Stromrüekkopplungssehaltung steuert außerdem eine Feldverstärkungsschaltung, welche zu Regelzwecken in Tätigkeit tritt, wenn der Motorstrom einen vorbestimmten Betrag übersteigt. Diese Schaltung weist eine C-leichrlchterbrücke RB2 auf, deren eine Eingangs klemme über den Leiter 9 ^ mit dem linken Ende des Reihenwiderstands SR und dessen andere Eingangskleiame über einen Widerstand R5^ und Leiter 100 und 96 iait dem rechten Ende des Reihenwiderstands SR verbunden Ist. Die positive und die negative Ausgangsklemme dieser Gleichrichterbrücke sind über Leiter FS parallel zur Feldverstärkungs-Steuerwicklung im magnetischen FeIderzeugungsverstärker geschaltet, wobei eine Zenerdlode ZD5 iffi Kreis der positiven Ausgangsklerime als üb erlaufe Inrichtung enthalten ist, welche

Strom

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■r- ■"■<

- 28 - '

Strom durchläßt, wenn der Motorstrom einen vorbestimmten Wert übersteigt, v/elcher durch den Spannungsabfall am Reihenwiderstanü SR bestimmt wird.

Der Pegeldetektor nach Figur 2c weist einen Spannungsteiler mit Widerständen R5^a und R55 auf, welche zwischen den positiven Leiter 92 mit 10 Volt und den gemeinsamen Leiter J>6 geschaltet sind, wobei ihr Hittelpunkt mit dem Emitter eines pnp-Transistors TlO verbunden ist, so daß dieser Emitter unter eine vorbestimmte Spannung gesetzt wird. Der Kollektor dieses Transistors ist direkt mit der Steuerelektrode des Gleichrichters SCR7 in der Schaltart-Flipflop-Schaltung und außerdem über einen Widerstand R56 mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden. Ein Geräuschunterdrückungskondensator Cl8 ist zwischen die Steuerelektrode des Gleichrichters SCR7 und den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet. Die Basis des Transistors TiO.ist über einen ■Widerstand R57, den Verbindungspunkt 98, das Potentiometer 102 und einen Widerstand R58 mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden. Ein Geräuschunterdrückungskondensator C19 ist zwischen den positiven Leiter 92 und die Basis des Transistors TlO geschaltet.

Dieser Pegeldetektor hat zwei Ausgänge, einer führt zur Basis des Transistors TiO und der andere vom Schleifer des Potentiometers 102· zur Basis des npn-Transistors TlI. Der Spannungsteiler mit den Widerständen R.$k und R55 stellt die Spannung am Emitter des Transistors TlO so ein, daß dieser Transistor leitet, wenn die Spannung am Verbindungspunkt 98 4 Volt oder darunter b*rägt. Der Schleifer des Potentiometers 102 ist so eingestellt, daß der Transistor

TlI 909883/123 6

BADORlQfNAl.

- - 29 -

TIl leitet, wenn die Spannung am Verbindungspunkt 98 5 Volt oder darüber beträgt. Es ist ersichtlich, daß der Transistor TlO den Gleichrichter SCR7 direkt zündet und daß der Transistor TIl die Zündung des Gleichrichters SCR8 steuert.

Für den obigen Zweck wird die Speisespannung vom Leiter 92 über einen Widerstand R59 zum Kollektor des Transistors TlI gegeben. Der Emitter ist mit dem Mittelpunkt eines Spannungsteilers mit den Widerständen R60 und RoI verbunden, weiche zwischen den positiven Leiter 92 und den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet sind. Dieser Spannungsteiler gibt eine Vorspannung auf den Emitter, um die Unterbrechung oder die tote Zone (zwischen 4 Volt und 5 Volt) der Leitfähigkeitsbereiche der Transformatoren TlO und TlI zu erzeugen.

In der erwähnten Schaltung ist der Kollektor des Transistors TIl mit der BseLs eines pnp-Transistors T12 verbunden. Der Emitter empfängt Speisespannung vom Leiter 92 über_ einen Widerstand Rö2, während der Kollektor über einen Widerstand R63 mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden ist. Ein Geräuschunterdrückungskondensator C20 ist zwischen den positiven Leiter 92 und die Basis des Transistors T12 geschaltet. Der Kollektor ist ebenfalls über einen Widerstand R64 mit der Steuerelektrode des Gleichrichter SCR8 verbunden. Diese Steuerelektrode ist über einen Geräuschunterdrückungskondensator G2l'mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden.

Um der Wirkung irgendwelcher Leckströme in den Steuerschal-

tungen

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OBlGiNAL

tungen der Flipflop-CP^S's entgegenzuwirken, wird für beide derselben von einen Spannungsteiler eine Kathodenvorspannung geliefert . Dieser Spannungsteiler v/eist einen Widerstand RoS auf, welcher vom positiven Leiter 92 über eine Einwegdiode Dl6 mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden ist, wobei der dazwischen liegende Verbindungspunkt mit den Kathoden beider SCH¹S verbunden ist.

Speisespannung wire, den Fiipflop-SCR's vom Leiter 3^ mit 22 Volt über eine Einwegdiode D17, einen Widerstand R66 und. eine weitere Einwegcicde DlB zur Anode.des Gleichrichters SCR7 und über eine Einv.-errdiode Dl 9, einen Widerstand Rc? und eine weitere Einwegdiode D20 zur Anode des Gleichrichters SCR8 zugeführt. Eine Uir.schaItanordnung ir.iü einem Kondensator C22 und einem'Widerstand Ro8, welche in Reihe liegen, ist zwischen die Anoden der SCR¹s geschaltet.

Die Steigerungszündschaltung IKC FC und die Verbinderungs-.zündschaltung BEC PC weisen jeweils einen Uni^ur.ction-Transistor-Kippcszillator und einen Verstärker niü zv/ei Transistoren gleich der oben beschriebenen Hebezündschaitung HOIST FC auf und die Einzelheiten derselben sind zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht dargestellt. Die Steigerungs- und die Verminderung5zündschaltung v/erden mit Betriebsspannung über die Verscrgungsleiter ~jK und 3o versorgt. Steigerungszündirr.pulse v^erden von der Steigerungszündschaltung über Leiter IF? zur Steuerelektrode und zur Kathode des Steigerungs-3CR2 gegeben. Verminderur.gszündixpulse werden von der Verminderungszündschaltung über Leiter DP? zur Steuerelektrode und zur Kathode des Yerminderungs-SCR3 gegeben.

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•4

Die Steigerungs- und die Venninderungszündschaltung sind jeweils nit einer Eingangskursschlußsehaltung versehen, um den Betrieb von deren Oszillator abzuschalten. Zu diesem Zweck wird der Eingang der Beschleunigungszündschaltung über einen Widerstand R69 und eine Einwegdiode D21 mit den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R66 und der Dioce Dl8 irr. Anodenkreis des Gleichrichters SCR? verbunden. Ein einseitig wirkender Kondensator C23 zum schnellen.Wiederanläufen ist parallel zur Diode D21 geschaltet. Eine Einwegdiode D22 ist zwischen den gemeinsamen Leiter 36 und den Eingang der Steigerungszündschaltung geschaltet, se daß ein Entladungsweg für den Kondensator C23 geschaffen wird. Der Eingang der Verir-inderungszündschaltung ist in gleicher Weise über einen Widerstand R7O uhd eine Einwegdiode D23 ir-it dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand Ro7 und der Diode D2O iia Anodenkreis des Gleichrichters SCR8 verbunden. Ein einseitig wirkender Kondensator · C24 zum schnellen Wiederanlaufen ist parallel zur Diode D23 geschaltet. Ein Entladungsweg für den Kondensator C24 verläuft vom Leiter 36 über die Einvregdiode D24 zum Eingang der Schaltung DEC PC.

Wenn die Spannung am Verbindungspunkt 98 des Pegeldetektors mehr als 5 Volt beträgt, wird der Steigerungs-SCR2 gezündet, unter diesen Umständen ist die Spannung am Schleifer des Potentiometers 102 hoch genug, um den Transistor TIl leitend zu machen. Infolgedessen macht die Spannung am Widerstand R59 den Transistor Tl2 leitend, so daß der Gleichrichter SCR8 leitend gemacht wird* Dadurch wird äer Eingang der Veraänderungszündschältung.über den Widerstand H?0, die Dioden 323 und D20, den Gleich

richter

9883/1236

richter.SCR8 und die Diode Dl6 zum gemeinsamen Leiter 36 kurzgeschlossen. Irgendeine Ladung am Kondensator C24 entlädt sich in diesem Kreis, welcher weiter vom gemeinsamen Leiter J>6 über die Diode D24 und den Widerstand R70 verläuft, um diesen Kondensator für einen einseitigen Durchtritt von Strom vorzubereiten und den Verminderungsoszillator schnell wiederanlaufen zu lassen, wenn der Gleichrichter SCR8 das nächste mal ausgeschaltet wird.

" Das Einschalten des Gleichrichters SCR8 bewirkt _t wie oben erwähnt, d,aß der Gleichrichter SCR7 durch die Ladung am Kondensator C22 ausgeschaltet wird. Dieser Kondensator ist auf seiner rechten Seite positiv und auf seiner linken Seite negativ geladen. Die Zündung des Gleichrichters SCR8 senkt die Spannung auf der rechten Seite des Kondensators C22 auf nahezu Null Volt. Dementsprechend wird die linke Seite des ?Iondensators negat/iv, so daß der Gleichrichter SCR7 umgekehrt vorgespannt und ausgeschaltet wird. Der Kondensator C22 entlädt sich sodann und lädt sich mit der entgegengesetzten Polarität, wobei seine linke Seite positiv wird. Die Diode DI8 sperrt die-'

| se Ladung am Kondensator C22.

Wenn der Steigerungs-SCR2 eingeschaltet ist, steigert sich nunmehr .die Motorstromrückkopplung, so daß die Spannung am Pegeldetektorverbindungspunkt 98 unter 4 Volt absinkt. Die Spannung am Schleifer des Potentiometers sinkt ausreichend weit ab, so daß der Transistor TIl ausgeschaltet wird. Der Transistor Tl2 wird ebenfalls ausgeschaltet. Der Gleichrichter SCR8 bleibt Jedoch eingeschaltet* wenn er einmal gezündet/ist. Die verminderte Spannung am Pegel- - detektorVerbindungspunkt veranlaßt das Einschalten des

Transistors 909883/1236

ORIGfNAL

Transistors TlO, so daß der Gleichrichter SCR? leitend gemacht wird. Dies bewirkt ein Kurzschließen des Eingangs der Sceigerungszündschaltung. Gleichzeitig schaltet der Kondensator C22 den Gleichrichter SCR8 aus. Ein einseiti-. ger Stromstoß fließt nun vom Leiter 3^' durch die Diode D19, den Widerstand Ro?, den Kondensator C2^.und den Widerstand R70 zur Vermir.derungs zündschaltung. Dieser Strom lä'du den Kondensator (entsprechend dem Kondensator Cl in der Hebezündschaltung j Figur 2b), so daß der Verminderungsoszillator schnell in Gang gesetzt wird. Der Kondensator C24 lädt sich auf, so daß dieser'Stromfluß nach dem ersten Oszillatorimpuls beendet wird, und diese Ladung wird am Kondensator C2*t durch die Diode D19 gesperrt, wonach der Verminderungsoszillator mit seiner normalen Frequenz schwingt.

Da der Gleichrichter SCR? leitet, lädt sich der ümschaltkondensator C22 auf, wobei die rechte Seite positiv ist. Die Diode D20 sperrt diese Ladung am ümschaltkondensator.'

Die Steigerungs- und Verminderungszündschaltungen arbeiten weiterhin mit einer Frequenz von etwa 200 Kz. Bei jedem Zünden der Steigerung steigert sich der Motorstrom, so daß die Spannung am Pegeldetektor vermindert wird, wodurch die Verminderung gezündet wird.- Dieser Verminderungsvorgang führt zu einer Verminderung des Motorstromes, so daß die Spannung am Pegeldetektor steigt, was wiederum zu einer Zündung der Steigerung führt und so weiter.

Ein typischer Betrieb des Anlage wird nunmehr in bezug auf die in den Figuren 3, 4 und 5 gezeigten Kurven beschrie ben.

Wenn

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Wenn Spannung an die Anlage gelegt wird, fließt Strom von der positiven Ausgangsseite der Gleichrichterbrücke k über die Diode Dl und den Widerstand Rl, so daß der Kondensator Cl in Figur 2b geladen wird. Die volle Spannung in einer Richtung wird von der Gleichrichterbrücke ^ an die Versorgungsleiter 12 und I^ gelegt. Die Felcerzeugungsschaltung 8 erregt die Nebenscnlußfeidwicklung des Motors. Zu diesem Zweck fließt Strom vom positiver. FeIderseugungsausgangslelter io über den Widerstand ?:5, die Feldwicklung SHF zum anderer, Felderzeugunrsieiter Ιδ. Die Schaltung 20 gemäß Figur 2a -wird von den Leitungen Ll und. L2 erregt und gibt eine einseitig gerichtete Spannung auf die Leiter 24 und 25. Der Transformator 22 gemäß Figur 2a wird von den Leitungen Ll und L2 erregt und gibt eine abwärtstransformlerte Wechselspannung auf die Leiter 2.8 und 30. Die Schaltung 32 geiiäß Figur 2a-wird von den Leitungen Ll und L2 erregt und gibt eine positive Spannung von 22 Volt auf den Leiter 3^j null Volt auf den Leiter 36 und eine negative Spannung von 22 Volt auf den Leiter 38.

Wenn sich die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung SS in , ihrer Aus-Stellung befindet,- wird das "Hubwerk-unter--. Spannung"-Relais hUY durch den Kontakt 1 der Geschwindigkeit Seinstelleinrichtung über die Leiter 24 und 2o erregt. Das Relais EUV schließt seinen Kontakt 1, so daß die Spule des dynamischen BremsscLützes DB über die Leiter 2^ und 26.erregt wird. Das Relais.kUV schließt seinen Kontakt 2, so daß ein Selbsthaltekreisparallel zum Kontakt 1 der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung geschlossen wird» Das Relais EWV schließt außerdem seinen Kontakt 3, so daß Speisespannung auf zusätzliche Steuerrelais gegeben.

wire

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wird, un; den Betrieb derselben durch die Geschwindigkeitseinstelleini*lchtung zu ermöglichen.

Vfenr. das Schütz DB erregt' ist, wie oben erwähnt, schließt es seinen Kontakt D31 ir. linken Teil der Figur 2c, so daß eier dynamische Erenskreis des I-Iotors unterbrochen wird. Das Schütz DB schließt außerdem seinen Kontakt 2 in Kreis des Begrenzerrelais L und schließt seinen Kontakt 3, so daß die Spule des vei*zögert schließenden Relais IC über die Leiter 28 und 30 erregt wird. Das Relais TC schließt seinen Kontakt TCl gemäß Figur 2b, so daß der Widerstand Rl aus dem Kreis des Kondensators Cl ausgeschaltet wird.

Für den Eebevorgang wird die Gesehwindigkeitseinsteileinrichtung SS in Heberleitung eingeschaltet, so daß deren Kontakt 1 geöffnet und deren. Kontakte 2, 3 und Ά geschlossen werfen. Diese Kontakte bleiben in diesen Stellungen über den ganzen liebeabschnitt der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung. Das Geschwindigkeitseinstellpotentiometer KLP in unteren Teil der Figur 2a ist jedoch mechanisch mit der Kontaktbetätigungseinrichtung verbunden, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, und wird für jeden Geschwindigkeit spunkt im Uhrzeigersinn vorgestellt.

Der Kontakt 2 der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung erregt die Spule des Feldschutzrelais FP über den Kontakt 3 des Relais HUV. Der Kontakt 3 der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung erregt die Spule des Hauptsteuerrelais KR und der Kontakt H derselben schließt einen Punkt im Kreis des Bremsrelais BR»

Das Feldschutzrelais FP schließt seinen Kontakt FPi gemäß

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Figur 2b, so daß der Widerstand R3 mit 3 Ohm oder dergleichen aus dem Kotornebenschluß-Feldkreis SKF ausge- ■ schaltet wird. Dieses Relais FP 'schließt außerdem seinen Kontakt 2, so daß ein Punkt im Kreis des Kauptschützes M geschlossen wird.

Das Relais MR schließt seinen Kontakt l,.< so daß die Spule des Kauptschützes K erregt wird. Das Relais MR schließt■

" außerdem seinen Kontakt KR2 gemäß Figur 2c, so daß die Spannungsteeiierwiderstände R^ und R5 an die Versorgungsleiter 2¹} und 26 angeschlossen werden, um eine Speisespannung von dem dazwischen liegenden Verbindungspunkt zu den Transistoren der Zündschaltungen FC5 und PCd zuzuführen. Infolgedessen schließt das Kauptschütz seinen Kontakt Ml gemäß Figur 2b, so daß der Ilotoranker A an die Umsteuerschaltanordnung angeschlossen wird. Das Hauptschütz schließt außerdem seinen Kontakt M2 nach Figur 2b, so daß ein Hotoranker-Spannungsrückkopplungskreis zum Verbindungspunkt SO der SCR-Zündschaltung geschlossen wird. Das Schütz M schließt außerdem seinen Kontakt 3, so daß.die Spule des Feld-Zeitsteuerrelais FTR über die Leiter 28 und 30 erregt wird.

Das Feld-Zeitsteuerrelais FTR schließt seinen Kontakt 1, was zu diesem Zeitpunkt keine Wirkung hat. Dies ist ein mit Verzögerung öffnender Kontakt, wie durch die Bezeichnung T.O. angedeutet, und tritt in Tätigkeit, wenn das Relais entregt ist, um die Einschaltung des Widerstands R5 in den Feldkreis für eine kurze Zeitspanne zu verzögern.

Aus dem Vorangehenden geht hervor, daß die Motornebenschluß-

Feldwicklung

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SADORfGlNAl.

Feldwicklung erregt worden ist und der Anker an die Umsteuerschaltanordnung angeschlossen worden ist. Wenn die SCR's nunmehr gezündet werden, läuft der Motor an.

Dieses Zünden der Schalter-SCR's wi-rd durch die Spannungsregelschaltung in den unteren Teilen der Figur 2a bis 2d gesteuert. Es wird daran erinnert, daß ein Drehen der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in Heberichtung eine Drehung des Schleifers des Potentiometers HLP im Uhrzeigersinn hervorruft. Widerstände R24 und R26 können so eingestellt werden, daß die Spannung Null ist, wenn sich der Schleifer des Potentiometers in der Mitte befindet. Dementsprechend bewirkt eine Drehung des Schleifers im Uhrzeigersinn das Auftreten einer positiven Spannung bezüglich des Nulleiters 36. Eine Drehung dieses Schleifers im Gegenzeigersinn bewirkt das Auftreten einer negativen Spannung an demselben bezüglich des Nulleiters 36·

Wenn die positive Spannung vom Schleifer des Potentiometers HLP auf die Basis des Transistors T3 gegeben wird, macht sie den- letzteren leitend. Strom fließt vom Leiter 3^ über den Widerstand R3O, den Kollektor und den Emitter des Transistors und den Widerstand R31 zum Leiter 3d. Der Ausgang des Transistors Tl wird vom Kollektor desselben aufgenommen und über den Widerstand R3*i auf die Basis des Transistors T5 gegeben, so daß der letztere leitend gemacht wird.

Der Einschaltwert des Transistors T5 wird durch die Zenerdiode ZD3 begrenzt. Wenn daher die Eingangsspannung zum Transistor T5 größer ist als die Zündspannung dieser Zener-

diode

909883/1236 .' _0((ielNAU

diode, so leitet diese letztere Strom, so daß der Einschaltwert des Transistors T5 begrenzt wird, wodurch die positive Höhe des Signals (welches den Bezugsstrom anzeigt) begrenz^^r(-Üas auf den Transistor T9 gegeben werden kann. Auf diese Weise wird das positive Drehmoment des Motors auf 150 % des Vollastdrehmoments begrenzt.

Das vom Kollektor des Transistors T5 kommende Signal " schaltet den Emitterfolger-Transistor T9 proportional ein. Eine Spannung proportional zum Bezugsstrom wird vom Emitter des Transistors T9 über den Leiter 9^, den Widerstand SR, den Leiter 9-6 und den Widerstand R53 auf den Pegeldetektorverbindungspunkt 98 gegeben.

In der Zwischenzeit, wenn Spannung an die Leiter 3¹* und 3d gelegt worden ist, schaltet der Stromfluß vom Leiter 3^ nach Figur 2b über den Begrenzerrelaiskontakt Ll und den Widerstand Rk4/in die Basis des Transistors T4 den letzteren ein. Infolgedessen wird der Eingang in die Senkzündschaltung über die Diode D13 und den Transistor T4 fc zum Nulleiter 3o kurzgeschlossen. Dadurch wird der Betrieb der Senkzündschaltung verhindert. Gleichzeitig schaltet die verminderte Spannung am Kollektor des Transistors ΤΛ den Transistor To aus. Infolgedessen arbeitet die Hebezündschaltung und gibt Stromimpulse über die Leiter HPP, so daß der Hebe-SCRl leitend gemacht ivird.

Die genannte, auf den Pegeldetektor gegebene Spannung bewirkt einen Anstieg der dort herrschenden. Spannung auf über 5 Volt. Dadurch wird der Betrieb der Steigerungs-Ver-• minderungszündschaltung bewirkt, so daß abwechselnd der

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SAD OFUGINAL'

Stei£erur.gs-SCR2 und der Verminderungs-SCR^ gezündet v/erden, wie oben beschrieben, um 150 % Kebedrehmoment zu erzeugen, wie iir. linken Teil der Kurve T in Figur 3 gezeigt. Der Strcinfluß im Ankerkreis erregt das Relais SBR, welches seinen Kentakt SBRl nach Figur 2a schließt, so daß das Lremsentspannungsrelais BR erregt wird. Dieses Relais schließt seinen Kontakt BRl nach Figur 2b, so daß die Solenoide S in einem Kreis erregt v/erden, welcher sich über den Legrenzungshalte-Ruhekontakt 2 und den Widerstand R6 erstreckt. Die Solenoide S lösen die mechanische Bremse, se daß der Motor anlaufen kann. Das Relais BR schließt ausserdem seinen Kontakt 2 nach Figur 2a, so daß es parallel zusa Kontakt S3R1 gehalten wird, und es schließt seinen Kontakt 3, so üa£ das Haupt zeitSteuerrelais MTR über die Versorgungsleiter 28 und 30 erregt wird. Das Relais MTR schließt seinen Kontakt 1, so daß ein mit Verzögerung öffnender Kaltekreis für das Relais MR parallel zum Gesehv:indigkeitseinstellkontakt 3 geschlossen wird»

-Dieses positive Drehmoment beschleunigt den Kotor, wie durch die Geschwindigkeitskurve S in Figur 3 gezeigt.

V'enn der J-Iet or arbeitet und die Geschwindigkeit sich erhöht, wird eine Rückkopplungsspannung proportional zur Geschwindigkeit vom Kotorkreis zum VerbindUjngspunkt 80 nahe den unteren Teil der Figur 2b rückgekoppelt. Diese Rückkopplungsspannung, Vielehe positive Polarität aufweist, tritt zwischen den Verbindungspunkt 80 und dem gemeinsamen Leiter 36 als Spannungs-Rückkopplungssignal auf. Dieses Spannungssignal bewirkt einen Stromfluß vom Verbindungspunkt 80 über die Widerstände- R32 und R31 zum gemeinsamen Leiter 36, wo

durch 909883/1236

- 4O -

durch das Hotordrehmoment geregelt wird. Wenn sich der Motor daher auf seine Laufgeschwindigkeit beschleunigt, vermindert diese Rückkopplung das Motordrel· noment, wie in Figur 3 gezeigt, auf 50 % des Drehmoments, von welchem angenommen- wird, daß es für die jeweilige 'Last erforderlich ist. Das Motordrehmoment ist der Mittelwert der hin- und hergehenden Steigerungs- und Verminderungsabschnitte, welk ehe tatsächlich höhere Frequenz aufweisen, jedoch in Figur 3 zum Zweck der Erläuterung übertrieben dargestellt sind.

Eine Rückkoppiungsspannung mit positiver Polarität wird ebenfalls vom Verbindungspunkt 80 über den V/iderstand R33 zum Summierpunkt 86 an der Basis des Transistors T4 gegeben, um diesen Transistor eingeschaltet zu halten..

Bei jeder Zündung des Steigerungs-SCR2, wenn der Hebe-SCRl eingeschaltet ist, fließt Strom vom positiven Leiter 12 über den Gleichrichter SCRl, die Induktivität 40; die obere Hälfte der Induktivität 42, den Verbindungspunkt 43, den Kontakt Ml, die Spule des Relais SBR, den Anker A, den Kontakt 4, den V/iderstand SR, die Induktivität SI, den Verbindungspunkt 49, die untere Hälfte der Induktivität 48, die Induktivität 50 und den Steigerungs-SCR2 zum gemeinsamen Leiter 14. Dadurch wird das Motordrehmoment gesteigert, was als positiv verlaufender Abschnitt der Kurve T in Figur 3 dargestellt ist.

Bei jeder Zündung des Verminderungs-SCR3 entlädt sich der Kondensator C4, welcher durch den Stromfluß durch den · Steigerungs-SCR2 geladen worden ist, in der den Gleichrichter SCR3, die Induktivität 46 und die obere Hälfte der In

duktlvität 909883/1236 bad

-Induktivität 48 e-nthaltenaen Schleife. Dieser Strom induziert eine Spannung in der unteren Hälfte der Induktivität 48, so aaß der Gleichrichter SCR2 ausgeschaltet wird. Für eine Beschreibung der Arbeitsweise der Schutzindukt'ivitäten 40, 44, 46 und 50 wird auf die gleichzeitig eingereichte Patentanmeldung der Anmelde-

rin (eigenes Aktenzeichen ) mit dem Titel

Besug genommen. Wenn der Steigerungs-SCR2 ausgeschaltet ist j fließt nun weiterhin Stron über den Kebe-SGRl und nach rechts in Anker, Reihenwiderstand und Reiheninduktivität, muß Jedoch nach oben durch die Diode'D5 zur. Leiter 12 fließen. Der Motorstroni, welcher proportional zum Drehmoment ist j vermindert sich, wie durch den negativ verlaufenden Abschnitt in der Kurve T in Figur 3 gezeigt.

Die in der Induktivität 48 durch Entladung des Kondensators C4 gespeicherte Energie klingt nun durch Stromfluß über den doppelt wirkenden Widerstand R 4 und die Diode D5 ab. Dieses Abklingenlassen des induzierten Stromes lsi; eine Funktion des Widerstands R4. Es wird bemerkt, daß die bisher beschriebenen Motorströme nicht durch die V/i der stände R3 und r4 fließen, sondern daß diese Wider stände in Reihe mit den entsprechenden Paaren von SCR's parallel zur Spannungsquelle liefen. Der Motorstron fließt nur in Senkrichtunc durch R3 und dieser Motorstrom ist nur im 3· Quadranten vorhanden und hat daher geringe Wirkung auf die Größe von R3. Das bedeutet, daß der VIi der st and ?o in. Reihe mit den Gleichrichtern SCRl und SCRh parallel zur Sammelschiene mit konstantem Potential, den L'et ζ leitern 12 und 14, liegt. Ebenfalls liegt der Widerstand R4 in Reihe mit

öen

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den Gleichrichtern SCR2 und SCR3 parallel zu den Leitern 12 und 14. Auf diese Weise erfüllen diese Widerstände eine weitere Funktion, sie schützen nämlich die zugehörigen SCR's vor induzierten Spannungspitzen oder schützen einen SCR vor der vollen Sammeis chienen.spannung, falls der andere, damit in Reihe liegende SCR ausfällt. Steigerung und Verminderung werden abwechselnd gezündet, wie durch die k Kurve ¹T in Figur 3 zwischen tC und t2 gezeigt.

Lie Mittelteile der Kurven in Figur 3 zeigen die Funktion des Motors, wenn sie auf Viertel g eschwinaigkeit vermindert ist. Dies wird Gurch Drehen der Geschvvindigkeitseinstelleln.-richtung um eine Teilstrecke nach rückwärts erreicht. Dadurch wird die Spannung an der Basis des Transistors T3 vermindert und infolgedessen der Ausgang des Transistors T5 verhindert. Dadurch kann das Signal an der Basis des Transistors T 9 auf den Socke !pegel vermindert v.'erden, aas ist der Pegel, welcher vcr. dem durch die Widerstände R51 una R52 gebildeten Spannungsteiler erzeugt wird. Es ist dies der positive Spar.r.ungswert, unterhalb welche", das Strorr.-bezugssignal nicht durchgehen -kanr^ wodurch das negative Drehmoment auf 75 ^5 begrenzt wird.

Das Signal, welches nunmehr auf den Lingangsver'cindungs— pur.kt Sc des Pegeicetektcrs gegeben wird, ist die positive Sockelspannung abzüglich ces Strcmrückkcppiungssignals mit positiver Polarität. 2,'unmehr wird kontinuierlich auf Verminderung gesteuert, bis der Ankerstrcm auf Null absinkt und sich umkehr:; und dementsprechend kehrt sich aas Strcir.-rückkcppiungssignal um und wenn es zur Scekelspannung acdisrt wird, steuert es den Eingang am Fegeldetektcr auf

-■ einen

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einen Wert oberhalb +5 Volt, was wiederum die Zündung der Steigerung hervorruft, wie durch den ersten positiven Anstieg der Kurve T nach dem Zeitpunkt t2 in Figur 3 gezeigt. Wenn der Steigerungs-SCR2 gezündet ist, wird der Verminaerungs-SCR5 abgeschaltet. Der Motorstrom fließt jedoch weiter nach links im Anker. Die Reiheninduktivität SI wird nun die Quelle einer Spannung, Vielehe sich zur Ankergegenspannung addiert, so daß die Summe die Sammelschienenspannung übersteigt. Dies bewirkt eine Zündung der Gleichrichter SCR5 und SCR6. Es tritt jedoch nur der Gleichrichter SCR6 in Wirksamkeit, da SCR5 lediglich den Steigerung-SCR2 kurzschließt, welcher leitet.

Die Art der Zündung dieser Widerstandsschleifen-SCR's wird in Verbindung mit der Zündschaltung FC5 beschrieben, da die Zündschaltung FC6 mit Ausnahme der Einstellung des Potentiometers 76* gleich und daher als Block dargestellt ist.

Wenn die Sananelschienenspannung in der genannten Weise überstiegen wird, übersteigt die Spannung am Schleifer des Potentiometers 7^ die Zündspannung der Zenerdiode ZDl. Infolgedessen fließt Strom vom Leiter 12 über den Widerstand RiS, das Potentiometer 7^ und dessen Schleifer, die Zenerdiode ZDl und die Basis sowie den Emitter des Transistors Tl zum gemeinsamen Leiter I^. Dadurch wird der Transistor eingeschaltet ₃ wodurch Strom vom Speiseleiter. 72 über die Widerstände Rl *ί und RI5 und den Transistor Tl zum Leiter lh fließt. Der Spannungsabfall am Widerstand Rl*} bewirkt einen Stromfluß vom Leiter 72 über den Widerstand Rl6 und den Lmitter-Basiskreis des Transistors -T2, so daß der letztere eingeschaltet wird. Infolgedessen fließt Strom vom Leiter

Il 909883/1236

- kk -

72 über den Widerstand .R16, den Transistor T2 und den Widerstand R17 in die Steuerelektrode des Gleichrich- ' ters SCR5, so daß der Gleichrichter SCR5 gezündet und leitend wird. Dadurch wird die Widerstandsschleife über den Widerstand RIO, die Induktivität 66 und den Gleichrichter SCR5 geschlossen, was jedoch in diesem Zeitpunkt keine Wirkung hat, da diese Schleife lediglich parallel zum Kreis des Steige-rungs-SCR2 liegt.

Wenn die genannte Summenspannung höher steigt, betätigt die Spannung am Schleifer des Potentiometers l6 die Zündschaltung FC6, so daß der Gleichrichter SCR6 gezündet und leitend wird. Infolgedessen fließt nunmeHr der Motorstrom weiterhin in der gleichen Richtung, statt jedoch durch den Verminderungs-SCR3 zu fließen, fließt er auf dem Weg der Widerstandsschleife und nach oben durch die den Steigerungs-SCR2 überbrückende' Diode. Dieser Weg erstreckt sich von der linken Seite des Ankers über die Spule des Relais SBR, den Kontakt Ml,. den V/iderstand R3, die Diode D3, den Versorgungsleiter 12, den Widerstand RIl, die Induktivitäten 68 und 70, den Gleichrichter SCR6, den gemeinsamen Leiter Ik, die Diode Ok, den' Widerstand Rk, die Induktivität SI, den Widerstand SR und den Kontakt k zur rechten Seite des Ankers.

In diesem Kreis wird der negative Motorstrom geringer, wie durch den positiven Anstieg in Figur 3 gezeigt. Die Spannung am Pegeldetektor fällt dann unterhalb k Volt ab und es wird die Verminderung wiederum gezündet, worauf wieder eine Steigerung folgt und so weiter. Bei jeder Zündung der Steigerung schließt der Gleichrichter SCR6 die Wider

standsschleife

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standsschleife, so daß ein Weg für den negativ sich vermindernden Strom gebildet wird,, wenn die Sammeischienenspannung anzusteigen versucht. Bei jede?.· Zündung der Verminderung werden die Gleichrichter SCR5 und SCR6 ausgeschaltet. Zu diesem Zweck entlädt s'ich bei Zündung des Verminaerungs-SCR3 der Umschalt kondensat or T 4 über den Gleichrichter SCR3, die Induktivität 46 und die obere Härte der Induktivität 46 sowie die obere Hälfte der Induktivität 48. Wie durch die gestrichelten Linien angedeutet., ist die obere Hälfte der Induktivität 48 nicht nur magnetisch mit ihrer unteren Hälfte gekoppelt, durch welche der Gleichrichter SCR2 ausgeschaltet wird, sondern ist außerdem magnetisch rr.it der Induktivität 68 gekoppelt. Dadurch wird eine Spannung in der Induktivität 68 induziert, so daß der Gleichrichter SCRo umgekehrt vorgespannt und ausgeschaltet wird. Die Spannungspolaritäten sind'durch die an den Induktivitätswindungen angebrachten Punkte angegeben. Die obere Hälfte der Induktivität 48 spannt den Gleichrichter SCR5 umgekehrt vor, so daß dieser ausgeschaltet wird.

Der Motorstrom ändert sich sodann, wie durch die Kurve T zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 gezeigt, so daß der Motor auf Viertel geschwindigkeit verzögert wird. Das negative Drehmoment wird auf 75 % begrenzt, da direkt nach diesem Viert des negativen Drehmoments die Summe der Sockels-pannung und des Rückkopplungsstromsignals 5 Volt übersteigt, was eine Zündung der Steigerung bewirkt.. Wenn diese geringere Geschwindigkeit erreicht ist, wird die Anlage automatisch auf pO % positives Drehmoment durch Rückkopplungssteuerung eingeregelt, vie oben beschrieben, so ciais der Motor weiter mit Vierteig eschwindigkeit läuft.

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BAD OBlGiNAL

Wenn die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung i;n Zeitpunkt tk nach Figur 3 in die Aus-St el lung zurückgedreht v;ird, "wird wiederum 75 % negatives Drehmoment: ausgeübt, wie oben beschrieben, so daß der* Xotcr bis zum Anhalten verzögert wird.

Es ist aus Figur 2a ersichtlich, daß bein Zurückdrehen dex* fc Geschwindigkeitseinsteiieinrichtung vorn ReOen ir. die Aus-Stellung die Relais una das hauptschütz zurückgestellt werden, mit Ausnahme des "unter Spannung"-Relais EUV, welches selbsttätig erregt gehalten wird, des Schützes Db, weiches durch das Relais HLV erregt gehalten wird una aes Relais TG, welches durch das Schütz D5 erregt gehalten wird. Der Kontakt h der Geseirwindigkeitseinstelieinrichtung öffnet den Erregerkreis des Relais BR, so aaü dieses Relais entregt wird". Das Relais 5R öffnet wieder seinen Kontakt BRl nach Figur 2b, so daß die Bremssolenoide S entregt und dadurch die mechanische Bremse gelöst wird. Das Relais 3R öffnet am Kontakt 2 seinen Serosthaitekreis und entregt am Kontakt 3 das Relais MTR. l-Iach- einer Zeit.- w spanne, welche ein vollständiges Anhalten des I'.o-ors gewährleistet, öffnet das Relais IuTR den. mir Zeitverzögerung öffnenden Kontakt i, so da£ das Relais KR entregt wird. Dieses Relais öffnet wiederum seinen Kontakt MR2 nach Figur 2c, so daß die Speisespannung von den Transistoren der Zündschaltungen FC5 una FC6 getrennt wird. Dies verhindert eine unabsichtliche Zündung der Gleichrichter SCR5 oder SCRo in der V/iderstandsschleife durch Linschaltsuö£e_} da diese infoige, der Versergung-sgleichspar.n-ur.t-. einEreschaitet bleiben v/ürden. Das Relais MR offner

/ CTi.j. U._,

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ORfGlNAL

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regt wird, welches die Kontakte Ml, M2 und M3 "wieder öffnet, so daß der Anker und die Spannungsrückkopplung abgetrennt und das Relais FTR entregt wird. Das Relais SBR wird ebenfalls entregt, wenn der Motorstrom sinkt. Nach einer Zeitspanne öffnet das Relais FTR wieder seinen mit Zeitverzögerung öffnenden Kontakt 1, so daß das Relais F? entregt wird. Dieses Relais öffnet wieder seinen Kontakt FPl, so daß der Widerstand R5 in die Nebenschlußfeldwicklung eingeschaltet wird und das Feld im nächsten Zeltpunkt wiederum stufenweise mit vermindertem Wert und dann mit vollem Wert erregt wird.

Die Anlage ist nun abgeschaltet und zu einem weiteren Betrieb durch Drehen der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung bereit.

Figur *J' zeigt die Drehmoment- und Geschwindigkeitskurven für den Senkbetrieb. Dies schließt eine Beschleunigung in Senkrichtung mit 75 % negativem Drehmoment, was dem Quadrant III-Betrieb entspricht, und ein Laufen in Senkrichtung unter Belastung und eine Verzögerung-, beides mit positivem Drehmoment, ein, was dem Quadrant-IV-Betrieb entspricht.

Dieser Betrieb wird ausgelöst, indem die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in die Senkrichtung gedreht wird. Dies bewirkt eine Erregung der Relais FP_S MR, FTR und des Kontakts K, wie oben beschrieben. Zusätzlich erregt der Kontakt 5 der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung das Relais LBR, so daß dessen Kontakt LBRl nach Figur 2 geschlossen wird, was in diesem Zeitpunkt keine Wirkung hat, da der

Kontakt 909883/12 36

Kontakt 2 des Begrenzungshalteschalter parallel dazu ge-• schlossen ist. Der Kontakt 6 der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung erregt das Begrenzerrelais L, welches seinen Kontakt Ll öffnet und seinen Kontakt L2 nach Figur 2b schließt.

Diese Betätigung der Begrenzerrelaiskontakte trennt die positive Spannung von 22 Volt von der Basis des Transis-" tors Τ4 und schließt die negative Spannung von 22 Volt daran an. Diese negative Spannung an der Basis spannt den Transistor T4 so vor, daß er abgeschaltet wird.

Infolgedessen wird positive Spannung über die Widerstände R35 und R36 an die Basis des Transistors T6.gelegt, so daß dieser eingeschaltet wird. Dadurch wird der Kebe-Zündschaltungsoszillator kurzgeschlossen, um zu verhindern, daß er den Kebe-SCRl zündet.

Gleichzeitig hebt die positive Spannung am Kollektor des Transistors Tk den Kurzschluß des Senk-Zündschaltungsos- | zillators auf, so daß dieser anlaufen und den Senk-SCR¹! Torimpuls steuern kann.

Die erwähnte Drehung der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in Senkrichtung bewirkt die Aufgabe einer negativen Spannung vom Schleifer des Kebe-Senk-Potentiometers IiLP nach Figur 2a auf die Basis des Transistors T3, so daß dieser ausgeschaltet v.'ird, da sein Emitter über den Widerstand R31 an den Nulleiter 36 angeschlossen ist.

Infolgedessen wird der Transistor T5 ebenfalls ausgeschaltet,

IzIs

so daß kein Spannungsfehlersignal von diesen abgegeben wird. Dementsprechend befindet sich das Strombezugssignal auf dem vom Spannungsteiler R51-R52 erzeugten Sockelwert. Da keine Stromkopplung vorhanden ist, wird dieser Sockelwert, der 2 Volt betragen kann, auf den Pegeldetektor nach Figur 2c gegeben, so daß die Zündung des Verminderungs-SCR3 bewirkt wird.

Da die Verminderungs- und Senk-SCR's nunmehr gezünäet sind, fließt Strom vom Leiter 12 über den Verminderungs~SCR3y die Induktivität 46, die obere Hälfte der Induktivität 48, den Widerstand R4, die Induktivität SI, den Widerstand SR, den Kontakt 4, den Anker A, die Spule des Relais SBR, den Kontakt Ml, den Widerstand R3, die untere Hälfte der Induktivität 42, die Induktivität 44 und den Senk-SCR4 zum gemeinsamen Leiter 14. Das Stronrückkopplungssignal steigert den Eingang in den Pegeldetektor auf 5 Volt. Die Steigerung wird gezündet, bis der Eingang zum Pegeldetektor auf 4 Volt vermindert ist und so weiter. Der durchschnittliche Wert des Stromrückkopplungssignals beträgt 2,5 Volt. Das Relais SBR schließt den Kontakt SBRl, so daß das Bremsrelais 3R erregt wird, um die mechanische Bremse zu entspannen und das Relais MTR zu erregen.

Dadurch werden 75 % .negatives Drehmoment zur Beschleunigung des Motors in Senkrichtung ausgeübt, wie im linken Teil der Kurven in Figur 4 gezeigt, was als Quadrant III-Betrieb bezeichnet wird. Bei jeder Steigerung des Stroms für das negative Drehmoment steigert sich auch die Stromrückkopplung und wird zur Sockelspannung addiert. Unter Umständen übersteigt die Summe derselben 5 Volt am Pegeldetektorverbin-

dungspunkt

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dungspur.kt 98, so daß die Zündung des Steigerungs-SCR2 hervorgerufen wird. Dadurch vdrd die Abschaltung des Ver- f niinderungs-SCR3 bewirkt. Der Motorstrom fließt weiterhin' in der gleichen Richtung über den Senk-SCRii und die Diode D4. Dies ist durch den ersten positiven Anstieg in der Kurve T in Figur k gezeigt. Der Hotorstrom vermindert sich sodann und wenn die Pegeldetektorspannung unter k Volt abfällt, wird der Verninderungs-SCR3 wieder gezündet, danach wieder cer Steigerungs-SCR2 und so weiter abwechselnd-. Wenn der Motor seine Laufgeschwindigkeit annähert, regelt die Geschwindigkeitsrückkopplungsspannung am Verbindungspur.kt 80 nach Figur 2b die Anlage auf 50 % positives Drehmoment im Zeitpunkt ti in Figur M.

Wenn sich der Motor in Ser.kr__ichtung beschleunigt, wirdeine negative Spannung rückgekoppelt und auf den Verbindur.gspunkt SO gegeben. Diese negative Spannung regelt das Strombezugssignal, zu weichen das Stromrückkopplungssignal addiert wird, so daß eine Surnme gebildet wird, weiche eine kontinuierliche Zünaur.g des Steigerungs-SCR2 bev/irkt, bis der Hotorstror. sich vermindert und seine Richtung umkehrt, so da3 er nach unten über das Steigerungs-SCR2 und nach oben über die Diode D2 fließt. Dieser Strom erzeugt ein Verzögerungsdrehmorr:ent, so daß der Motor auf · seiner Laufgeschwindigkeit in Senkrichtung gehalten v;ird, wie durch die Kurve ΐ-zwischen, den Zeitpunkt er. ti und t2 in Figur η gezeigt. Dieser umgekehrte Strom verminaert nun die Spannung am Pegeldetektor, so daß der Verrainderungs-SCP.3 gezündet und danach viieder die Steigerung gezündet wird und so .'weiter abwechselnd, um die Senkgeschwincigkeit konstant zu halten, v,^rie durch die Kurve S bis zur: Zeitpunkt t2 in Figur' k gezeigt.

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Um die Senklast zu verzögern, wird die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung um eine gewisse Strecke, beispielsweise bis zum viertelgeschwindigkeitspunkt, zurückgedreht. Dadurch wird die negative Geschwindigkeitsbezugsspannung an der Basis des Transistors T3 vermindert und dementsprechend erhöht sich das Strombezugssignal bezüglich der negativen Geschwindigkeitsrückkopplungsspannung am Emitter. Die Steigerung wird kontinuierlich gezündet, bis 150 % Verzögerungsdrehinoment erzielt sind. Bei diesem Wert wird der Verminderungs-SCR3 gezündet und der Steigerungs-SCR2 abgeschaltet. Infolgedessen wird die Reiheninduktivität eine Spannungsquelle, wodurch die Sammelschienenspannung angehoben wird, um den SCR5 in der ersten Widerstandsschleife zu zünden. Strom fließt nunmehr nach unten durch diese Widerstandsschleife und nach oben durch die Diode D2, so daß bis zu 75 % Verzögerungsdrehmonent erzielt werden. Wenn die Sammeischienenspannung weiterhin infolge der überholenden Last ansteigt, wird der SCR6 gezündet, so daß die zweite Widerstandsschleife geschlossen wird. Strom fließt nunmehr nach oben durch die Diode D5 und nach unten durch die zweite Widerstandsschleife parallel zur ersten Widerstandsschleife, so daß bis zu ISO % Verzögerungsdrehmonent erzeugt v/erden, wie durch die Kurven zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 in Figur k gezeigt.

Die Anlage regelt sich dann auf 50 % positives Drehmoment bei Viertel s enkgeschviindigkeit bis zum Zeitpunkt t4 ein. Wenn uie Geschwindigkeitseinstelleinrichtung ausgeschaltet v.'ir,d, v/erden wiederum 15Ο % Verzögerungsdrehmoment ausgeübt, so caß der Motor beim Zeitpunkt t5 in Figur 4 zum Stillstand f-ebracht wird.

Es

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BAD

Ls ist ersichtlich, da.ia die Verlegung der* Widerstände R3 unG R4 ohne hinzufügung von bestandteilen Vorteile ergibt. Früher war ciiese Art von Widerständen in die horizontale Leitung zwischen den Mittelpunkt der Halbbrücke und den Mittelpunkt zwischen den parallelen ümschalt-Kondensatorunc Diodenkreisen eingeschaltet. In dieser Anordnung hatten diese V/iderstände nur eine Punktion, nämlich den induzierten Strom der Umschaltinduktivitäten abklingen zu b lassen. In der erfincungsgemäßen Anordnung dienen diese Widerstände immer noch diesem Zweck und zusätzlich schützen sie die SCR's, da sie nunmehr in Reihe mit den SCR's parallel zur Sammelschiene mit konstantem Potential liegen. Die Spitzensperrspannung am abgeschalteten SCR ist ebenfalls vermindert.

Nunmehr wird die Gegenstrombremsung verhindernde Wirkung der Festkörperschaltung beschrieben.

t-s werde angenommen, daß die Anlage beim Absenken ist und daas aie Geschwindigkeitseinstelleinrichtung die ganze Strecke über die Aus-Stellung in eine Kebe-Stellung gedreht " ist. Die Schaltung zur Verhinderung der Gegenstrombremsung verhinaert eine Zündung des Hebe-SCRl, bis der Motor nahezu die Geschwindigkeit Null erreicht hat. In an sich bekannter Weise erspart die Verhinderung der Gegenstrombremsung die Verwendung von Schutzwiderständen im Motorkreis. Wenn daher eine Rückwärtsspannung aufgegeben wird, während der Motor noch schnell läuft, wird die Rückwärtsspannung zur Gegenspannung addiert, so daß die Spannung außerordentlich hoch wird, was die Einschaltung von Widerständen in den Motorkreis zu Schutzzwecken erforderlich macht.

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Da SAD

Da bei dieser Anlage ein Verzögerungsdrehmoment in Form; * einer Stroir.rückgewinnungsbremse sowohl für die Beschleunigung als auch für das Anhalten verwendet wird, ist eine Gegenstrombremsung nicht erforderlich und eine Verhinderung der Gegenstrombremsung Vermeidet, wenn sie in die Festkörper-Steueranlage eingeschlossen werden kann, das Erfordernis solcher Schutzwiderstände. Daher ist der Einbau einer die Gegenstrombremsung verhindernden Steuerung in die Festkörperanlage höchst erwünscht.

Es wird daran erinnert, daß während des Hebens eine positive Spannung zum Summierverbindungspunkt 86 an der Basis des Transistors ?4 rückgekoppelt wird. Außerdem wird während des Hebens positive Spannung über den Kontakt L auf diese Basis gegeben, so daß der Transistor T4 eingeschaltet gehalten wird.

Andererseits wird während des Senkens negative Spannung über den Kontakt L2 zum Summierverbindungspunkt 86 gegeben, so daß der Transistor T4 ausgeschaltet gehalten wird. Außerdem wird negative Rückkopplungsspannung vom Motor auf den Verbindungspunkt 86 gegeben.

Es ist nun ersichtlich, daß beim Absenken mit negativer · Spannung über den Kontakt L2 und negativer Rückkopplung am Verbindungspunkt 86 ein Drehei/des Potentiometers HLP auf Heben keine Zündung des Hebe-SCRl ermöglicht, solange der Motor weiterhin in der Senkrichtung läuft und seine negative Spannung am Verbindungspunkt 86 beibehält= Dies ist auch so, v/enn sich der Kontakt L2 öffnet und der· Kontakt Ll schließt_s so daß die positive Spannung an άβη Suro-

mierverbindungs-

mierverbindungspunkt angeschlossen wird. Diese Speisespannung beträgt 22 Volt, während die Rückkopplungsspan-, nung dieselbe am Verbindungspunkt 86 übersteigt, so daß der Transistor T4 ausgeschaltet gehalten wird»

Figur 5 zeigt, wie die Umkehrung der Spannung am Motor durch die die Gegenstrombremsung verhindernde Steuerung. ermöglicht wird, wenn sich der'Motor unter der V/irkung des oben beschriebenen Verzögerungsdrehmoments verlangsamt Der Senkoszillator schwingt, wie in Figur 5(c) gezeigt. Wenn die Motorgeschwindigkeit Null erreicht und die Gegenspannung auf -25 Volt sinkt (Figur 5(a)), beginnt der Transistor T*J leitend zu werden, so daß seine Kollektorspannung sich von etwa + 15 Volt zu vermindern beginnt, wie in Kurve (b) gezeigt. Bei etwa 10 Volt am Kollektor leitet der Transistor Ik genug.Strom im Nebenschluß, um den Betrieb des Senk-Zündschaltungsoszillators zu unterbrechen, wie bei (c) in Figur 5 gezeigt.

Es ist nun eine tote Zone vorgesehen, während welcher weder der Senk-SCR4 noch der Hebe-SCRl eingeschaltet sina. Dies gewährleistet, daß beide nicht gleichzeitig leiten.

Wenn die Gegenspannung auf -22 Volt vermindert ist, ist der Transistor TA etwas mehr leitend geworden, so daß seine Kollektorspannung auf +3 Volt abgefallen ist. Bei dieser Spannung wird der Transistor Tö ausreichend ausgeschaltet, so daß der Hebe-Zündschaltungsoszillator wiederum anlaufen kann, wie in Figur 5(ü) gezeigt. Die Größe des Widerstands R38 bestimmt die Breite dieser toten Zone,

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da sie festlegt, bei welcher Kollektorspannung des Tran-' sistors T4 der Transistor T6 in Tätigkeit tritt, um den hebeoszillator zu steuern.

Der rechte Teil der Kurven in Figur 5 zeigt die die Gegenstrombremsung verhindernde Steuerung beim Wechsel vom Heben zum Senken. Wie in der Kurve (b) gezeigt, steigt nunmehr die Kollektorspannung des Transistors T4, wenn er durch die Summe der positiven Gegenspannung und der negativen Speisespannung am Summierverbindungspunkt 86 gesperrt wird. Bei 3 Volt am Kollektor wird der Hebeoszillator abgeschaltet und die tote Zone beginnt. Bei etwa 11 Volt am Kollektor des Transistors T4 (+ 21 Volt Gegenspannung) beginnt der Senkoszillator zu schwingen. Diese Werte dienen als Beispiel und können für jede besondere Anlage eingestellt werden. Ein Schwellwert von 1 Volt ist zwischen dem Ausschalten und Einschalten der Steueranord-· nungen für den Senkoszillator dargestellt. Dieser Wert kann sich ändern, ist jedoch als Beispiel angeführt.

Nunmehr wird der Begrenzungshalte- und Ausweichvorgang beschrieben.

Um eine Beschädigung zu verhindern, 1st ein schützender Begrenzungshalteschalter LS so angeordnet, daß das Hubwerk schnell angehalten wird, falls eine Last zu weit angehoben ist. In diesem Fall schließen sich die Kontakte 1 und 3 und die Kontakte 2 und H des Begrenzungshalteschalters LS öffnen sich gemäß Figur 2b. Der Kontakt 4 trennt den Anker von der Stromversorgung. Der. Kontakt 3 schließt einen dynamischen Bremskreis, indem er den dynamischen

Bremswiderstand 3/1236

Bremswiderstand DBR parallel zum Anker^Nsehaltet. Die Gegenspannung bewirkt einen Stromfluß von der linken Seite des Ankers über den Widerstand DBR und den Kontakt 3 zur rechten Seite des Ankers, was einen schnellen, dynamisch gebremsten halt hervorruft.

Vielter entregt der Kontakt 2 die Solenoide S, so daß die mechanische Reibungsbremse angewendet wird, um zum Anhal-

W ten des Motors beizutragen.

Wenn der Kontakt 4 den Ankerkreis unterbricht, wird die' in der Reiheninduktivität SI gespeicherte Energie durch Stromfluß über die Widerstände SR und R9, die Diode 8, den Verminderungs-SCRi, die Induktivität 46, die obere hälfte aer Induktivität 48 und den Widerstand R4 bei Spannung einer Polarität abgeleitet und bei Spannung entgegengesetzter Polarität fließt Strom über die untere Hälfte der Induktivität 48, die Induktivität 50, den Steigerungs-SCR2, den Widerstand R8, die Diode D7 und den Widerstand SR. Daher ist im wesentlichen keine Bogenbildung am Kon-

fc takt 4, wenn er den Motorkreis unterbricht.

Der Xontakt 1 des Begrenzungshalteschalters schließt einen Kreis, welcher ein Ausweichen oder Zurückweichen der Last mit im wesentlichen 50 % Drehmoment bewirkt, so daßder Haken nach unten gefahren wird, während die lastfreie Absenkgeschwindigkeit auf etwa 20 % Grundgeschwindigkeit oder 50 % bei Vollast begrenzt wird.

Dies wird durch Drehen der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in Senkrichtung durchgeführt. Dadurch wird eine Zün-

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dung des Senk-SCR4 bewirkt, wie oben beschrieben, da der Transistor T4 durch den Kontakt L2 des Relais L so vorgespannt ist j daß er gesperrt ist. Das Relais LBR schließt seinen Kontakt L3R1 nach Figur 2b, so daß die Bremsent-" spannungs-Solenoide S erregt werden und die mechanische
Bremse gelöst wird. Der Kontakt LBRl überbrückt den Kontakt 2 des Begrenzungshalteschalters, welcher nunmehr geöffnet ist. Der Motor wird nunmehr in Senkrichtung in einem Kreis vom positiven Speiseleiter 12 über den Kontakt 1 des Begrenzungshalteschalters, den Widerstand R7 und sodann
über den Kontakt 3 und den Anker A parallel zum Widerstand DbR, die Spule des Relais SBR, den Kontakt Ml, den Widerstand R3, die untere Hälfte der Induktivität 42, die Induktivität 44 und den Senk-SCR4 zun gemeinsamen Leiter 14 gespeist.

Dies bewirkt, daß der Motor die Last derart absenkt, daß die Kontakte des Begrenzungshalteschalters LS wieder die in Figur 2b gezeigten Stellungen einnehmen. Die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung kann sodann auf Aus oder auf lieben oder Senken gedreht werden, um die Anlage wie vorher zu betätigen.

Es ist ersichtlich, daß die gerade beschriebene Schaltung eine einfache und wirksame Begrenzungshalte- und Ausweichsteuerung ergibt, welche von einer auf konstantem Potential befindlichen Sammelschiene aus betätigbar ist.

Nunmehr wird die Schaltung zur Felderzeugung bei Spannungsausfall beschrieben.

Die Diode 6 und ihr Anschluß ergeben automatisch eine Neben-

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schlußfelderregung, so daß eine cynamische bremsung des Meters im Fall eines lietzausfalls bewirkt wird. Dies ist eine notwendige Sicherheitsmaßnahme, welche Gen gefährlichen Zustand eines Fallens der Last verhindert,. wenn gleichzeitig die mechanische Bremsung und die Netzspannung ausfallen sollten.

fc Wenn die Netzspannung ausfällt, wird das dynamische Bremsrelais DB so zurückgestellt, daß es seinen Kontakt DBl nach Figur 2c wied'er schließt. Wenn das Hubwerk sich abzusenken beginnt" und die Last überholt, tritt ein dynamischer Bremskreis, welcher sich von der rechten Seite des Ankers über die Kontakte k und DBi und den dynamischen Bremswiderstand DBR zur linken Seite des Ankers erstreckt, dynamisch in Tätigkeit, so daß der Motor gebremst wird.' Um axes zu ermöglichen, liefert der Anker Strom von der rechten Seite desselben über die Kontakte 4 und DBl, die ■ Diode Do, den Widerstand R5 und die Nebenschlußfeldwicklung zur linken Seite des Ankers. Daher wird das Neben-

f schlußfeld erregt und die dynamische Bremsung ermöglicht

P ein langsames Absenken der Last. ·

Patentansprüche 909883/123 6 iAD ORIGINAL

Claims (1)

1. Patentansprüche

   i
   Statische Steueranlage für Nebenschlußmotor für eine überholende Last, gekennzeichnet durch eine elektrische Spannungsquelle, welche eine Sammelschiene mit konstantem Potential speist, eine von dieser Spannungsquelle gespeiste Einrichtung zur Erregung der Nebenschlußfeldwicklung des Motors, eine von der Sammelschiene mit konstantem Potential gespeiste statische Umsteuereinrichtung zur Aufgäbe einer einstellbaren Vorwärts- oder Rück wärts spannung auf die Hotorankerwicklung zur Steuerung des Motorbetriebs, eine Geschwindigkeitseinstelleinrichtung und eine dadurch betätigte Spannung"sregeleinrichtung zur Steuerung der statischen umsteuereinrichtung, ein Paar von Energie aufnehmenden Schaltanordnungen, wel che an die statische Umsteuereinrichtung anschiießbar sind, so daß sie rückgewonnene Bremsströme leiten, eine Schaltanordnung zum Schließen der Energie aufnehmenden Schaltungen, um dieselben in Betrieb zu setzen, einen De tektor für die Sammelschienenspannung und eine von einer gemeinsamen Spannungsquelle gespeiste Steuereinrichtung zur Steuerung der zugehörigen Schaltanordnung und eine auf den Betrieb der Schaltanordnung ansprechende Bootstrapschaltanordnung, um zu verhindern, daß die jeweilige Steuereinrichtung weiterhin der gemeinsamen Spannungs auelle Strom entzieht.

   909883/1236 _βΛ0

   Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bootstrapschaltanordnung einen Kreis aufweist, welcher sich über die betätigte Schaltanordnung· erstreckt, so daß der jeweils zugehörige Detektor und die zugehörige Steuereinrichtung kurzgeschlossen und abgeschaltet werden und dieselben dadurch der gemeinsamen Spannungsquelle keinen Strom mehr entziehen.

   Steueranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzscjhlußkreis eine in einer Richtung leitende Anordnung und eine Impedanz zur Verminderung der Spannung aufweist, welche vorher von dem Detektor festgestellt wurde.

   Statische Steueranlage für ein Hubwerk mit Nebenschlußmotor, gekennzeichnet durch eine elektrische Spannungsquelle, welche eine Sammelschiene mit konstantem Potential speist, eine von der Spannungsquelle gespeiste Einrich-' tung zur Erregung der Nebenschlußfeldwicklung des Motors, ■ eine von der Sammelschiene gespeiste statische Umsteuerschaltanordnung mit einer ersten Kalbbrücke, welche ein Paar von Hebe- und Senk-Halbleiter-Torschaltanordnungen zur Richtungssteuerung aufweist, wobei ein Zwischenpunkt mit der Motorankerwicklung verbunden ist, und mit einer zweiten Halbbrücke, welche ein Paar von Steigerungs- und Verminderungs-Kalbleiter-Torschaltanordnungen zur Drehmomentsteuerung· aufweist , wobei ein dazwischenliegender gemeinsamer Punkt über eine Reiheninduktivität mit dem Motorkreis verbunden ist, so daß eine sägezahnförmige Stromwelle auf den Motor gegeben wird, deren Durchschnittswert das Motordrehmoment steuert, eine von der Bedienungs-

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   BADORfQiNAt.

   person steuerbare Geschwindigkeitseinstelleinrichtung, eine auf die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung und auf den Motorbetrieb ansprechende Spannungsregeleinrichtung zur Steuerung der Halbleiter-Schaltanordnungen in der Umsteuerschaltanordnung und durch eine Mehrzahl von umschaltbaren, Energie aufnehmenden Schaltungen zur Erzeugung einer stromrückgewinnenden Bremsung in steuerbarem Ausmaß bis zu einem Maximalwert, um die Motorgeschwindigkeit zu verzögern, wenn die in der Sammelschiene auftretende Spannung auf vorbestimmte Werte oberhalb des von der Spannungsquelle gelieferten konstanten Potentialwerts . ansteigt, wobei jede der Energie aufnehmenden Schaltungen eine Einrichtung zur Erzeugung einer Signalspannung proportional zu der an der Sammelschiene auftretenden Spannung, eine Einrichtung zum Feststellen der Signalspannung, eine von der gemeinsamen Spannungsquelle gespeiste und von der Detektoreinrichtung betätigte Steuereinrichtung zum Schalten der Energie aufnehmenden Schaltung in den Betriebszustand, sowie eine Bootstrapanordnung aufweist, welche betätigbar ist, wenn eine der Energie aufnehmenden Schaltungen in den Betriebszustand geschaltet ist, um die zugehörige Signalspannung zu senken und die zugehörige Steuereinrichtung auszuschalten, so daß dieselbe der gemeinsamen Spannungsquelle keinen Strom mehr entzieht.

   5. Steueranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der umschaltbaren, Energie aufnehmenden Schaltungen eine SCR-gesteuerte Widerstandsschaltur.g aufweist und daß die Bootstrapanordnung einen durch den SCR gehenden Kreis zum. Kurzschließen der Detektoreinrichtung aufweist (dabei . bedeutet SCR halbleitergesteuerter Gleichrichter).

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   BADORlGlNAt.

   6. Steueranlage nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung einer Signalspannung, ein parallel zur Sammelschiene" geschaltetes Potentiometer aufweist, daß die Detektoreinrichtung eine Zenerdiode im Schleiferkreis des Potentiometers.als überlaufvorrichtung aufweist, welche bei einem bestimmten V/ert der Sam-r melschiener.spannung betätigbar ist, und daß die Bootstrapanordnung einen Kreis über den Schalter der Energie aufnehmenden Schaltung parallel zum Potentiometer und zur Zenerdiode aufweist.

   J. Steueranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bootstrapverbindung eine Einwegdiode enthält, welche den Stromfluß in Richtung zum Potentiometer sperrt. -

   8. Steueranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bootstrapverbindung einen 17iderstand enthält, dessen Größe so gewählt ist, daß die' Spannung am Potentiometer vermindert wird. ν

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