DE300873C

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Publication number: DE300873C
Application number: DENDAT300873D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 300873 KLASSE 21 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Januar 1914 ab.

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung gegen.; Überlastungen für elektrische Betriebe, z. B. Schachtanlagen, in denen Maschinen mit stark schwankendem Kraftbedarf an ein gemeinsames Netz angeschlossen sind. Sind in derartigen Betrieben Schwungmassen oder ähnliche Mittel zum Belastungsausgleich nicht vorhanden oder nur in einem zum vollständigen Belastungsausgleich nicht ausreichenden Maße vorgesehen, oder sind schließlich diese Mittel zeitweise außer Betrieb gesetzt, so können"Belastungsfälle eintreten, die eine zu hohe Beanspruchung des Netzes und der Zentrale verursachen. Dadurch würden die in der Netzleitung oder vor den einzelnen Maschinen liegenden automatischen Sicherungen oder Schalter ausgelöst werden und eine empfindliche Störung des ganzen Betriebes hervorgerufen werden.

Es sind bereits Sicherheitseinrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die einzelnen Maschinen einer Anlage für sich allein gegen ÜberlastungTgeschützt werden. [Im Gegensatz hierzu besteht die Erfindung darin, daß die Einzelleistungen nur im Notfall mit Rücksicht auf den Gesamtverbrauch, nicht aber in Abhängigkeit von [der überlastbaren Maschine allein, vorübergehend begrenzt werden.

In denfBeispiel der Zeichnung sei a die gemeinsame Netzleitung einer Schachtanlage, an der verschiedene- Stromverbraucher b_v b₂, b₃, δ₄ usw. angeschlossen sind.*' [Von den letzteren mögen O₁ und 5₂ Umformerantriebsmotoren für Fördermaschinen in Leonardschaltung ohne Belastungsausgleich darstellen, die während eines Förderzuges einen stark schwankenden Kraftbedarf aufweisen, während &₃, &₄ usw. eine annähernd konstante Netzbelastung verursachen mögen. Ist außer diesen letzteren Belastungen nur eine der Fördermaschinen in Betrieb, so wird das Netz im allgemeinen selbst bei maximaler Belastung dieser Maschine nicht zu hoch beansprucht sein. Wird jedoch noch die zweite, im Beispiel dargestellte Fördermaschine in Betrieb gesetzt und sind die Arbeitsperioden beider Fördermaschinen derart zeitlich gegeneinander versetzt, daß die während des Förderzuges der einen Maschine auftretende Spitzenbelastung verschwunden ist, wenn die andere Maschine ihren Höchststrom erfordert, so wird auch in diesem Falle im allgemeinen das Netz nicht zu hoch belastet. Erst bei ausnahmsweiser hoher Belastung der Fördermaschinen, die etwa bei Bergeförderung oder bei gleichzeitigem Anfahren beider Fördermaschinen auftreten kann, wird eine Überlastung der Zentrale eintreten. In diesem Falle wird die Netzleistung, die gewöhnlich nur für einen durchschnittlichen Kraftbedarf ausgelegt ist, überschritten. Es muß nun verhindert werden, daß eine bestimmte, für das Netz noch zulässige Höchstbelastung dadurch überschritten wird, daß die Fördermaschinen im Sinne einer weiter gesteigerten Leistungsaufnahme weiter gesteuert werden, soll das Ansprechen der Sicherungen im Netz und damit eine Betriebsstörung vermieden werden. Bei in Leonardschaltung gesteuerten Maschinen z. B. kann dies mit den verschiedensten an sich bekannten Mitteln ge-

schehen, so ζ. B. durch Schwächung der Er-' regung der Anlaßmaschine, durch Sperrung des Steuerhebelausschlages u. a. m.

Außer der geschilderten Sicherung des Netzes vor Überlastungen ist auch eine Sicherung der einzelnen, an das Netz angeschlossenen Maschinen und, bei Anlaßschaltungen, der Anlaßmaschine notwendig. Durch die Erfindung wird nun eine Sicherheitseinrichtung für

ίο die beschriebenen Betriebe geschaffen, bei der die einzelnen, an das gemeinsame Netz angeschlossenen Antriebe sowohl in Abhängigkeit von der Belastung des Netzes als auch des Anlaßumformers und gegebenenfalls der Anlaßmaschine des betreffenden Antriebes derart beeinflußt werden, daß sowohl eine Überschreitung der ■ zulässigen Höchstbelastung des Netzes als auch der-angeschlossenen Umformer und gegebenenfalls Anlaßmaschinen verhindert wird.

Dadurch werden störende Betriebsunterbrechungen auch bei Antrieben ohne Belastungsausgleich grundsätzlich verhindert und eine einfache Einrichtung geschaffen, die das

Auftreten von Überlastungen auch beim Umformer, der Anlaßmaschine und dem Netz zugleich verhütet. Andererseits wird der Arbeitsgang der einzelnen Antriebe selbsttätig untereinander durch die Einrichtung nach der Erfindung derart geregelt, daß das Anfahren eines Antriebes bei höchster Belastung des anderen entweder vollkommen verhindert oder nur mit derart geringer Beschleunigung gestattet wird, daß eine bestimmte Gesamtbelastung des Netzes nicht überschritten wird. Mit anderen Worten, die Einrichtung nach der Erfindung regelt selbsttätig die Diagrammmischung der einzelnen Antriebe in der zur Erzielung einer günstigen Belastung des Netzes erforderlichen Weise.

Die Sicherheitseinrichtung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. c sei eine Anlaßmaschine, d beispielsweise ein Fördermotor, e der Steuerhebel. Konzentrisch zur

⁴S Welle f des Steuerhebels sitzen zwei einseitig wirkende Sperräder g und g', in die eine mit zwei Sperrzähnen versehene und bei h drehbare Sperrklinke i eingreifen kann. Diese Sperrklinke wird durch einen Elektromagneten k, solange er erregt ist, außer Eingriff mit den Sperrädern gehalten. Im Stromkreise des Elektromagneten k liegen im Beispiel drei Relais I, m, η in Reihe. Relais I wird von dem zwischen Anlaßmaschine c und Arbeitsmotor d fließenden Strome mittelbar oder unmittelbar gespeist; Relais m wird von dem. zum Umformer S₁ fließenden Strom unter Vermittlung eines Stromwandlers φ und Relais η vom Netzstrom unter Vermittlung eines Stromwandlers q beeinflußt. Steigt einer dieser Ströme über den zulässigen Höchstwert, so unterbricht das zugehörige Relais den Stromkreis des Elektromagneten k. Die Klinke i fällt folgeweise ab und greift in das Sperrad g oder g' ein je nach der Richtung, in welcher 65' der Steuerhebel ausgelegt worden war. Das weitere Auslegen des Steuerhebels und eine Steigerung der Belastung durch den betreffenden Antrieb ist dadurch verhindert, während der Maschinist stets in der Lage bleibt, den Steuerhebel zurückzuziehen und dadurch die Belastung zu vermindern. Das weitere Auslegen des Steuerhebels wird erst dann wieder möglich sein, wenn jeder Strom, der seinen Höchstwert überschritten und das zugehörige Relais erregt hatte, wieder auf einen zulässigen Wert gesunken ist. Es ist selbstverständlich, daß die Einrichtung mit entsprechenden Änderungen auch mit Arbeitsstrom des Elektromagneten k arbeiten kann.

Eine mit der beschriebenen übereinstimmende Einrichtung wird auch in der zweiten Förderanlage mit dem Umformerantriebsmotor δ₂ vorgesehen. Das Relais η kann mit einer entsprechenden Kontaktzahl versehen werden und gleichzeitig den Stromkreis des zu der zweiten Förderanlage gehörigen Elektromagneten des zweiten Steuerhebels überwachen. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Anlagen derart gesichert werden.

Stromwandler q kann auch in der gemeinsamen Zuleitung zu den Fördermaschinen an der Stelle r statt in der Netzleitung α eingebaut sein.

Sind die Umformermotoren S₁ und J₂ etwa mit Schlupfreguliervorrichtungen versehen, die von einem gemeinsamen Schlupfreglertransformator r gespeist werden, so ist es besonders vorteilhaft, das Relais η von der Sekundärleitung dieses Transformators mittelbar (über Stromwandler s) oder unmittelbar zu speisen. Dadurch kann trotz Änderung der mittleren Stromentnahme, die etwa durch Einstellung des an die Anzapfungen des Transformators r angeschlossenen Regulierschalters t bewirkt werden kann, ohne irgendeine Änderung am Relais η die gleiche prozentuale Überlastungsfähigkeit der Fördermaschinen und damit des Netzes gewahrt werden. Der gleiche Erfolg wird erzielt, wenn bei getrennten Schlupfreglertransformatoren für die einzelnen Förderanlagen das Relais m bei jeder Anlage in der Speiseleitung des zugehörigen Schlupfreguliermotors liegt.

Die Erfindung könnte an sich auch bei Vorhandensein nur eines Antriebes mit stark schwankender Belastung und ohne Einrichtung zum Belastungsausgleich ο. dgl., der mit noch anderen Stromverbrauchern b_3l b_i usw. konstanter Leistungsentnahme an ein gemeinsames Netz angeschlossen ist, angewendet werden.

Claims

Patent-An Sprüche:

ι. Sicherheitseinrichtung gegen Überlastungen für Netze und an diese angeschlossene Antriebe mit stark schwankender Belastung und nur teilweisem oder gänzlich mangelndem Belastungsausgleich, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Antriebe (z. B. deren Steuerungen) sowohl

ίο von der Belastung des Netzes als auch von der des betreffenden Antriebes beeinflußt werden, zum Zweck der Verhütung von Betriebsunterbrechungen und Regelung des Arbeitsganges der einzelnen Antriebe untereinander.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 mit elektromagnetischer Sperrvorrichtung des Steuerhebels für den Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis des die Sperrvorrichtung beherrschenden Elektromagneten Relaisschalter (n und -p) in Reihe liegen, von denen einer (n) von der Belastung des Netzes und der andere (P) von der Belastung des Antriebes abhängig ist. . . . . .
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2 für : Antriebe mit Anlaßumformern, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis des Elektromagneten noch ein dritter von dem zwischen Anlaßgenerator und Arbeitsmotor fließenden Strome beherrschter Relaisschalter (I) liegt.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder folgende mit gemeinsamer Schlupfregelungseinrichtung für an das Netz angeschlossene Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der einzelnen Antriebe vom Netz aus von der Sekundärleitung der gemeinsamen Schlupfregelungseinrichtung hergeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.