DE2260688B2

DE2260688B2 - Vorrichtung zur regelung der antriebsdrehzahl eines einer zerkleinerungsmaschine gut zufuehrenden foerderers

Info

Publication number: DE2260688B2
Application number: DE19722260688
Authority: DE
Inventors: Hans Kunath Paul 5000 Köln Uttelbach Herbert 5600 Wuppertal Hoves
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1972-12-12
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1977-08-04
Also published as: FR2209703A1; US4004204A; DE2260688A1; DE2260688C3; ZA738596B; GB1438808A; FR2209703B1; JPS4988160A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung der Antriebsdrehzahl eines einer Zerkleinerungsmaschine mit elektrischem Antriebsmotor Gut zuführenden Förderers, wobei der Drehzahlregler mit einem von einem Drehzahlgeber des Förderers erzeugten Drehzahl-Istwert und mit einem Drehzahl-Sollwert, der von einem der Wicklungstemperatur des Antriebsmotors der Zerkleinerungsmaschine proportionalen Wert abgeleitet ist, beaufschlagt wird.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 55 184 ist eine Vorrichtung zur Regelung der Antriebsdrehzahl eines einer Zerkleinerungsmaschine mit elektrischem Antriebsmotor Gut zuführenden Förderers bekannt, bei dem die Führungsgröße für den Drehzahlregler einem thermischen Abbild des Antriebsmotors der Zerkleinerungsmaschine entnommen wird. Der vom thermischen Abbild ausgehende Sollwert wird hierbei im Drehzahlregier mit dem Drehzahl-Istwert des Förderers verglichen und der Ausgangswert zur Drehzahlregelung des Förderers herangezogen. Eine genaue Nachbildung der Temperaturcharakteristik des Antriebsmotors ist jedoch bei dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich, da die Messung der Temperatur nicht unmittelbar am Antriebsmotor, insbesondere nicht an der Motorwicklung erfolgt. Der Antriebsmotor ist in der Praxis meist fto sehr unterschiedlichen äußeren thermischen Einflüssen ausgesetzt, die allein durch die Messung der Stromaufnahme nicht zu erfassen sind, und die zu einer Verfälschung der Regelergebnisse führen. Die Folge davon ist, daß hierdurch auch die weiteren Meß- und ^f>5 Regelergebnisse, die für die Änderung der Drehzahl des Förderers herangezogen werden, nicht mit der tatsächlichen Belastbarkeit des Antriebsmotors übereinstimmen und daher eine optimale Auslastung weder des Antriebsmotors noch der Zerkleinerungsmaschine ermöglichen.

Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 3 39 233 ein Belastungsregler für Kraftmaschinen bekannt, bei dem allein die Wicklungstemperatur des Antriebsmotors zur Drehzahlregelung herangezogen wird. Eine mehr oder minder starke Überlastung der vom Antriebsmotor angetriebenen Arbeitsmaschine führt hierbei zwangsweise auch zu einer Erhöhung der Stromaufnahme des Antriebsmotors. Die erhöhte Stromaufnahme des Antriebsmotors führt wiederum zu einer Erhöhung der Wicklungstemperatur des Motors, die bei dieser Regeleinrichtung eine Verminderung der Drehzahl des Motors nach sich sieht. Da bei gleicher Belastung der Arbeitsmaschine auch bei niedrigen Drehzahlen des Antriebsmotors das Antriebsmoment gleich bleibt, kann diese bekannte Regeleinrichtung bei geringer Überlastung der Arbeitsmaschine auf diese Weise zum Stillstand des Antriebsmotors führen. Dieser bekannte Belastangsregler dient daher lediglich zur Sicherung des Antriebsmotors gegen Überlastungen.

Schließlich ist aus der deutschen Auslegeschrift 19 31 357 ein Verfahren zum Steuern und Regeln einer Scbrämmaschinenwinde bekannt, die mit einem in seiner Drehzahl steuerbaren elektrischen Windenmotor ausgestattet ist. Die Drehzahl der Winde und damit die Vorschubgeschwindigkeit der Schrämmaschine wird hierbei reduziert, wenn der Belastungsstrom des Antriebsmotors der Schrämmaschine Überlast oder Leerlauf anzeigt. Dabei ist auch vorgesehen, daß die Sollwert-Einstellung des Belastungsstromes in Abhängigkeit von der Wicklungstemperatur des Antriebsmotors der Schrämmaschine gesteuert wird. Hierbei handelt es sich urn sine Festwertregelung der Windenmotordrehzahl einer Schrämmaschine, wobei der Sollwert und die Stellgröße dieser Drehzahlregelung verschiedenen Einschränkungen je nach Betriebszustand unterworfen sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Regelung der Antriebsdrehzahl und damit der Fördergeschwindigkeit eines einer Zerkleinerungsmaschine mit elektrischem Antriebsmotor Gut' zuführenden Förderers zu schaffen, die unter Vermeidung der obigen Nachteile bei max. Auslastung der Zerkleinerungsmaschine eine optimale Auslastung des elektrischen Antriebsmotors ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wicklungstemperatur des Antriebsmotors der Zerkleinerungsmaschine mittels eines Temperaturfühlers gemessen und mit einem konstanten Temperatur-Sollwert verglichen wird, daß ein der Temperatur-Differenz proportionaler Wert (I_soii) in einem Vergleichsglied mit einem der Stromaufnahme des Antriebsmotors proportionalen Wert (I,_s,) verglichen wird, und daß dem Ausgang des Vergleichsgliedes der Sollwert (n_soii) für den Drehzahlregler entnommen wird. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen können sowohl der Antriebsmotor als auch die Zerkleinerungsmaschine stets bei voller Ausnutzung der zulässigen Belastbarkeit betrieben werden. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß durch die Heranziehung der Wicklungstemperatur- und Stromaufnahmemeßwerte des Antriebsmotors ein Gleichgewicht zwischen Stromaufnahme des Motors und den jeweils vorhandenen Temperaturen der Motorwicklung aufrechterhalten wird, so daß der Schwankungsbereich der Motorbelastung — nach oben und unten begrenzt — sehr gering gehalten werden kann. Auf diese Weise

kann der Antriebsmotor jederzeit bei Vollast bzw. sogar bei Überlast angefahren und so lange betrieben werden, bis daß die Motorwicklung die max. zulässige Temperatur erreicht hat.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wird der Istwert der Temperatur der Wicklung eines elektrischen Antriebsmotors 1 einer Zerkleinerungsmaschine 2, beispielsweise einer Brechanlage, mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht näher dargestellten Temperaturfühlers gemessen und in einem Führungsregler 3 mit einem vorgegebenen konstanten Temperatur-Sollwert verglichen, der zweckmäßig etwas unterhalb der max. zulässigen Wicklungstemperatur des Antriebsmotors 1 liegt. Tritt eine Temperaturdifferenz zwischen dem Ist- und dem Sollwert aui, so wird vom Führungsregler 3 ein Signal ausgelöst und dieses einem Vergleichsglied 4 als Sollwert zugeleitet. In diesem Vergleichsglied 4 wird dieser Sollwert mit einem der Stromaufnahme des Antriebsmotors 1 proportionalen Istwert verglichen und in Abhängigkeit dieser Werte ein Drehzahlsollwert an einen Drehzahlregler 5 abgegeben. In dem Drehzahlregler 5 wird der Ausgangs wert aus dem Vergleichsglied 4 mit dem Drehzahl-Istwert der Antriebsgeschwindigkeit eines Förderers 6 verglichen. Bei Abweichung der Geschwindigkeit des Förderers 6 vom vorgegebenen Drehzahl-Sollwert wird ein Signal an einen Stellmotor 7 abgegeben, der über ein Stellgetriebe 8 die Fördergeschwindigkeit des Förderers 6 verändert. Zwischen dem Stellgetriebe 8 und dem Förderer 6 ist ein Drehzahlgeber 9 angeordnet. Von diesem Drehzahlgeber 9 wird die jeweilige Ist-Geschwindigkeit des Förderers 6 registriert und dem Drehzahlregler 5 zugeleitet.

Kommt es nun während des Betriebes der Zerkleinerungsmaschine aus irgendwelchen Gründen zu einer so hohen Belastung des elektrischen Antriebsmotors 1, daß die max. zulässige Wicklurigstemperatur des Motors überschritten wird, so erfolgt durch ein mit dem Wicklungstemperaturfühler in Verbindung stehendes, in dtr Zeichnung gestrichelt dargestelltes Schaltglied 10 über die Leitung 11 eine vollständige Abschaltung des Förderantriebsmotors 12. Auf diese Weise werden sehr vorteilhaft die Wicklungen des Antriebsmotors vor Überhitzungen bewahrt und dadurch Kurzschlüsse am Antriebsmotor vermieden. Das Schaltglied 10 tritt

ίο jedoch nur bei einer plötzlichen und sehr starken Überhöhung der max. zulässigen Wicklungstemperatiir des elektrischen Antriebsmotors 1 in Funktion und schaltet den Antriebsmotor 12 des Förderers 6 aus. Bei normalem Anstieg der Wicklungstemperatur des

is Antriebsmotors 1 bis zum max. zulässigen Höchstwert dagegen wird über den erfindungsgemäßen Regelkreis die Geschwindigkeit des Förderers 6 verringert, und dadurch die Gutzufuhr in die Zerkleinerungsmaschine 2 vermindert. Hierdurch werden Zerkleinerungsmaschine

2 und Antriebsmotor 1 entsprechend entlastet, bis daß die Wicklungstemperatur des Antriebsmotors wieder unter die max. zulässige Temperatur zurückgegangen ist. Damit es aber auch hierbei zu keinen Temperaturüberschrsitungen an den einzelnen Wicklungen des

2$ Antriebsmotors kommt, ist es zweckmäßig, die Temperaturmessung an wenigstens zwei Wicklungen des Antriebsmotors vorzunehmen, wobei für die Regelung als Istwert jeweils der höchste Temperaturmeßwert heranzuziehen ist.

Um ein automatisches Anfahren des Antriebsmotors 1 aus dem kalten Zustand zu ermöglichen, ist zwischen dem Führungsregler 3 und dem Vergleichsglied 4 ein in der Zeichnung gestrichelt dargestellter Signalbegrenzer 13 eingeschaltet, der das Ausgangssignal des Führungsreglers 3 in seiner Maximalhöhe begrenzt. Auf diese Weise bleiben die beim Anfahren auftretenden kurzzeitigen Überschreitungen des max. zulässigen Motorstroms zunächst ohne Einfluß auf den Regelkreis.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung der Antriebsdrehzahl eines einer Zerkleinerungsmaschine mit elektrischem Antriebsmotor Gut zuführenden Förderers, wobei der Drehzahlregler mit einem von einem Drehzahlgeber des Förderers erzeugten Drehzahl-Istwert und mit einem Drehzahl-Sollwert, der von einem der Wicklungstemperatur des Antriebsmo- i" tors der Zerkleinerungsmaschine proportionalen Wert abgeleitet ist, beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungstemperatur des Antriebsmotors (1) der Zerkleinerungsmaschine (2) initteis eines Temperaturfühlers gemessen und mit einem konstanten Temperatur-Sollwert verglichen wird, daß ein der Temperatur-Differenz proportionaler Wert (hon) in einem Vergleichsglied (4) mit einem der Stromaufnahme des Antriebsmotors (1) proportionalen Wert (list) verglichen wird, und daß dem Ausgang des Vergleichsgliedes (4) der Sollwert (n_son) für den Drehzahlregler (5) entnommen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vergleichsglied (4) ein Signalbegrenzer (13) vorgeschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungstemperaturfühler mit einem Schaltglied (10) in Verbindung steht, das bei Überschreiten der zulässigen Wicklungstemperatur den Förderer (6) abschaltet.