-
Schaltungsanordnung zur Notbremsung drehzahl geregelt er elektrischer
Antriebe mit analoger Führungsgröße, insbesondere für Gleichstrom-Leistungsprüfstände.
-
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Notbremsung drehzahlgeregelter
elektrischer Antriebe mit analoger Führungsgrölße, insbesondere flir Gleichstrom-Leistungsprüfstände,
wobei die in einem Soll-Istwert-Vergleichsglied ermittelte Soll-Istwert-Diiferenz
einen Regler ansteuert, welcher über ein Stellglied den Antrieb abbremst.
-
Flir das Notbremsen von elektrischen Antrieben, insbesondere von solchen
Antrieben die nicht plötzlich vom angetriebenen Teil abgetrennt werden können, ist
ein gefahrloses Notbremsen der gesamten Anlage besonders wichtig. Dabei muß man
zwei Bedingungen fUr das Notbremsen solcher Anlagen, welches zum Beispiel bei Ausfall
des Feldstromes, bei Ausfall der Belüftung des Antriebsmotors oder bei Überschreiten
der maximal zulässigen Drehzahl eingeleitet werden muß, beachten. Das Stillsetzen
des Antriebes oder der gesamten Anlage soll einerseits mUglichst schnell erfolgen,
um die kritische Havariezeit au9 ein Minimum zu begrenzen, andererseits darf die
Anlage nicht durch unzulässig hohe mechanische oder elektrische Belastungen zusätzlich
gefährdet werden.
-
Der Notbremsvorgang soll daher in jedem Betriebs zustand der Anlage
optimal erfolgen und muß sich den Jeweiligen Betriebsbedingungen anpassen
Es
ist bereits eine Einrichtung zum Anlassen und Bremsen drehzahlgeregelter Elektromotoren
bekannt (BRD"AS 1 126 487) Hierin werden sprunghait einsetzende Ausgangsspannungen
mittels kapazitiv gegengekoppelter Verstärkerstuien in eine zeitlinear einsetzende
Ausgangsspannung umgesetzt.
-
Beim Anlassen und Bremsen von Motoren mit gleitender Sollwertvorgabe
wird zur Lieferung eines konstanten Ausgangssignales des kapazitiv gegengekoppelten,
integrierenden Verstärkers, ein Ubersteuerter Hilisverstärker verwendet, an dessen
Ausgang die Differenz des Sollwertgeberssignals und des Ausgangssignals wirkt.
-
Der Nachteil dieser Schaltungsanordnung besteht darin, daß bei Verwendung
dieser Einrichtung zur Notbremsung, der Sollwertgeber verändert werden muß und dadurch,
bei Verwendung einer programmierten Sollwertvorgabe, der zum Zeitpunkt der Notabschaltung
vorliegende Sollwert wieder neu eingestellt werden muß.
-
Zweok der Erfindung ist es, den aufgezeigten Nachteil zu vermeiden
und die kritische Havariezeit bei Notabschaltungen auf einen iUr das Aggregat zulässigen
optimalen Wert herabzusetzen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltungsanordnung zur Notsbsohaltung
drehzahlgeregelter elektrischer Antriebe insbesondere Gleichstrom-Leistungsprufstände,
mit analoger Führungsgröße zu schaffen, bei der der Sollwert nach eriolgter Notabsohaltung
in maximal zulässiger Zeit auf "0" abgesenkt wird.
-
Erfingungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst; daß mit dem Signal
zur Kennzeichnung eines Notzustandes über ein Schaltglied die direkte Verbindung
eines Sollvertgeberausganges mit dem Soll-Istwert-Vergleichsglied unterbrochen wird,
und der Ausgang des' Sollwertgebers Uber das Sohaltglied auf einen Eingang eines
Differenziergliedes geleitet wird, dessen Ausgang über ein weiteres Schaltglied
mit dem Soll-Istwert-Vergleichsglied verbunden ist.
-
Naoh einer beaonderenAusbildung der Erfindung werden alle eine Notabschaltung
bewirkenden Signale von Abschaltelementen Uber eine logische Oder-Verknüpfung einem,
zur FeldUberfachung eingesetzten, mitgekoppelten M,agnetverstärker zugeführt, der
so gesteuert wird, daß bei Vorliegen eines, einen Notzustand charakterisierenden,
Signals Uber den Ausgang des Magnetverstärkers die Schaltelemente angesteuert werden
die die Umschaltung des Sollwertgeberausganges Uber das Differenzierglied aui das
Soll-Istwert-Vergleiohsglied bewirken. Vorzugsweise werden die Schaltelemente bei
Vorliegen eines Notsignals, vom Magnetverstärker mit "Null-Potential" angesteuert.
-
Naoh. einer weiteren besonderen Ausbildung wird als Differenzierglied
ein passiver Vierpol verwendet Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin daß'nach
erfolgter Notabschaltung, der vor der Notabschaltung am Sollwertgeber eingestellte
oder gespeicherte Sollwert erhalten bleibt, und die Notbremsung duroh Variation
der Bauelemteparameter des Differenziergliedes dem maximalen mechanischen und elektrisohen
Belastungen der Anlage bzw.
-
des Antriebes angepaßt werden kann.
-
Die Erfindung soll anhand eines Beispieles näher erläutert werden.
Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen
Sohaltungsanordnung Fig. 2 das Differenzierglied Fig. 3 den Sollwertverlauf am Ausgang
des Diiferenziergliedes naoh erfolgter Notschaltung.
-
Die Schaltungsanordnung ist wie folgt aufgebaut: Die Elemente 1a bis
In welche eine Notabsohaltung bewirken können, sind Uber eine logische Oder-VerknUpfung
2 mit einem Magnetverstärker 3 verbunden. Der Ausgang des Magnetverstärkers 3 ist
mit den Betätigungseingängen der Schaltelemente 5a, 5b verbunden. Die Sohaltelemente
5a, 5b besitzen Wechslerkontakte, Auf den Mittelpunkt des Wechslerkontaktes des
Schaltelementes 5a wird der Ausgang des Sollwertgebers 4 geführt, Der Ausgang des
Arbeitskontaktes des Schaltelementes 5a ist mit dem Soll-Istwert-Vergleiehsglied
7 verbunden, während der Ausgang des Ruhekontaktes mit dem Eingang des Differenziergliedes
6 verbunden ist. Der Ausgang des Differenziergliedes 6 ist mit dem Mittelpunkt des
Wechslerkontaktes des Schaltelementes 5b verbunden, über dessen Arbeitskontakt eine
RUckfUhrung auf das Difierenzierglied 6 eriolgt und Uber dessen Ruhekontakt die
Verbindung mit dem Soll-Istwert-Verglei¢hsglied 7 hergestellt wird.
-
Der Istwertgeber 8 ist ebenialls auf das Soll-Istwert-Vergleichsglied
7 geführt. Der Differenzausgang des Soll-Istwert-Vergleichsgliedes 7 ist mit einem
Regler 9 verbunden, über dessen Ausgang das Stellglied 10 angestewert wird, welches
den Bremsvorgang der Anlage einleitet,
Im folgenden wird die Wirkungsweise
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordung näher erläutert: Die Schaltelemente 1a
bis in können z.B. Nottaster, Uberwachung für die Lüfter, Drehzahlschutz usw. darstellen.
-
Kommt von. einem dieser Elemente ein Signal zur Auslösung einer Notbremsung,
so wird dieses Uber die logische Oder-Verknüpfung 2 an den mitgekoppelten Magnetverstärker
3 geleitet. Der Magnetverstärker 3, der im Normalbetrieb an seinem Ausgang Spannung
führt, wird daraufhin so gesteuert, daß an seinem Ausgang die Spannung auf "0" zurückgeht.
Dieses bewirkt, daß die Schaltelemente 5a, 5b in ihrer Ruhelage zurückfalllen, wodurch
die Ruhekontakte der Schaltelemente 5a, 5b schließen. Der Sollwert, welcher im Betriebs
zustand Uber den Arbeitskontakt des Sohaltelementes 5a dem Soli-Istwert-Vergleichsglied
7 zugeführt wird, gelangt Jetzt Uber den Ruhekontakt des Schaltelementes 5a an das
Differenzierglied 6. Das als passiver Vierpol ausgebildete Differenzierglied 6 ist
in Fig, 2 dargestellt.
-
Im Moment des Anliegens des Sollwertes entsteht am Eingang des Vierpols
ein Spannungs sprung, so daß Uber den Widerstand R ein großer Ladestrom fließt und
am Ausgang des Differenziergliedes noch die volle Sollwert spannung ansteht.
-
Lädt sich jetzt der Kondensator C auf, so wird die Ausgangsspannung
des Differenziergliedes 6 nach einer bestimmten Zeit, welche durch die Wahl der
Bauelementeparameter bestimmt ist, quasi zu Null. Der Spannungsverlauf am Ausgang
des Differenziergliedes ist in Fig. 3 dargestellt. Die Ausgangsspannung des Differenziergliedes
wird über den Ruhekontakt des Schaltelementes 5b dem Soll-Istwert-Vergleichsglied
7 zugeführt, welches die Differenz aus dem vom Istwertgeber 8 gelieferten analogen.
Ist wert und dem anstehenden Sollwert bildet, und die Differenzspannung dem- Regler
9 als Führungsgröße zuführt. Der Regler 9 steuert dann tber seinen Ausgang das Stellglied
10 welches seinerseits in bekannter Weise den Bremsvorgang einleitet.
-
Wie aus dem Beispiel zu ersehen ists kann diese Schaltungsanordnung
ohne umfassende Änderung auch fUr die Notabschaltung einer drehzahlgeregelten Anlage
mit kombinierter analog-digitaler Regelung verwendet werden, wenn die Führungsgröße
des überlagerten Reglers aus einem analogen Signal besteht.