DE2747021C2 - Anfahrschaltung für Stellantriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eii.e Anfahrschaltung nach dem Gattungsbegriff des Patentansp jchs. Eine solche Schaltung ist bekannt durch die DE-PS 19 08 607.

Die genannte DE-PS zeigt eine Schaltungsanordnung zum Überlastschutz für einen Asynchronmotor mit logischen Schaltungen, über welche die Schütze für den Antriebsmotor betätigt werden. Bei der Schaltungsanordnung ist als Drehmoment-Überwachungseinrichtung eine Stromwandleranordnung mit einem nachgeschalteten Trigger 30 vorgesehen, die bei Überschreitung eines zulässigen Grenzwertes für den Motorstrom eine monostabile Kippstufe umschaltet und damit einen Abschaltbefehl für den Motor gibt. Ferner ist eine Zeitstufe 37 vorgesehen, welche die Wirkung des Motorstromes auf den Trigger 30 für eine bestimmte Zeit nach Einschalten des Motors vermindert und so vorübergehend einen höheren Motorstrom zuläßt. Durch die bekannte Anfahrschaltung wird zwar ein Schweranlauf des Antriebsmotors, und zwar in einem begrenzten Zeitintervall unabhängig vom Signal der Drehmoment-Überwachungseinrichtung, ermöglicht, jedoch ist nicht sichergestellt, daß eine Überlastung des Antriebs sowie ein Festsitzen der betätigten Armatur in den Endstellungen durch ein zu hohes, vom Antriebsmotor ausgeübte Drehmoment, z. B. bei fehlerhaftem Betätigungsbefehl, unterbleibt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Anfahrschaltung gemäß Gattungsbegriff so zu ertüchtigen, daß eine Überlastung des Antriebs sowie ein Festsitzen der betätigten Armatur in den Endstellungen durch ein zu hohes, vom Antriebsmotor ausgeübtes Drehmoment, z. B. bei fehlerhaftem Betätigungsbefehl, vermieden ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Anfahrschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs genannten Merkma

le gelost.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung im Prinzip dargestellt Ein in eine Rohrleitung 1 eingeschaltetes Ventil 2 ist über ein Getriebe 3 mit einem Motor 4 über eine Welle 5 verbunden. Das Getriebe 3 enthält Nockenschalter zur Betätigung von Endschaltern 31 und 3Z Diese Endschalter sind mit dem Getriebe 3 so verbunden, daß bei geschlossenem Ventil 2 der Endschalter 31 und bei geöffnetem Veail 2 der Endschalter 32 schließt. Außerdem ist im Getriebe 3 über eine federnde Verbindung eine Drehmomentmeßeinrichtung vorgesehen. Hierbei wird zu beiden Seiten einer in den Kraftfluß eingeschalteten Feder das Moment aus der gegenseitigen Verdrehung der an die

ii Feder angrenzenden Wellenstücke in bekannter Weise ermittelt Diese Verdrehung betätigt Drehmomentschalter 33 und 34 ebenfalls über auf die Welle aufgesetzte Nocken in der Weise, daß der Drehmomentschalter 33 schließt, wenn das Drehmoment in Schließrichtung des Ventils 2 einen bestimmten Wert überschreitet Der Drehmomentschalter 34 schließt, wenn die Drehmomentüberschreitung in Öffnungsrichtung des Ventils 2 erfolgt Ein Anschluß der Endschalter und Drehmomentschalter ist jeweils mit einer Potentialschiene P mit positivem Potential verbunden. Die zweiten Anschlüsse der Endschalter sind einerseits an den Eingang voo Oder-Gliedern 25 und 26 und andererseits an den Eingang von Oder-Gliedern 35 und 36 geführt Die zweiten Anschlüsse der Drehmoment-

JO schalter 33 und 34 sind mit den Eingängen von LJnd-GIiedern 21 und 22 verbunden.

Der Motor 4 für den Antrieb des Ventils 2 ist über Schütze 7 und 8 an ein elektrisches Netz 9 mit den Phasenleitern R, S, T angeschlossen. Die Schaltung ist dabei so getroffen, daß der Motor 4 bei eingeschaltetem Schütz 7 das Ventil 2 schließt und bei eingeschaltetem Schütz 8 das Ventil 2 öffnet. Hiifskontakte 71 und 81 der Schütze 7 und 8 sind einerseits mit der Potentialschiene Pund andererseits mit dem Eingap-j von Verzögerungszeitstufen 27 und 28 verbunden. Den Verzögerungszeitstufen 27 und 28 sind die bereits erwähnten Oder-Glieder 25 und 26 und diesen die ebenfalls genannten Und-GIieder 21 und 22 nachgeschaitet Die Ausgänge der Und-GIieder 21 und 22 führen zu den zweiten Eingängen der Oder-Glieder 35 und 36, deren Ausgänge an Abschaltstromkreise 19 und 20 angeschlossen sind.

Jeder Anschaltstromkreis enthält ein Umkehrglied 191, 201 und ein dem Umkehrglied nachgeschaltetes Und-Glied 192,202. Die Ausgänge der Und-GIieder sind

so gegebenenfalls über Koppelrelais zur Potentialtrennung und zur Spannungsanpassung mit den Wicklungen der Schütze 7 und 8 verbunden und außerdem an die Eingänge von Oder-Gliedern 40 und 41 zurückgeführt, deren zweite Eingänge an eine Taste 42 zur Abgabe des Schließbefehls und an eine Taste 43 zur Abgabe des Öffnungsbefehls für das Ventil 2 angeschlossen sind. Mit den zweiten Anschlüssen sind die Tasten 42 und 43 ebenfalls mit der positiven Potentialschiene P verbunden.

M> Ein Umkehrglied 44 liegt mit seinem Eingang am Eingang des Oder-Gliedes 40 und mit seinem Ausgang am Eingang des Und-Gliedes 202. Dadurch wird erreicht, daß bei gleichzeitigem Drücken der Tasten 42 und 43 das Und-Glied 202 kein Ausgangssignal abgeben

und deshalb das Schütz 8 zum öffnen des Ventils nicht entsprechen kann. Das Umkehrglied 44 gewährleistet damit, daß bei Betätigungsfehlern das Ventil 2 sich eindeutig in Schließrichtung bewegt.

Die Verbindungen der Ausgänge der Und-Glieder 192 und 202 mit den Eingängen der Oder-Glieder 40 und 41 bewirken eine Selbsthaltung des Schützes auch nach bereits geöffnetem Taster 42 oder 43, bis die Und-Bedingung des entsprechenden Und-Gliedes 192 oder 202 anderweitig aufgehoben wird, da die Ausgänge der Oder-Glieder 40 und 41 an je einen Eingang der Und-Glieder 15(2 und 202 angeschlossen sind.

Die Wirkungsweise der Schaltung ergibt sich damit wie folgt: to

Wenn bei geschlossenem Ventil 2 die Taste 42 zum Schließe!} des Ventils gedrückt wird, liegt ein Signal am Eingang des Oder-Gliedes 40 und an einem Eingang des Und-Gliedes 192. Wegen des geschlossenen Endschalters 31 liegt außerdem ein Signal am Oder-GDed 35, das is in der nachgeschalteten Umkehrstufe 191 umgekehrt wird. Der zweite Eingang des Und-Gliedes 192 führt also Null-Signal, so daß die Und-Bedingung nicht erfüllt ist und das Schütz 7 nicht ansprechen kann. Die Verbindungsleitungen zwischen den Endschaltern 31 und 32 und den Oder-Gliedern 35 und 36 stellen also sicher, daß bei Ansprechen der Endschalter der Motor 4 abgeschaltet wird.

Die erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht den Antrieb des Ventils auch bei vorübergehend schwergängigem Anlauf. Nimmt man deshalb an, daß die Taste 43 zum Offnen des Ventils gedrückt wird und für eine kurze Zeit (kürzer als die Laufzeit der Verzögerungszeitstufen 27,28) das Drehmoment den zulässigen Wert dabei überschreitet, so steht über die Taste 43 und das Oder-Glied 41 an einem Eingang des Und-Gliedes 202 ein Signal an. Auch der an das Umkehrglied 44 angeschlossene Eingang des Und-Gliedes 202 führt Signal, da die Taste 42 nicht gedrückt ist Da das Ventil 2 seine Öffnungsstellung noch nicht erreicht hat, ist die Oder-Bedingung des Oder-Gliedes 26 nicht erfüllt und auch die Und-Bedingung des Und-Gliedes 22 ist ebenfalls nicht erfüllt. Damit ergibt sich am Ausgang des nachgeschalteten Oder-Gliedes 36 Nullsignal, so daß auch am dritter Eingang (über die Umkehrstufe 2Cl) des Und-Gliedes 202 Signal ansteht. Damit kann das Schütz 8 ansprechen und schließt seinen Hilfskontakt 81. Es gelangt positives Signal an den Eingang der Verzögerungszeitstufe 28, deren Ausgang jedoch für die Laufzeit dieser Zeitsiufe noch Nullsignal führt Wegen des zu hohen Anfalirmomentes schließt der Drehmomentschalter 34, so daß ein Eingang des Und-Gliedes 22 Signal führt Da ein zu hohes Drehmoment nur kurzzeitig anstehen soll, öffnet der Drehmomentschalter 34 vor Ablauf der Verzögerungszeitstufe 28, so daß die Und-Bedingung des Und-Gliedes 22 zu keinem Zeitpunkt erfüllt ist

Nur wenn auch nach Ablauf der Verzögerungszeitstufe 28 der Drehmomentschalter 34 noch angesprochen hat der Anlauf also unmöglich ist führt das auftretende Signal am Ausgang der Verzögerungszeitstufe 28 und damit am Ausgang des Oder-Gliedes 26 zum Ansprechen des Und-Gliedes 22, dessen Ausgang über das Oder-Glied 36 ein Abschaltsignal an den Abschaltstromkreis 20 gibt Bei Erreichen der Öffnungsstellung des Ventils 2 schließt der Endschalter 32 und gibt unter Umgehung der Verzögerungszeitstufe 28 unmittelbar ein Signal auf das Oder-Glied 26. Darrh ist gewährleistet daß auch bei fehlender direkter Verbindung zwischen dem Endschalter 32 und dem Oder-Glied 36 bei geöffnetem Veniil 2 ohne Zeitverzögerung ein Abschaltbefehl an den Abschaltstromkreis 20 gegeben wird. Ein Festfressen des Ventilantriebes in einer Endstelluiig durch einen fehlerhaften Betätigungsbefehl ist damit ausgeschlossen.

Die gleiche Funktionsweise wie bei einem schwer anlaufenden Ventil in Öffnungsrichtung ergibt sich wegen des symmetrischen Aufbaues der Schaltung auch in Schließrichtung des Ventils. Hierbei ist die Und-Bedingung des Und-Gliedes 21 nach Ablauf der Verzögerungszeit der Verzögerungszeitstute 27 dann erfüllt, wenn der Drehmomentschalter 33 noch geschlossen ist oder sie ist ohne Zeitverzögerung erfüllt wenn der Endschalter 31 geschlossen ist und daher eine weitere Bewegung des Ventils 2 in Schließrichtung nicht erfolgen darf. Die Abschaltung in Schließrichtung wird wirksam, wenn ein Signal am Ausgang des Und-Gliedes 21 auftritt, damit die Oder-Bedingung des Oder-Gliedes 35 erfüllt ist und das Ausgangssignal am Oder-Glied 35 Nullsignal an einem Eingang des Und-Gliedes 192 erzeugt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anfahrschaltung für einen Stellantrieb mit einem über Schütze gesteuerten elektrischen Motor und einer Drehmoment-Überwachungseinrichtung, die bei unzulässig hohem Antriebsdrehmoment über eine für jede Stellrichtung vorgesehene logische Schaltung einen Abschaltbefehl für den Stellantrieb auslöst sowie mit einer Verzögerungszeitstufe, die nach dem Einschalten des elektrischen Motors für eine bestimmte Zeit den Abschaltbefehl der Drehmoment-Überwachungseinrichtung unterdrückt wobei in jeder für die beiden Stellrichtungen vorgesehenen logischen Schaltungen ein Und-Glied vorgesehen ist auf dessen ersten Eingang der Abschaltbefehl der Drehmoment-Überwachungseinrichtung wirkt und dessen Ausgang an den Steuerkreis der Schütze geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß -ier erste Eingang eines jeden Und-Gliedes (21, 22}unmittelbar an die Drehmoment-Überwachungseinrichtung (33, 34) angeschlossen ist und daß der zweite Eingang über eine Oder-Schaltung (25, 26) einerseits über die Verzögerungszeitstufe (27, 28) mit einem Hilfskontakt des der jeweiligen Stellrichtung zugeordneten Schützes (7,8) und andererseits direkt mit einem für die jeweilige erreichbare Endstellung vorgesehenen Endkontakt (31,32) eines Endschalters verbunden ist.