DE2047212B2 - Leonard Antriebsvorrichtung bei der zur Steuerung der Drehzahl des Leonardmotors die Feldwicklung des Leonardgenerators über einen Drehtrans formator gespeist ist - Google Patents

Description

Stellmotor vom Meisterschalter beeinflußt wird. Damit wird auch im Bereich oberhalb der Nenndrehzahl des Leonardmotors trotz stufenweiser Ansteuerung durch den Meisterschalter eine kontinuierliche Drehzahländerung ermög'icht.

Durch die deutsche Offenlegungsschiift 1413 653 ist es ferner bekannt, sowohl den Erregerstrom des Leonardgenerators als den des Leonardmoiors durch zwei getrennte Organe zu steuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur kontinuierlichen Steuerung der Erregerwicklung des Leonardmotors und des Leonardgenerators mit nur einem Drehtransformator auszukommen.

Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß eine Schaltvorrichtung vorgesehen ist, die zu einer weiteren Drehzahlsteigerung im Bereich oberhalb der Nenndrehzahl den Erregerstrompfad des Leonardgenerators vom Drehtransformator »rennt und an die Wechselspannungsquelle schaltet und ferner aen Erregerstrompfad des Leonardmotors von der Wechselspannungsquelle trennt und an den Drehtransformator schaltet. Auf diese Weise ergibt «-ich eine Vereinfachung im Aufbau der Steuerung, da stufenweise zu- und abschaltbare Teilwiderstände mit den zugehörigen Schützen bzw. ein /weiter Drehtransformator für die Motorfeldwicklung sowie ein zugehöriger Verstellmotor mit Getriebe und zugehörigen Nockenschaltern entfallen, wodurch die Störanfälligkeit herabgesetzt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine Leonard-Steuerung tür ein Kubwerk eines Bordkrans und

F i g. 2 eine Nachlaufschaltung für die in F i g. 1 gezeigte Steuerung.

In F i g. 1 ist an das Bordnetz RST über Schalter 1 ein Asynchronmotor 2 angeschlossen, der über seine Welle 3 einen Steuergenerator 4 für einen beispielsweise als Hubwerksmotor verwendeten Gleichstrommotor 5 antreibt. Leonardgenerator 4 und Leonardmotor 5 sind mit Wendepolwicklungen 6 bis 9 versehen, mit denen eine Kompensationswicklung 10 des Leonardgenerators 4 in Reihe geschaltet ist. Während die Feldwicklung 20 des Leonardmotors 5 über eine Gleichrichteranordnung 21 und einen Schalter 15 mit den Leitungspolen R, S verbunden ist, liegt die Feldwicklung 11 des Leonardgenerators über Umschaltschütze Cl, C2. eine Gleichnchteraiiüid nung 12 und einen Drehtransformator 13 über den Schaltern 15 an den Leitungspolen R, S des Bordnetzes. Das Stellorgan 14 des Drehtransformator 13 ist über die Welle 16 und ein nicht dargestelltes Getriebe mit einem Versteilmotor 17 (Gleichstromnebenschlußmotor) gekuppelt, der über eine elektrische Nachlaufschaltung mit einem Steuerhebel H verbunden ist.

Wird der Steuerhebel H in die Stellung I »Heben« bewegt, so wird der Verstellmotor 17 in der vollausgezogenen Pfeilrichtung eingeschaltet und damit das Stellorgan 14 des Drehtransformators 13 auf die durch den Steuerhebel // angewählte Stellung 1 »Heben« gedreht. Dabei wird die gleichgerichtete Spannung des Drehtransformators 13 entsprechend der sich stetig ändernden Stellung des Stellorgans 14 an die Feldwicklung 11 des Leonardgenerators 4 gelegt, wobei die Generatorspannung stetig zunimmt.

bis das Stellorgan 14 des Drehtransformators die durch den Steuerhebel H vorgegebene Stellung I erreicht hat. Mit zunehmender Erregung des Leonardgenerators 4 läuft der Leonardmotor 5 in seiner Drehzahl hoch.

Wird über den Steuerhebel H die nächsthöhere Geschwindigkeitsstufe II »Heben« vorgegeben, so ändert sich die Erregung des Leonardgenerators 4 und damit auch die Drehzahl des Leonardmotors 5

ίο weiter.

In der Stufe III »Heben« sei die Nenndrehzahl des Leonardmotors 5 erreicht.

Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist eine Schaltvorrichtung U vorgesehen, die zur wei-

»3 teren Drehzahlerhöhung den Erregerstrompfad 11,

12 des Leonardgenerators 4 vom Drehtransformator

13 trennt und an die Leitungspole R, S schaltet und ferner den Erregerstrompfad 20. 21 des Leonardmotors 5 von den Leitungspolen R. S trennt und an

ao den Drehtransformator 13 schaltet, während die Schaltvorrichtung U zur Drehzahlabsenkung unterhalb der Nenndrehzahl die umgekehrten Schalthandlungen durchführt.

Vorzugsweise ist die Schaltvorrichtung U
as a) mit einem Schaltkontakt c31 zum Anschalten der Gleichrichteranordnung 12 des Leonardgenerators 4 an den Leitungspol R,

b) mit einem Schaltkontakt c32 zum Anschalten der über die Gleichrichteranordnung 21 gespeisten Feldwicklung 20 des Gleichstrommotors 5 an das Stellorgan 14 des Drehtransformators 13,

c) mit einem Schaltkontakt c41 zum Trennen der Gleichrichteranordnung 12 vom Stellorgan 14 und

d) mit einem Kontakt c42 zum Trennen der Gleichrichteranordnung 21 von dem Leitungspol R isgerüstet.

Die Schaltkontakte r31, c32, c41 und c42 der Schaltvorrichtung U werden zweckmäßigerweise durch Schütze C 3, C4 gesteuert und bei Erreichen der Stufe III »Heben« wie folgt betätigt:

An der Welle 16 des Stellorgans 14 des Drehtransformators 13 ist eine Nockenscheibe /V befestigt, der Kontakte «1, π 2 zugeordnet sind, welche nur in der Stellung III (volle Generatorerregung) betätigt werden und in Strompfaden der Schütze C 3. C 4 zur Umschaltung der Feldwicklungen 11 und 20 liegen. Dabei arbeiten die Schütze C 3. C 4 in Folgeschaltung in der Weise, daß die Schaltkontakte c31, c32 des einen Schützes C 3 sich bei der Umschaltung in ihrer Stromführung mit den Schaltkontakten c41, c 42 des anderen Schützes C 4 überlappen, wodurch eine unterbrechungslose Stromumschaltung der FeId-

wicklungen 11 und 20 erzielt wird. Ist das Stellorgan

14 auf der Stufe III »Heben« angelangt, so hat die Generatorfeldwicklung ihre volle Spannung. Der Nockenschalter /V schließt den Kontakt n\ und öffnet den Kontakt nl. Damit wird das Schütz C3

ίο an Spannung gelegt, und sein Schaltkontakt c'31 schallet die Generatorfeldwicklung 11 unmittelbar an die Spannung der Leitungspole R, S. während der Schaltkontakt c32 die Motorfeldwicklung 20 über das Stellorgan 14 an Spannung legt.

Wird zur weiteren Drehzahlerhöhung über die Nenndrehzahlen des Leonardmotors hinaus der Steuerhebel H in Richtung Stellung IV »Heben« geschaltet, so wird über einen vom Steuerhebel H be-

tätigten Kontakt IVa und den geschlossenen Kontakt terer Festwiderstand 24 und Widerstände 23a, 23b \

c 34 das Schütz C 4 zum Anziehen gebracht. Dieses zugeordnet, die durch den Steuerhebel// über Schal trennt durch öffnen seines Kontaktes c41 die Gene- ter /jI bis ZjV stufenweise überbrückbar sind. Über ■

ratorfeldwicklung 11 vom Stellorgan 14 und durch die Kontakte c3S, c45 des Relais C3, CA (Fig. 1) j

Öffnen des Kontaktes c42 die Motorfeldwicklung 20 5 wird in den Stufen I bis III der Widerstand 23a und |

von dem Leitungspol R des Bordnetzes. Zugleich mit in den Stufen IV, V der Widerstand 23 b in Reihe mit j

dem Schütz C 4 wird die Drehrichtung des Verstell- dem Festwiderstand 24 in den Brückenzweig geschal- j

motors 17 in an sich bekannter Weise umgedreht tct. An die eine Diagonale der Widerstandsbrücke ist j

(gestrichelt eingezeichnet). eine feste Gleichspannung (^—) angelegt, während i

Beim Anlaufen des Verstellmotors 17 in der gc- io die andere Diagonale mit einem polarisierten Relais j

strichelten Drehrichtung öffnet der Kontakt n\, und 26 für die Steuerung des Verstellmotors 17 in ver- j

jj2 schließt. Nach dem öffnen des Kontaktes n\ schiedenen Drehrichtungen verbunden ist. Der |

bleibt das Schütz C 3 mit seinem Selbsthaltekontakt Widerstandswert des Potentiometers 22 ist gleich c 33 und einen in der Stellung IV geschlossenen Kon- groß wie der Widerstandswert der Widerstände 23a takt c43 angezogen, während das Schütz C4 über 15 bis 23b. Auch die Festwiderstände 24 und 25 haben seinen Selbsthaltekontakt c44 und den geschlossenen unter sich den gleichen Widerstandswert, so daß in Kontakt η 2 an Spannung liegt, solange die Feid- der Nullsteilung des Potentiometers 22 das Relais 26 \

Schwächung des Leonardmotors S bestehenbleibt. nicht erregt ist. Um ein Justieren der Geschwindig-

Damit kann durch Vorgeben des Steuerhebels H keit des Leonardmotors 5 (F i g. 1) in den jeweiligen in die Schaltstellung IV »Heben« die Erregung des 20 Geschwindigkeitsstufen I bis V auf einfache Weise Leonardmotors 5 geschwächt und seine Drehzahl zu ermöglichen, sind die überbrückbaren Abgriffe über die Nenndrehzahl erhöht werden. Man kommt A 1 bis A S an den Widerständen 23a, 23 b einstell- _;

also mit nur einem Steuerhebel Ή und einem Dreh- bar ausgebildet.

transformator 13 für eine Änderung der Erregung Wird mit dem Steuerhebel beispielsweise die ,

des Leonardgenerators 4 und des Leonardmotors S 25 Steuerstufe III vorgewählt, so werden die Schalter h I aus. Eine Erhöhung der Drehzahl über die Nenn- bis ΛIII geschlossen, wodurch das Gleichgewicht der drehzahl beschleunigt bei leerem Lasthaken oder ge- Widerstandsbrücke gestört und das polarisierte Relais ringer Last den Betriebsablauf. 26 mit Spannung beaufschlagt wird. Mit dem An-

Von der Stellung IV »Heben« kann der Steuer- sprechen des Relais 26 wird sein Umschaltkontakt ;

hebel H in weitere Stufen, z. B. in die Stellung V, zur 30 26a nach links bewegt, so daß das Schütz 27 an !

weiteren Feldschwächung des Motors 5 gebracht Spannung gelegt wird. Das Schütz 27 schließt seine \

werden. Kontakte 27 a und verbindet den Anker des Ver- 1

Wird der Steuerhebel H zur Absenkung der Dreh- Stellmotors 17 mit der Gleichspannungsquelle. Der \

zahl des Leonardmotors 5 auf die Stellung III Verstellmotor 17 läuft sodann in der voll ausgezoge- j

»Heben« zurückgenommen, so leitet die Nocken- 35 nen Drehrichtung so lange, bis der über die Welle 16 i

scheibe .V erst bei Erreichen der Stellung III die Ab- gekuppelte Abgriff 22a des Potentiometers 22 die lösung der Motorfeldwicklung 20 vom Stellorgan 14 Stellung III erreicht hat, in der das Brückengleichdes Drehtransformators 13 und die Ablösung der gewicht wiederhergestellt ist. In dieser Stellung III Generatorfeldwicklung 1 ί von der festen Bordnetz- fällt das polarisierte Relais 26 ab. der Umschaltkonspannung ein. indem der Schaltkontakt nl geöffnet 40 takt 26a kehrt wieder in seine Mittellage zurück, ί wird, so "daß das Schütz C 4 abfällt. Der Kontakt c 41 und der Verstellmotor 17 kommt zum Stillstand. j legt die Generatorfeldwicklung 11 an das Stellorgan Beim Erreichen der Stellung III werden — wie be- j 14, während der Kontakt c42"die Motorfeldwicklung reits zu F i g. 1 beschrieben — die Relais C 3 und C4 j 20 an die Leitungspole R anschaltet. Dabei bleibt das erregt. Damit schließt der Kontakt r35, und der Kon- j Schütz C3 zunächst über den Schalter/71 angezogen. 45 takt c45 öffnet. Auf diese Weise wird der Wider- j Erst dann, wenn der Verstellmotor 17 nach weiterem stand 23 a von der Brücke getrennt und der Wider- i Rückholen des Steuerhebels H in Richtung Stel- stand 23b in den Brückenzweig eingeschaltet. Ein i lung Il wieder in der durch den vollausgezogenen Weiterschalten des Steuerhebels H in die Stellung IV \ Teil angedeuteten Drehrichtung läuft, fällt das Schütz »Heben« bewirkt ein Schließen des Steuerkontaktes · C3 mit dem öffnen des Kontaktes nl ab. Dabei 50 hIV. Dadurch wird an das polarisierte Relais 26 erfolgt stets ein allmählicher Übergang von einem eine Gleichspannung in umgekehrter Richtung an-Drehzahlwert des Leonardmotors 5 auf einen durch gelegt, so daß der Umschaltkontakt 26 a nach rechts den Steuerhebel H vorgegebenen. bewegt und das Schütz 28 eingeschaltet wird, das Wie in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist. den Verstellmotor 17 über die Kontakte 28 a mit kann die Schaltvorrichtung V statt in Abhängigkeit ₅₅ umgekehrter Polung an die Gleichspannungsquelle von der Nockenscheibe N wahlweise auch abhängig anlegt, wodurch sich auch die Drehrichtung des Vervon einem Erregerstrommeßfühler N* des Leonard- Stellmotors 17 umkehrt (gestrichelter Pfeil), generators 4 beeinflußt werden. Die Nachlaufschaltung ermöglicht zur erforder-Nach einer Weiterbildung der Erfindung (F i g. 2) liehen Drehrichtungsumkehr des Verstellmotors 17 ist der Verstellmotor 17 über die Welle 16 mit dem 60 für den Drehtransformator nur einfache elektrische Abgriff 22 a eines Potentiometers 22 verbunden, das Bauelemente, die im Gegensatz zu einer reinen Nokin Reihe mit einem Festwiderstand 25 in dem einen kenschaltcr-Steuerung wenig Raum beanspruchen Zweig einer Widerstandsbrücke angeordnet ist. Dem und daher zu einer kleinen Baueinheit ?usammenanderen Zweig der Widerstandsbrücke sind ein wei- gefaßt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

ι 2 Brückenspannung ein polarisiertes, die Drehrich- Patentansprüche: tung des Verstellmotors bestimmendt-s Relais (26) angeschlossen ist.

1. Leonard-Antriebsvorrichtung, bei der ein

aus einer Feldwicklung und einer Gleichrichter- 5

anordnung gebildeter Erregerstrompfad des
Leonardmotors an eine Wechselspannungsquelle

angeschlossen ist und zur Drehzahlsteuerung ein Die Erfindung bezieht sich auf eine Leonard-Anaus einer Feldwicklung sowie cmer Gleichrichter- triebsvorrichtung, bei der ein aus einer Feldwicklung anordnung gebildeter Erregerstrompfad des io und einer Gleichrichteranordnung gebildeter Erreger-Leonardgenerators über einen Drehtransformator Strompfad des Leonardmotors an eine Wechselspanaus der Wechselspannungsquelle gespeist ist und nungsquelle angeschlossen ist und zur Drehzahlsteuebei der das Stellorgan des Drehtransformators rung ein aus einer Feldwicklung sowie einer Gleichmit einem von einer Steuervorrichtung beein- richteranordnung gebildeter Erregerstrompfad des fiußten Verstellmotor gekuppelt ist. dadurch 15 Leonardgenerators über einen Drehtransformator gekennzeichnet, daß eine Schaltvorrichtung aus der Wechselspannungsquelle gespeist ist und bei (L') vorgesehen ist, die zu einer weiteren Dreh- der das Stellorgan des Drehtransformators mit einem Zahlsteigerung im Bereich oberhalb der Grund- von einer Steuervorrichtung beeinflußten Verstelldrehzahl den Erregerstrompfad (11, 12) des motor gekuppelt ist.

Leonardgenerators (4) vom Drehtransformator ao Eine solche Leonard-Antriebsvorrichtung ist beil 31 trennt und an die Wechselspannungsquelle kannt durch die deutsche Offenlegungsschrift (R.S) schaltet und den Erregerstrompfad 120,21) 1563 759. Bei diener, die insbesondere für Drehdes Leonardmotors (S) von der Wechselspan- oder Fahrwerke von Kranen vorgesehen ist, ist das nungsquelle (R, S) trennt und an den Drehtrans- Stellorgan des Drehtransformators mit einem Verformator (13) schaltet. 25 Stellmotor verbunden, der von einem Meisterschalter

2. Leonard-Antriebsvorrichtung nach An- über ein.· mit dem Stellorgan gekuppelte Nockenspruch 1, dadurch gekennzeichnei, daß die schalteinrichtung gesteuert ist. Die Feldwicklung des Schaltvorrichtung (U) abhängig von einer vor- Leonardmotors liegt über eine Gleichrichteranordgegebenen Lage des Stellorgans (14) des Dreh- nung an einer festen Wechselspannung. Während transformator (13) steuerbar ist. 30 sich bei einer unmittelbaren Anordnung eines Steuer-

3. Leonard-Antriebsvorrichtung nach An- hebeis an der Welle des Drehtransformators die spruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung unverzüglich auf den durch den Steuer-Schaltvorrichtung (L') abhängig von einem Er- hebel vorgegebenen Wert einstellen würde, kann regerstrommdUühler (N⁺) des Steuergenerators durch die Zwischenschaltung des Verstellmotors und (4) beeinfluß; isi. 35 der Nockenschalteinrichtung zwischen Drehtransfor-

4. Leonard-Antriebsvorrichtung nach einem mator und Meisterschalter eine Spannungsänderung der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. nur nach einer durch die Zwischenglieder vorgegebedaß die Schaltvorrichtung (U) mit durch Schütze nen Zeitkonstante vor sich gehen. Damit wird eine (C3. C 4) gesteuerten Schaltkontakten (c31. c32, von der Verstellgeschwindigkeif des Steuerhebels des c41. r42) ausgerüstet ist, die in der Weise ge- 40 Meisterschalters und der Stufenzahl unabhängige Besteuert sind, daß die Schaltkontakte (c31. c32) wegung des Stellorgans des Drehtransformators und des einen Schützes (C 3) sich beim Umschaltvor- dadurch eine von der Bedienungsperson unabhängige gang in ihrer Stromführung mit den Schaltkon- Änderungsgeschwindigkeit der Erregung des Steuertakten (c41, r 42) des anderen Schützes (C 4) generators erzielt. Auf diese Wei?e gelingt es, die Erüberlappen. 45 regung des Leonardgenerators und die Drehzahl des

5. Leonard-Antriebsvorrichtung nach einem von ihm gespeisten Motors stetig und stoßfrei zu der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, ändern. Somit bleibt es nicht mehr der Geschicklichdaß der Verstellmotor (17) des Drehtransforma- keit der Bedienungsperson überlassen, ob das Antors (13) mit dem Abgriff (22a) eines Potcutio- heben oder Senken einer Last ruckfrei vor sich geht, meters (22) verbunden ist. das mit einem Fest- 50 Bei einem Leonard-Antrieb für Schwergutwinden widerstand (25) in dem einen Zweig einer Wider- wird der Anker des Leonardmotors zur Drehzahlstandsbrücke angeordnet ist, in deren anderem steuerung im Bereich unterhalb der Nenndrehzahl Zweig in Reihe mit einem weiteren Festwider- mit einer veränderbaren und umkehrbaren Spannung stand (24) ein erster Widerstand (23a) oder ein aus dem Leonardgenerator gespeist. Um bei leerem zweiter Widerstand (23 b) abwechselnd und von 55 Lasthaken oder geringer Last den Leonardmotor mit den Schützen (C3, C4) der Schaltvorrichtung (U) höherer Drehzahl als Nenndrehzahl betreiben zu steuerbar einschaltbar ist, die beide durch einen können, wird zur weiteren Drehzahlsteuerung in Steuerhebel (Zi) der Steuervorrichtung (L) zur einem Bereich oberhalb der Nenndrehzahl die Span-Einstellung der Drehzahl stufenweise überbrück- nung an der Feldwicklung des Leonardmotors gebar sind, und die Brückenspannung zur Steuerung 60 schwächt. Hierzu ist die Feldwicklung des Leonarddes Verstellmotors (17) in verschiedenen Dreh- motorsüber eine Spannungsteilerschaltung mit stufenrichtungen verwendet ist. weise zu- und abschaltbaren Teilwiderständen aus

6. Leonard-Antriebsvorrichtung nach An- einer Gleichspannungsquelle gespeist.

spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Nach einem älteren Vorschlag (deutsche OITen- und der zweite Widerstand (23a, lib) mit ein- 65 legungsschrift 1 959 225) wird zur weiteren Drehzahlstellbaren Abgriffen (Al bis A 5) versehen sind. steuerung die Feldwicklung des Leonardmotors über

7. Leonard-Antriebsvorrichtung nach An- eine Gleichrichteranordnung und einen weiteren spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Drehtransformator gespeist, der über einen eigenen