DE2652521A1

DE2652521A1 - Schaltung zum abbremsen eines mit gleichspannung betriebenen reihenschlussmotors

Info

Publication number: DE2652521A1
Application number: DE19762652521
Authority: DE
Inventors: Ernst Ing Grad Knorpp
Original assignee: Kaltenbach and Voigt GmbH
Current assignee: Kaltenbach and Voigt GmbH
Priority date: 1976-11-18
Filing date: 1976-11-18
Publication date: 1978-05-24

Description

Schaltung zum Abbremsen eines mit Gleichspannung betriebenen
Reihenschlußmotors Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Abbremsen eines mit Gleichspannung betriebenen Reihenschlußmotors durch Kurzschließen des Ankers und Speisen der Erregerwicklung mit einer Bremsgleichspannung, deren Polarität entgegengesetzt zur Betriebsgleichspannung ist.
Ublicherweise werden Reihenschlußmotoren dadurch abgebremst, daß die Betriebsgleichspannung abgeschaltet, die Feldwicklung umgepolt und die aus Feldwicklung und Ankerwicklung bestehende Serienschaltung an einen Bremswiderstand angeschlossen werden.
Der Motor arbeitet dann als Generator, wobei die in der Trägheit des weiterlaufenden Motors gespeicherte mechanische Energie zunächst in elektrische Energie und dann im Bremswiderstand in Wärmeenergie umgewandelt und aufgebracht wird.
Diese Bremsart hat mehrere Nachteile. Ein erster Nachteil besteht darin, daß die Bremswirkung bei Wahl eines entsprechend niedrigen Bremswiderstandes zwar zunächst relativ stark ist, jedoch bei abnehmender Drehzahl immer schwächer wird. Wenn die Drehzahl von Anhang an gering ist, so ist auch die Bremswirkung entsprechend gering und unter Umständen kaum spürbar. Ein weiterer Nachteil ist, daß sich der Bremswiderstand ziemlich stark erhitzen kann und die Abfuhr der Wärmeverlustleistung nur mit einem zusätzlichen Aufwand möglich ist. Schließlich besteht ein dritter Nachteil darin, daß es bei der zunächst starken Bremswirkung zu einer relativ intensiven Funkenbildung kommt, die zu einem unerwünscht hohen Bürstenverschleiß führt.
Eine bekannte Alternative zu dieser elektrischen Generatorbremse besteht darin, daß die Betriebs spannung abgeschaltet, der Anker kurzgeschlossen und der Erregerwicklung eine Bramsgleichspannung zugeführt wird, deren Polarität entgegensetzt zu der Betriebsspannung ist, die zuvor angelegen hat. Da es keine Probleme mit sich bringt, die Bremsspannung einstellbar zu machen, kann die Bremszeit entsprechend beeinflußtwerden. Die Bremswirkung ist über den ganzen Drehzahlbereich möglich. Da der Bremswiderstand entfällt, bestehen auch keine Probleme der Wärmeabfuhr.
Die Funkenbildung beim Abbremsen ist unerheblich, wodurch auch der Bürstenverschleiß gering ist. Dennoch ist diese Bremsart bisher mit einem Nachteil behaftet. Zum Kurzschließen des Ankers mußte ein besonderer Schalter vorgesehen werden. Ausserdem mußte eine separate Zuleitung zu den mit dem Anker verbundenen Anschlüssen der Erregerwicklung vorgesehen sein, um dieser beim Abbremsen unabhängig von dem kurzgeschlossenen Anker die Bremsspannung zuführen zu können. Dieser Nachteil ist besonder schwerwiegend bei Reihenschlußmotoren, deren Erregerwicklung aufgeteilt und der Anker zwischen die beiden Wicklungsteile geschaltet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltung der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß die Nachteile der Generatorbremsung vermieden werden, ohne daß ein besonderer Kurzschlußschalter für den Anker und Zuleitungen für die mit dem Anker verbundenen Anschlüsse der Erregerwicklung erforderlich sind.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu dem Anker ein in Bezug auf die Betriebsgleichspannung in Sperrichtung gepolter Gleichrichter parallel geschaltet ist.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird folgendes erreicht: Wenn die Betriebsspannung anliegt, so ist der Gleichrichter unwirksam. Wenn dagegen die Bremsspannung angelegt wird, so schaltet der Gleichrichter den Anker kurz und die Feldwicklungen werden mit der gegenpoligen Bremsspannung gespeist.
Die erfindungsgemäße Verwendung des Gleichrichters ist besonders für Reihenschlußmotoren mit geteilter Erregerwicklung zweckmäßig.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung kann darin bestehen, daß die Bremsgleichspannung dem Motor über einen Kondensttor zugeführt wird. Durch diese Maßnahme kann vermieden werden, daß die Bremsgleichspannung nach erfolgten Stillstand des Motors abgeschaltet werden nuß oder - falls dies nicht erfolgt - dauernd am Motor anliegt. Bei einem ungeladenen Kondensator wird die eingeschaltete Bremsspannung der Feldwicklung zunächst als impulsförmiger Einschaltstoß zugeführt.
Die Bremsspannung klingt dann entsprechend einer e-Funktion ab. Ist der Einschaltspannungsstoß so groß, daß er ein Restmagnetfeld in der Wicklung erzeugen kann, so wird sich der Motor im folgenden bis zu einem gewissen Grade selbst erregen und abbremsen. Nach erfolgter Aufladung des Kondensators fließt im Bremsstromkreis praktisch kein Strom mehr. Man erhält bei dieser Variante eine zunächst relativ große und dann geringfügig abnehmende Bremswirkung, die von der Selbsterregungsfähigkeit des Motors abhängt.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß dem Motor ein zweipoliger Umschalter vorgeschaltet ist, mittels welchem den Eingangsklemmen des Motors wahlweise die Betriebsgleichspannung oder die Bremsgleichspannung zuführbar ist.
Um den Abbremsvorgang gezielt steuern zu können, wird ferner vorgeschlagen, daß die Bremsgleichspannung einstellbar ist und/oder daß mit dem Gleichrichter ein einstellbarer Widerstand in Serie geschaltet ist.
Der Widerstand kann zunächst auf eine höheren Wert eingestellt werden und mit abnehmender Drehzahl auf Null heruntergeregelt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung; Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung.
Figur 1 zeigt einen Reihenschlußmotor mit einem Anker 1 und einer geteilten Feldwicklung, deren Wicklungsteile mit 2a und 2b bezeichnet sind. Der Anker 1 ist in Serie zwischen die beiden Feldwicklungsteile 2a,2b geschaltet und von einem Gleichrichter 3 überbrückt. Dem Motor wird über einen Schalter 4 in einer ersten Schaltstellung eine Betriebsgleichspannung zugeführt. Der Gleichrichter 3 ist so gepolt, daß er in Bezug auf di e B e die Betriebsgleichspannung in Sperrichtung liegt. Durch Umschalten des Schalters 4 kann an die Feldwicklungsteile 2a,2b eine Bremsgleichspannung angelegt werden, deren Polarität an den Feldwicklungsteilen 2a, 2b entgegengesetzt zu derJenigen der Betriebsspannung ist. Dementsprechend ist der Gleichrichter 3 in Bezug auf die Bremsgleichspannung in Durchlaßrichtung gepolt. Wenn die Bremsglet hspannung anliegt, so schließt der Gleichrichter 3 den Anker 1 kurz und schaltet die Feldwicklungsteile 2a,2b unmittelbar in Serie.
Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten Schaltung dadurch, daß in die eine Bremsspannungs-Zuleitung ein Kondensator 5 eingeschaltet ist und daß mit dem Gleichrichter 3 in Serie ein einstellbarer Widerstand 6 geschaltet ist. Der Kondensator 5 verhindert, daß die Bremsgleichspannung nach dem Stillstand des Motors weiterhin an den Erregerwicklungsteilen 2a,2b liegt. Mit dem Widerstand 6 kann der Bremsvorgang reguliert werden.
Abschließend soll noch bemerkt werden, daß sich die erfindungsgemäße Schaltung insbesondere für einen zahntechnischen Antriebsmotor eignet.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Schaltung zum Abbremsen eines mit Gleichspannung betriebenen Reihenschlußmotors durch Kurzschließen des Ankers und Speisen der Erregerwicklung mit einer Bremsgleichspannung, deren Polarität entgegengesetzt zur Betriebsgleichspannung ist, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Anker (1) ein in Bezug auf die Betriebsgleichspannung in Sperrichtung gepolter Gleichrichter (3) parallel geschaltet ist.
2) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsgleichspannung dem Motor über einen Kondensator (5) zugeführt ist.
3) Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor ein zweipoliger Umschalter (4) vorgeschaltet ist, mittels welchem den Eingangsklemmen des Motors wahlweise die Betriebsgleichspannung oder die Bremsgleichspannung zuführbar ist.
4) Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsgleichspannung einstellbar ist und/oder daß mit dem Gleichrichter (3) ein einstellbarer Widerstand (6) in Serie geschaltet ist.