DE2920055A1

DE2920055A1 - Antriebseinrichtung, bestehend aus mehreren drehstrommotoren

Info

Publication number: DE2920055A1
Application number: DE19792920055
Authority: DE
Inventors: Hans Lohest
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1980-11-27
Also published as: DE2920055C2

Description

"Antriebseinrichtung, bestehend aus
mehreren Drehstrommotoren" Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, bestehend aus mehreren im Nennbetrieb gleichbelasteten Drehstrommotoren für ein aus entsprechend vielen gleichartigen Arbeitseinrichtungen bestehendes Aggregat.
Zum Antrieb mehrerer gleichartiger und gleichbelasteter, drehend angetriebener Arbeitseinrichtungen werden heute vielfach Drehstrvmmotoren, wie z. B. Synchronmotoren und Asynchronmotoren, benutzt. Diese sind weniger aufwendig sowie weniger verschleiß-und störungsanfällig als mechanische Getriebeverbindungen zwischen den Arbeitseinrichtungen eines Aggregates.
Insbesondere in der Textiltechnik besteht das Problem, daß die Funktionsunfähigkeit nur eines der zum Antrieb eines Aggregates notwendigen mehreren Motoren nicht nur zum Ausfall einer Arbeitseinrichtung, sondern - wegen der aus textiltechnischen Gründen notwendigen Gleichmäßigkeit der auf einer Maschine hergestellten Chargen (Produktion) - zum Ausfall einer gesamten Produktion führt.
Es ist aus diesem Grunde erforderlich, bei Ausfall einer derartigen Arbeitseinrichtung die gesamte Textilmaschine abzustellen. Hierzu sind eine Vielzahl von Uberwachungseinrichtungen erforderlich.
Ein markantes Beispiel dieser Art ist ein Friktionsfalschdraller, wie er in der DE-OS 26 07 290 beschrieben ist. Dieser Friktionsfalschdraller besteht aus drei Achsen, welche auf den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet und gleichsinnig angetrieben sind. Auf den Achsen sind mehrere Scheiben einander überlappend befestigt. Der Faden wird im wesentlichen durch den Mittelpunkt des gleichseitigen Dreiecks geführt und durch Reibung mit sämtlichen Scheiben falsch gezwirnt. Bei Ausfall einer dieser Achsen entsteht ein nicht mehr brauchbarer Faden. Auf der anderen Seite ist es aber rein visuell nicht möglich, den Stillstaad einer dieser Achsen leicht zu erkennen, zumal fehlerhaft angetriebene Achsen unter Umständen noch vom Faden mit einer verminderten Drehzahl angetrieben werden und eine Textilmaschine mehr als 200 derartige Friktionsfalschdraller mit jeweils drei Motoren aufweisen kann.
Aus diesem Grunde besteht ein Bedürfnis nach einer einfachen Abschalt- oder Signaleinrichtung, die die Funktionsuntüchtigkeit jeder einzelnen der drei zu einem Friktionsfalschdrallaggregat gehörenden Achsen anzeigt.
Mit besonderem Vorteil läßt sich eine Stromsummierschaltung, insbesondere ein Fehlerstromschutzschalter für die Uberwachung einer Mehrzahl von Antriebsmotoren verwenden, indem gemäß den Ansprüchen 1 und 2 jeweils mindestens eine Phase auf einen Ausgang der Stromsummierschaltung bzw. des Fehlerstromschutzschalters geschaltet wird, während die übrigen Phasen der Motoren direkt mit dem Drehstromnetz verbunden sind.
Während beispielsweise bei Aggregaten mit drei gleichbelasteten, einzeln angetriebenen Arbeitseinheiten von jedem Antriebsmotor eine Phase mit der Stromsummierschaltung bzw. dem Fehlerstromschutzschalter verbunden ist, wird bei aus zwei Arbeitseinheiten bestehenden Aggregaten einer der beiden Motoren mit zwei Phasen über die Summierschaltung bzw. den Fehlerstromschutzschalter am Drehstromnetz angeschlossen.
Besonders vorteilhaft läßt sich diese Art der Motorüberwachung bei Friktionsfalschdrallern zum Kräuseln von Fäden gemäß Anspruch 3 verwenden, welche aus drei auf den Eckpunkten eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks und parallel zueinander angeordneten Achsen, auf den Achsen drehfest angeordneten Scheiben, welche sich überlappen und aus drei Drehstrommotoren zum Antrieb der drei Achsen bestehen.
Zur Funktionsüberwachung jedes einzelnen Motors eines derartigen Friktionsfalschdrallers ist gemäß Anspruch 4 jeder der drei Motoren mit jeweils zwei Phasen direkt und mit der dritten Phase über einen Meßwandler mit dem Drehstromnetz verbunden, der den in dieser Phase fließenden Strom erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal einer geseinsamen Vergleichseinrichtung eingibt, welche Vergleichseinrichtung bei einer Asymmetrie der Ströme in den drei Motoren ein Signal abgibt.
Insbesondere kann der Antriebseinrichtung eines solchen Friktionsfalschdrallers gemäß Anspruch 5 ein Summenstromwandler zugeordnet sein, der die Funktion von Meßwandler und Vergleichseinrichtung in sich vereinigt. Gemäß Anspruch 6 kann ein derartiger Summenstromwandler zum Abschalten der Motore bei Asymmetrie der durch sie fließenden Stre vorteilhaft mit einem zwischen dem Drehstromnetz und den storen geschalteten Ausschalter verbunden sein.
Eine besonders kostengünstige Lösung ergibt sich aus dem Vorschlag gemäß Anspruch 7, nach dem jeder der drei Motoren mit jeweils zwei Phasen direkt und mit seiner jeweilig dritten - von Motor zu Motor anderen - Phase über einen allen drei Motoren gemeinsamen Fehlerstromschutzschalter mit dem Drehstromnetz verbunden ist.
Dr Summenstromwandler bzw. der Fehlerstromschutzwandler kann gemäß den Ansprüchen 8 und 9 zum Anzeigen der Asymmetrie der Ströme mit einer Anzeigeeinrichtung oder mit einer optischen oder akustischen Warneinrichtung für alle zu einem Aggregat - z. B. zu einem Friktionsfalschdrallaggregat - gehörenden Motoren verbunden sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 die Schaltung für eine aus drei Storen bestehende Antriebseinrichtung, z.B. fiir ein Friktionsflaschdrallaggregat bzw. aus 6 Motoren bestehende Antriebseinrichtung für zwei Aggregate; Fig. 2 den wesentlichen Teil einer Schaltung für 2 Motoren eines Aggregates mit zwei gleichmäßig belasteten Arbeitseinrichtungen; Fig. 3 den schematisch dargestellten Teil einer Schaltung, die aus elektronischen Bauelementen aufgebaut ist, für ein Aggregat mit einer aus drei Motoren bestehenden Antriebseinrichtung.
Fig. 1 zeigt einen Schaltplan für die drei Motoren 1, 2 und 3.
Es handelt sich hierbei um Drehstrom-Asynchronmotoren oder Drehstrom-Synchronmotoren. Je eine der Phasen R, S, T der drei Motoren 1, 2, 3 ist über einen Fehlerstromschutzschalter 4 mit den entsprechenden Phasen des Drehstromnetztes verbunden. Die beiden anderen Phasen der Motoren sind direkt mit den entsprechenden Phasen des Drehstromnetztes verbunden. Schalter 5 dient zum Ein- und Ausschalten des Antriebsatzes. Die Vorsicherungen 6 können pro Dreiergruppe oder für mehrere Dreiergruppen vorgesehen sein, wie z. B.
durch die gestrichelten Motoren i', 2', 3' angedeutet. Die beiden Motorengruppen 1, 2, 3 und 1', 2' und 3' können z. B. die Antriebseinrichtungen für zwei Friktionsfalschdrallaggregate bilden. Jedes der Falschdrallaggregate besteht aus drei auf den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks und parallel zueinander angeordneten Achsen, von denen jede mehrere im Abstand zueinander angeordnete Friktionsscheiben trägt. Die auf den drei Achsen sitzenden Scheiben überlappen sich im Schwerpunktbereich des gleichseitigen Dreiecks. Jede Achse ist von einem Drehstrommotor angetrieben (s. DE-OS 26 07 190).
Bei dem Fehlerstromschutzschalter 4 handelt es sich um ein handelsübliches Gerät, wie es beispielsweise beschrieben ist im Siemens-Katalog I 2/1976 für Installationsgeräte, Seiten 1/8 bis 1/9. Es handelt sich hierbei um serienmäßige Geräte zur Uberwachung des dreiphasigen Betriebs bzw. der symmetrischen Belastung von einzelnen Drehstromverbrauchern sie sprechen an, sobald in einer Phase ein in Bezug auf die anderen Phasen unterschiedlicher Strom fließt.
Grundsätzlich sind im Rahmen dieser Anmeldung alle Schaltungen verwendbar, welche bei im Nennbetrieb symmetrisch belasteten Drehstromverbrauchern eine gegebenenfalls auftretende asymmetrische Belastung, insbesondere einen asymmetrischen Phasen strom erfassen und das Meßsignal zur Schaltung einer Alarmeinrichtung, insbesondere zur Betätigung einer Ausschalteinrichtung für die Motoren nutzen. Derartige Schaltungen sind in dieser Anmeldung als 'tStromsummierschaltung" bezeichnet. Si. können z. B. bestehen aus einem Summenstromwandler 7, einem Elektromagnet 8, einer Klinkenverriegelung 9 sowie dem dreipoligen Kraftschalter 10. Die Zuleitungen der Motore über die Uberwachungseinrichtung - z. B. den Fehlerstromschutzschalter 4 -sind mit 11, 12 und 13, die direkten Zuleitungen der Motore 1, 2 und 3 zum Drehstromnetz mit 14, 15 und 76 bezeichnet.
In Fig. 2 ist eine aus zwei Motoren t7 und 18 bestehende Antriebseinrichtung für ein auszwei gleichbelasteten Arbeitseinrichtungen bestehendes Aggregat dargestellt. Ein solches Aggregat kann z. B eine Spinnvorrichtung sein zum Offenendspinnen von Fasern zu einem Faserverbund zwischen den Mantelflächen von zwei gleichsinnig angetriebenen Rotationskörpern, wie sie z. B. in der DE-OS 17 39 470 beschrieben ist. Die Motoren zum Antrieb dieser Rotationskörper können in der in Fig. 2 dargestellten Weise an eine Uberwachungseinrichtung angeschlossen sein.
Der Motor 17 ist mit den Zuleitungen ii und 12 über die Uberwachungseinrichtung 4 (z. B. Fehlerstromschutzschalter) mit den Phasen R und S und über 16 direkt mit der Phase T des Drehstromnetzes verbunden.
Wohingegen der Motor 18 lediglich mit der Zuleitung 13 (Phase T) über die Uberwachungseinrichtung 4, jedoch mit den Leitungen 14 und 15 (Phasen R und S) direkt an zwei Phasen des Drehstromnetzes angeschlossen ist.
Die Prinzip schaltung nach Fig. 3 zeigt ganz allgemein die Verwendung von elektrischen Bauelementen in einer - im Prinzip den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Einrichtungen gleiche - Uberwachungseinrichtung. Die Motoren 19, 20 und 21 sind mit den Zuleitungen 11, 12 und 13 über Meßwandler 22, 23 und 24 sowie mit den Zuleitungen 14, 15 und 16 direkt an das Drehstromnetz angeschlossen.
Die Meßwandler 22, 23 und 24 geben ständig ein Signal an die Vergleichseinrichtung 25. Bei symmetrischer Belastung der Motore 19, 20 und 21 sind die in der Vergleichseinrichtung 25 eintreffenden Signale gleich. Stellt die Vergleichseinrichtung - bei Asymmetrie der Ströme - Ungleichheit der Signale fest, gibt sie ihrerseits ein Signal an eine Auslöseeinrichtung 26, die darauf das Öffnen des Ausschalters 27 bewirkt.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Fehlerstromschutzschalter oder anderer Stromsummenschaltungen (z. B. Summenstromwandler mit Relaisausgang oder Signalausgang) wird es möglich, den störungsfreien Betrieb einer Vielzahl von Drehstromverbrauchern mit technisch und wirtschaftlich sehr geringem Aufwand zu überwachen.
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 ) 1' ) 2) 2' ) Drehstrommotoren(Fig. i) 3) ,. ) 4 Fehlerstromschutzschalter (Stromsummierschaltung) 5 Ein-/Ausschalter 6 Vorsicherung 7 Summenstromwandler 8 Elektromagnet 9 Klinkenverriegelung 10 Kraftschalter 11 ) 12 ) Zuleitungen über Fehlerstromschutzschalter 13 ) 14 ) 15 ) Zuleitungen vom Drehstromnetz direkt zu den Motoren 16 ) 17 18 ) Drehstrommotoren Fig. 2 19 ) 20 ) Drehstrommotoren Fig. 3 21 ) 22 ) 23 ) Meßwandler 24 ) 25 Vergleichseinrichtung 26 Auslösevorrichtung 27 Ausschalter

Claims

Ansprüche Antriebseinrichtung1 bestehend aus zwei im Nennbetrieb gleichbelasteten Drehstrommotoren für ein aus zwei gleichartigen Arbeitseinrichtungen bestehendes Aggregat, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Motoren (17, 18) mit einer Phase (T) und der andere Motor mit den beiden anderen Phasen -(R und S) über die Anschlüsse (17, 12, 13) einer gemeinsamen Stromsummierschaltung (4), insbesondere eines Fehlerstromschutzschalters an das Drehstromnetz angeschlossen sind.
2. Antriebseinrichtung, bestehend aus drei im Nennbetrieb gleichbelasteten Drehstrommotoren für ein aus drei gleichartigen Arbeitseinrichtungen bestehendes Aggregat, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Phasen (S und T oder R und T oder R und S) eines jeden Drehstrommotors (1, 2, 3) direkt und jeweils eine unterschiedliche Phase (R bzw. S bzw. T) eines jeden Drehstrommotors (1, 2, 3) über eine gemeinsame Stromsummierschaltung (4), insbesondere einen Fehlerstromschutzschalter, mit dem Drehstromnetz verbunden sind.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, zur Verwendung in einem Friktionsfalschdraller zum Kräuseln von Fäden, welcher aus drei auf den Eckpunkten eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks angeordneten Achsen, auf den Achsen drehfest angeordneten Scheiben, welche sich überlappen, und aus drei Drehstrommotoren zum Antrieb der drei Achsen besteht.
4. Friktionsfalschdraller zum Kräuseln von Fäden, mit drei gleichsinnig angetriebenen Achsen, die auf den Eckpunkten eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks parallel zueinander angeordnet sind, und auf denen Scheiben so angeordnet sind, daß sie sich überlappen, und mit drei Drehstrommotoren, von denen jeweils einer eine der Achsen antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Funktionsüberwachung jeder der drei Motoren (191 20, 21) mit jeweils zwi Phasen (S und T oder R und T oder R und S) direkt und mit der dritten Phase (R bzw. S bzw. T) über einen Meßwandler (22, 23, 24) mit dem Drehstromnetz verbunden ist1 der den in dieser Phase fließenden Strom erfaßt und daß die Ausgangssignale der Meßwandler (22, 23, 24) einer gemeinsamen Vergleichseinrichtung (25) eingegeben werden, welche Vergleichseinrichtung (25) bei einer Asymmetrie der Ströme in den drei Motoren ein Signal abgibt.
5. Friktionsfalschdraller zum Kräuseln von Fäden, mit drei gleichsinnig angetriebenen Achsen, die auf den Eckpunkten eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks parallel zueinander angeordnet sind, und auf denen Scheiben so angeordnet sind, daß sie sich überlappen, und mit drei Drehstrommotoren, von denen jeweils einer eine der Achsen antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Funktionsüberwachung jeder der drei Motoren (1, 2, 3) mit jeweils zwei Phasen (S und T, oder R und T oder R und S) direkt und mit der dritten Phase (R bzw. S bzw. T) über einen gemeinsamen Summenstromwandler (7) mit dem Drehstromnetz verbunden ist, und daß der Summenstromwandler (7) bei einer von Null abweichenden Summe der in den drei dritten Phasen der Motoren (1, 2, 3t fließenden Ströme ein Signal abgibt.
6. Friktionsfalschdraller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet1 daß zwischen dem Drehstromnetz und den Motoren Ci, 2, 3) ein durch das vom Summenstromwandler (7) abgegebene Signal zu öffender Ausschalter (70) angeordnet ist.
7. Friktionsflaschdraller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der drei Motoren (1, 2, 3) mit jeweils zwei Phasen (S und T oder R und T oder R und S) direkt und mit jeweils der dritten - von Motor zu Motor anderen - Phase (R bzw. S bzw. T) über einen allen drei Motoren (1, 2, 3) gemeinsamen Fehlerstromschutzschalter (Stromsummierschaltung 4) mit dem Drehstromnetz verbunden ist.
8. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daR die zwischen dem Drehstromnetz und den Motoren (1 2, 3, i', 2', 3'; 17, 78; 191 20, 21) geschaltete Uberwachungseinrichtung (Stromsummierschaltung 4, oder Vergleichseinrichtung 15) mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden ist.
9. Antriebseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Drehstromnetz und den Motoren (1, 2, 3, 1', 2', 3'; 17, 18, 19, 20, 21) geschaltete Uberwachungeinrichtung (Stromsummierschaltung 4, Vergleichseinrichtung 25) mit einer akustischen und/oder optischen Warneinrichtung verbunden ist.