DE2855093C3 - Notbremsvorrichtung für einen fremderregten Gleichstrommotor - Google Patents
Notbremsvorrichtung für einen fremderregten GleichstrommotorInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/08—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
- H02P3/12—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor by short-circuit or resistive braking
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Notbremsvorrichtung für einen fremderregten Gleichstrommotor mit
mehreren Bremswiderständen, die bei Ausfall der Speisespannung stufenweise nacheinander in den
Ankerkreis geschaltet werden, wobei gleichzeitig die Ankerspannung oder ein Teil davon auf die Erregerwicklung
geschaltet wird.
In vielen Anwendungsfällen von Gleichstrommotoren müssen Vorkehrungen zur geführten Abbremsung
einer Maschine bei plötzlichem Netzausfall getroffen werden. Beispielsweise sind solche Vorkehrungen
notwendig, wenn nach dem Ausfall des Netzes aufgrund von Unwuchten des rotierenden Systems Überdrehzahlen
zu erwarten sind, durch die die Anlage beschädigt werden könnte. Man hat deshalb bereits vorgeschlagen,
mechanische Bremsen vorzusehen, die automatisch bei Stromausfall wirksam werden. Solche Bremsen bedürfen
aber einer regelmäßigen Wartung und sie werden auch im Störfall stark beansprucht, insbesondere wenn
die zu vernichtende kinetische Energie groß ist.
Es wurde auch bereits eine elektrische Notbremsung vorgeschlagen, dergemäß Bremswiderstände in den
Ankerkreis des Motors bei Netzausfall eingeschaltet werden. Gleichzeitig muß jedoch die Erregung des
Motors aufrechterhalten bleiben, indem etwa die Erregerwicklung von der normalen Erregerstromquelle
abgetrennt und über einen Vorwiderstand an den Anker des Motors angeschaltet 'vird. Für diese Umschaltfunktionen
bei Netzausfall sind bisher Umschahrelais eingesetzt worden, die aus dem Netz gespeist werden,
bei Netzausfall abfallen und die oben erwähnten Umschaltungen vollziehen.
Im Zuge der Halbleiterentwicklung erscheint es auch
sinnvoll, den Einsatz von Leistungsthyristoren als Ersatz für die Umschaltrelais zu untersuchen, wobei für die
Zündung der Thyristoren Kurzzeitspeicher für die Zündenergie vorgesehen werden müssen, z. B. Konden
35
40
45
50
55
60 satoren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Notbremsvorrichtung
der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß möglichst wenig Thyristoren und damit
Zündenergiespeicher vorzusehen sind. Dieses Kriterium ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn, wie hier,
eine mehrstufige Abbremsung erforderlich ist Hierunter versteht man eine Schaltung, bei der der
Bremswiderstand im Ankerkreis im Verlauf einer Abbremsung aus Nenndrehzah! stufenweise verkleinert
wird, so daß das Bremsmoment einen gewünschten Verlauf nimmt. Soll gleichzeitig der Erregerspannungsabfall
einen anderen gewünschten Verlauf nehmen, so wären zahlreiche Thyristoren nötig, um die ansonsten
für die Durchführung der gewünschten Schaltfunktionen notwendigen Relais zu ersetzen.
Durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 wird eine Notbremsvorrichtung angegeben, bei der mittels nur
eines Thyristors pro Bremsstufe ein gewünschter Bremswiderstand in den Ankerkreis und ein geeigneter
Vorwiderstand, der von Stufe zu Stufe verschieden sein kann, in den Erregerkreis eingeführt wird.
Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche
verwiesen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Hiire der Figur
näher erläutert Diese zeigt das Schaltbild einer erfindu.igsgemäßen Notbremsvorrichtung.
Der abzubremsende Motor 1 ist ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor, der aus einem Netz, ζ. Β. einem
Dreiphasenwechselstromnetz über eine Dreiphasen-Thyristorbrücke 2 im Normalbetrieb mit Strom versorgt
wird. Die Erregerwicklung 3 des Motors 1 wird aus einem Netz über einen Trenntransformator Aa und
einen Gleichrichter 4 mit dem notwendigen Erregerstrom gespeist.
Fällt das Netz aus, das die Thyristorbrücke 2 und den Gleichrichter 4 speist dann soll ein Bremswiderstand 5
in den Ankerkreis des Motors eingeschaltet werden. Hierzu ist der Bremswiderstand 5 über einen Thyristor 6
in den Ankerkreis eingefügt. Gegebenenfalls kann ein Teil des Bremswiderstandes durch einen weiteren
Thyristor 6a in der Endphase der Bremsung kurzgeschlossen werden. Der Bremswiderstand ist hierzu in
Teilwiderstände aufgeteilt. Die beiden Thyristoren werden durch Zündschaltungen 6b bzw. 6c gezündet, die
je einen Zündenergiespeicher aufweisen.
Bei Netzausfall muß die Felderregung aufrechterhalten bleiben. Dies wird erreicht, indem der Verbindungspunkt des Thyristors 6 und des Bremswiderstands über
eine Entkopplungsdiode 19 und einen Vorwiderstand 7 mit dem positiven Pol der Erregerwicklung verbunden
wird. Zur Unterdrückung unzulässiger Überspannungen an der Feldwicklung 3 dient ein Schutzwiderstand 9 und
zur Strombegrenzung im Erregerkreis im Normalbetrieb dient ein Widerstand 8 zwischen der Feldwicklung
3 und dem Gleichrichter 4.
Die Drehzahlregelung des Motors 1 im Normalbetrieb erfolgt über einen Regelkreis, dem als Führungsgröße ein in einem Drehzahlsteller 11 festgelegter
Sollwert und ein aus einer Tachomaschine 10 abgeleiteter Istwert zugeführt wird. Zum Regelkreis gehört
weiter ein Drehzahlregler 12 und ein Stromregler 13, dessen Sollwert vom Drehzahlregler und dessen Istwert
von einem Stromwandler in der Netzzuleitung der Thyristorbrücke 2 kommt. Die Regelspannung am
Ausgang des Stromreglers 13 wird einem Steuersatz 14
zugeführt, der die geeigneten Zündimpulse für die sechs
Thyristoren der Brücke 2 liefert
Bei gewissen Betriebszuständen ist es möglich, daß das rotierende System eine Unwucht besitzt, die das
System über die eingestellte Betriebsdrehzjhl beschleunigt
Um dies zu verhindern, sind elektronische Melder 15 und 16 vorgesehen, die die Zündsteuereinrichtungen
6b und 6c einschalten, wenn eine absolute Überdrehzahl festgestellt wird (Melder 16) oder wenn eine länger
andauernde große negative Drehzahlabweichung vorliegt, d.h. die Drehzahl des Motors größer als der
Sollwert ist (Melder 15). Man berücksichtigt hier nur langer andauernde Drehzahlabweichungen, um zu
verhindern, daß kurzzeitige Schwingvorgänge die Bremsung auslöser;.
Ist man gewiß, daß keine Drehrichtungsumkehr des Motors im Betrieb auftreten kann, dann kann man den
Bremswiderstand in Serie mit dem Schaltthyristor 6 bzw. den Schaltthyristoren unmittelbar an die Klemmen
des Ankerkreises des Motors 1 anschließen. Man kann dieser Gefahr aber auch begegnen, indem man, wie in
der Figur dargestellt, eine Vierweg-Gleichrichterbrücke
17 der ungesteuerten Bauart über Sicherungen 17a zwischenschaltet, wobei der Ankerkreis an die wechselstromseitigen
Anschlüsse der Brücke angelegt ist
Bei Netzausfall wird die in der Zündschaltung 6b gespeicherte Zündenergie freigegeben und dem Thyristor
6 zugeführt Damit schließt sich gleichzeitig der Ankerkreis über den Bremswiderstand, so daß der
Bremsstrom fließen kann. Die Erregerwicklung 3 wird über den Vorwiderstand 7 mit der auftretenden
Ankerspannung versorgt Es bedarf also keiner weiteren Schaltgeräte oder zusätzlicher Thyristoren für
die Aufrechterhaltung der Erregung.
Hierfür ist es günstig, wenn der Erregerkreis im Normalbetrieb vom Netz gleichstrommäßig isoliert ist.
z. B. über den Trenntransformator 4a.
Durch eine mehrstufige Bremsung kann der Bremsweg abgekürzt werden. Hierzu wird ein Teil des
Bremswiderstands durch den zweiten Thyristor 6a bei kleinerer Drehzahl bzw. Ankerspannung überbrückt
Zusätzlich wird entweder der Istwert der Tachomaschine 10 ausgewertet und, wenn dieser kleiner als ein
festgelegter Wert ist, die Steuerung freigegeben, oder der Freigabewert wird direkt vom Bremswiderstand 5
abgeleitet
Auf diese Weise lassen sich auch mehrstufige Bremsschaltungen realisieren, indem weitere Thyristoren
weitere Teile des Bremswiderstandes 5 kurzschließen. Will man den Widerstand im Erregerkreis
langsamer reduzieren als den Bremswiderstand, so muß map lediglich an die Kathode des jeweils neu
zugeschalteten Thyristors die Serienschaltung einer Diode 19a gleich der Diode 19 und eines geeigneten
Vorwiderstands 7a anschließen, wie dies für den Thyristor 6a gezeigt ist
Die Erfindung ist nicht in allen Einzelheiten auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt So kann
beispielsweise immer dann der Thyristor 6 durch die Parallelschaltung oder die Serienschaltung mehrerer
Thyristoren ersetzt werden, wenn die geforderten Ströme oder Spannungen die Grenzwerte eines
einzigen Thyristors übersteigen. Weiter kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in Verbindung mit
einer Nutzbremsung verwendet werden, bei der eine Bremsung mittels Polumkehr der Thyristorbrücke 2
erfolgt, wenn die Bremsung ohne Netzausfall eingeleitet werden soll. Der Bremswiderstand 5 wird dann nur
wirksam, wenn wirklich keine Nutzbremsung mehr möglich ist. Die Logik zur Umsteuerung der Brücke 2 in
den Wechselrichterbetrieb ist in der Figur mit 18 bezeichnet
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Notbremsvorrichtung für einen fremderregten Gleichstrommotor mit mehreren Bremswiderständen,
die bei Ausfall der Speisespannung stufenweise nacheinander in den Ankerkreis geschaltet werden,
wobei gleichzeitig die Ankerspannung oder ein Teil davon auf die Erregerwicklung geschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß für jede Bremsstufe nur ein Thyristor (6, 6a) als Schaltglied ι ο
vorhanden ist, der durch eine Zündschaltung (6b, 6c)
mit speicherbarer Zündenergie gezündet wird, und daß im während der Bremsung wirksamen Erregerkreis
auf jeder Bremsstufe die Serienschaltung eines Gleichrichters (19,19aJL eines Vorwiderstands (7,Ta)
und der Erregerwicklung (3) liegt wobei diese Serienschaltung zu den jeweils wirksamen Bremswiderständen
(5) parallel angeordnet ist.
2. Notbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremswiderstände (5)
aus einer Vollweg-Gleichrichterbrücke (17) gespeist werden, die wechselstromseitig im Ankerkreis des
Gleichstrommotors (1) liegt
3. Notbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erregerenergie im Normalbetrieb über einen Trenntransformator (4a,) zugeführt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782855093 DE2855093C3 (de) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Notbremsvorrichtung für einen fremderregten Gleichstrommotor |
CH1081379A CH645219A5 (en) | 1978-12-20 | 1979-12-06 | Emergency braking device for a DC motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782855093 DE2855093C3 (de) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Notbremsvorrichtung für einen fremderregten Gleichstrommotor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2855093A1 DE2855093A1 (de) | 1980-06-26 |
DE2855093B2 DE2855093B2 (de) | 1980-10-30 |
DE2855093C3 true DE2855093C3 (de) | 1981-08-27 |
Family
ID=6057790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782855093 Expired DE2855093C3 (de) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Notbremsvorrichtung für einen fremderregten Gleichstrommotor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH645219A5 (de) |
DE (1) | DE2855093C3 (de) |
-
1978
- 1978-12-20 DE DE19782855093 patent/DE2855093C3/de not_active Expired
-
1979
- 1979-12-06 CH CH1081379A patent/CH645219A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2855093B2 (de) | 1980-10-30 |
DE2855093A1 (de) | 1980-06-26 |
CH645219A5 (en) | 1984-09-14 |
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