DE3232241C1 - Schaltungsanordnung für einen durch schaltbare Anlaßwiderstände anlaufgesteuerten Asynchronmotor zum Antrieb einer blockiergefährdeten Arbeitsmaschine - Google Patents

Description

• Die einzelnen Widerstandsstufen werden gemäß F i g. 1 in bekannter Weise nacheinander durch Arbeitskontakte kl, k2, k3 von Anlaßschützen K 1, K2, K3 bei Erregung derselben überbrückt, nachdem gemäß F i g. 2 das Motorschütz KM die Reihenschaltung von Ruhekontakten kl1, k21, k31 der Anlaßschütze und von Ruhekontakten ks 1 und kb 1 eines Störungsschützes KS und eines Blockierschützes KB bei Betätigen eines Einschalttasters ET erregt wird und sich über seinen Arbeitskontakt km in einen zu den besagten Ruhekontakten k 11, k21, k31 parallelen Überbrükkungspfad selbst hält. Der Arbeitskontakt km liegt in Reihe mit einem Austaster ATund legt ansprechverzögernde Zeitrelais K 17; K2E K3Tüber einen zweiten Ruhekontakt k32 des Anlaßschützes K 3 an Spannung und bereitet die Strompfade für die Anlaßschütze K 1 und K 2 vor. Im Stromkreis des Anlaßschützes K 3 liegt in Reihe mit dem Austaster AT allein der Arbeitskontakt km des Motorschützes KM. Im Stromkreis der Anlaßschütze K 2 und K 3 ist jeweils ein Arbeitskontakt k2T bzw. k3T der betreffenden Zeitrelais K2T bzw.
• K3T angeordnet, wogegen im Stromkreis des Anlaßschützes K1 der Arbeitskontakt k lT des Zeitrelais K lT in Reihe mit Wechselkontakten w2 und w 1 zweier auf unterschiedliche Frequenzen entsprechender Frequenzglieder W2 und W1 angeordnet ist. Die Ruhekontaktseite des Wechselkontaktes w2 ist mit dem Störungsschütz KS, die Ruhekontaktseite des Wechselkontaktes w 1 mit dem Blockierschütz KB verbunden. Beide Schütze sind in Reihe mit jeweils eigenen Arbeitskontakten kb 2 bzw. ks 2 liegend zueinander und zu den Reihenschaltungen von Meldeleuchten LB bzw. LS mit Arbeitskontakten kb 3 bzw.
• ks 3 parallelgeschaltet und über eine Quittiertaste QT an Spannung gelegt.
• Die Frequenzauswerteanordnung FA mit den Frequer.zgliedern W1, W2 samt Wechselkontakten w 1, w 2 ist gemäß F i g. 1 mit der Sekundärseite eines potentialtrennenden Transformators T mit einem Widerstand R, einer Diode D sowie einer Zenerdiode ZD im Sekundärkreis verbunden, dessen Primärseite einphasig an die letzte Anlaßstufe R 3 angeschlossen ist; sie wird somit mit Gleichimpulsen gespeist, die der jeweiligen Läuferfrequenz gleichfrequent ist Zum Anlassen des Motors Mwird der Einschalttaster ET gedrückt und dadurch das Motorschütz KM erregt, das sich durch Schließen seines Arbeitskontaktes km selbst hält, solange die Ruhekontakte ks 1 und kb 1 geschlossen sind. Mit dem Schließen des Arbeitskontaktes km werden die drei verschieden zeitverzögert ansprechenden Zeitrelais K 17; K 2T und K 3T erregt.
• Wenn die Wechselkontakte w 1, w2 zum Schließzeit- punkt des Arbeitskontaktes k lT bereits ihre nicht dargestellte Arbeitslage eingenommen haben, was bei einwandfreiem Zustand der Arbeitsmaschine und des Blockierschutzes der Fall ist, dann spricht das Anlaßschütz K 1 an und schließt seinen Arbeitskontakt k 1 und öffnet seinen Rubekontakt k 11. Die Weiterschaltung des Anlassers durch die Anlaßschütze K 2 und K3 nach Ansprechen der Zeitrelais K 2T und K37 geschieht in bekannter Weise bis letztlich sämtliche Anlaßstufen überbrückt sind. Ein Ansprechen des Blockierschützes KB und des Störungsschützes KS kann nicht eintreten und die Meldeleuchten LB und LS bleiben ausgeschaltet.
• Das Frequenzglied W1 ist auf eine knapp unterhalb der Netzfrequenz fN liegende Läuferfrequenz fi, das Frequenzglied W2 auf eine wesentlich kleinere Läuferfrequenz f2 <t « fi < tN eingestellt. Wenn innerhalb der Ansprechzeitverzögerung des Zeitrelais K 1 Tdurch eine blockierte Arbeitsmaschine die Läuferfrequenz fi gleich der Netzfrequenz fN ist, dann bleibt der Wechselkontakt w 1 in der gezeigten Ruhelage, wogegen der Wechselkontakt w2 auf seine nicht gezeigte Arbeitslage umgestellt wird. In diesem Fall wird das Blockierschütz KB erregt und unterbricht den Stromkreis des Motorschützes KM und schaltet die Meldeleuchte LB ein. Es hält sich mittels seines Arbeitskontaktes kb 2 selbst, bis die Quittiertaste QT betätigt wird.
• Falls eine Unterbrechung im Primär- und/oder Sekundärkreis des die Frequenzauswerteanordnung FA speisenden Transformators T vorliegt (Frequenz Null am Eingang von FA), bleiben die Wechselkontakte w 1 und w2 in der gezeigten Ruhelage. Nach Betätigen des Einschalttasters ETund Ansprechen des Motorschützes KM wird bei Schließen des Arbeitskontaktes k 1 T nur das Störungsschütz KS erregt, das sich über seinen Arbeitskontakt ks 2 selbst hält. Durch Öffnen des Ruhekontaktes ks 1 wird das Motorschütz KM stromlos, so daß alle Anlaßschütze K 1, K 2, K 3 und Zeitrelais K1T, K 2 T und K 3 T entregt sind. Ein Anlauf des Motors M und ein stufenweises Überbrücken des Anlassers ist damit ausgeschlossen. Die durch den Arbeitskontakt ks 3 eingeschaltete Meldeleuchte LS zeigt diesen Störungsfall an, bis durch Betätigen der Quittiertaste QT die Schaltung in den Anfangszustand zurückgebracht wird. Nach Beseitigung der gemeldeten Störung läßt die Schutzschaltung einen ordnungsgemäßen Anlauf des Motors wieder zu.
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Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung für einen durch in Abhängigkeit von der Läuferfrequenz stufenweise schaltbare Anlaßwiderstände anlaufgesteuerten Asynchronmotor mit Schleifringläufer zum Antrieb einer Arbeitsmaschine, wobei die in Gleichimpulse umgewandelte Läuferfrequenz zwei auf unterschiedlich eingestellte Frequenzen ansprechende Frequenzglieder beeinflußt und eine Abschaltung bei Störung im Signalübertragungspfad vom Läuferkreis zur Frequenzauswertung erfolgt, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine Schutzschaltung für den eine blockiergefährdete Arbeitsmaschine antreibenden Asynchronmotor und seinen Anlasser mit den potentialgetrennt durch die läuferfrequenzproportionalen Gleichimpulse beeinflußten Frequenzgliedern (W1, W2) einer Frequenzauswerteanordnung (FA), die nach Einschalten des Motors (M) nur bei gemeinsamem Ansprechen beider Frequenzglieder (W1, W2) die stufenweise Betätigung des Anlassers freigibt, dagegen bei Ansprechen nur eines Frequenzgliedes nach Einschalten des Motors innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne die Unterbrechung des Motorstromkreises und der Anlaßstufen durch ein selbsthaltendes Störungsschütz (KS) oder ein selbsthaltendes Blockierschütz (KB) veranlaßt, wozu das das Blockierschütz (KB) beeinflussende Frequenzglied (W1) auf das Unterschreiten einer geringfügig unterhalb der Netzfrequenz (fN) liegenden Läuferfrequenz (f,) und das das Störungsschütz (KS) beeinflussende Frequenzglied (W2) auf eine wesentlich tiefere Läuferfrequenz (f2) eingestellt sind.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die letzte Stufe (R3) des Anlassers die einstellbare Primärseite eines Transformators (T) angeschlossen ist, dessen Sekundärseite über einen M.tiderstand (R) und eine Diode (D) an den durch eine Zenerdiode (ZD) überbrückten Eingang der Frequenzauswerteanordnung (FA) angeschlossen ist und von den arbeitskontaktseitig in Reihe liegenden Wechselkontakten (w 1, w2) der Frequenzglieder (W1, W2) der Wechselkontakt (w 1) des Frequenzgliedes (W1) ruhekontaktseitig mit dem sich über einen Arbeitskontakt (kb 2) selbsthaltenden Blockierschütz (KB) und der Wechselkontakt (w 2) des Frequenzgliedes (W2) mit dem sich über einen Arbeitskontakt (ks2) selbsthaltenden Störungsschütz (KS) verbunden ist, deren Ruhekontakte (ks 1, kb 1) im Stromkreis des Motorschützes (KM) liegen und deren zweite Arbeitskontakte (ks 3, kb 3) im Stromkreis je einer Meldeleuchte (LS, LB) liegen, die zusammen mit den Störungs- und Blockierschützen (KS, KB) durch eine gemeinsame Quittiertaste (QT) abschaltbar sind.

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

   Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der Siemens-Betnebsanleitung Bestell-Nr. E46-109.220b »Sl-MOMAT B-7RP10« (Februar 1979) bekannt. Sie setzt sich aus einer Eingangsstufe zur Umwandlung der Läuferfrequenz in Gleichimpulse und einer Mehrzahl von Frequenzmeßstufen mit Kippstufen einstellbarer Laufzeit zusammen, denen die Gleichimpulse der Eingangsstufe zugeführt sind. Die auf verschiedene Frequenzen bzw. Frequenzbereiche einstellbaren Frequenzmeßstufen dienen als Anlauf-, Konter- und Stillstandsstufen sowie als Taktstufe zur Steuerung von Hebezeugantrieben und zur Sicherung gegen fehlerhafte Steuerung bei Drahtbrüchen, wobei die Schutzfunktion gegen Drahtbruch lediglich der eigenen Betriebssicherheit dient. Mit dieser Schaltungsanordnung wird der Anlauf des Asynchronmotors mit Schleifringläufer sowie das Kontern und der Stillstand bei Hebezeugen gesichert, bei denen eine Blockierung nicht auftritt.

   Der Erfindung liegt im Gegensatz dazu die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln eine Schaltungsanordnung für einen Antriebsmotor einer blockiergefährdeten Arbeitsmaschine zu schaffen, die eine sichere Überwachung der Anlaufzustände des Antriebsmotors und bei blockierter Arbeitsmaschine eine schnelle Stillsetzung des Antriebsmotors und Anzeige dieses Zustandes sowie eine ständige Überwachung der Schaltungsanordnung auf einwandfreien Zustand und Meldung einer Störung unter Abschaltung des Antriebsmotors ermöglicht.

   Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1, wobei eine genaue Einstellung auf eine nur geringfügig von Null verschiedene Anlaufdrehzahl möglich ist, da bei blockiertem Antriebsmotor die höchstmögliche Frequenz (Netzfrequenz) auftritt.

   Im Gegensatz zu der bekannten, der Steuerung dienenden Schaltungsanordnung handelt es sich beim Gegenstand der Erfindung um eine Schutzschaltung gegen den Anlauf einer blockierten Antriebsmaschine, die nebenbei eine Drahtbruch-Schutzfunktion ergibt.

   Bei einer Störung im Speisekreis der Frequenzauswerteanordnung wird dieser eine Läuferdrehzahl Null vorgetäuscht, die ebenfalls zur Abschaltung des Anlaufvorganges bzw. zur Verhinderung dessen Beginns führt. Außerdem kann die Schutzschaltung nach der Erfindung leicht im Anlasser integriert werden.

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert.

   Es zeigt F i g. 1 vereinfacht den Motor samt Anlasser und Schutzschaltung, F i g. 2 ein Stromlaufbild mit Motor-, Anlaß- und Hilfsschützen samt Meldeleuchten.

   Ein Drehstrom-Asynchronmotor M mit Schleifringläufer treibt eine nicht dargestellte blockiergefährdete Arbeitsmaschine, wie z. B. einen Gesteinsbrecher, Gesteinsmühle od. dgl. an. Solche Arbeitsmaschinen haben schwierige Anlaufbedingungen, insbesondere wenn sie nach Störungsfällen wieder betrieben werden sollen. So kann es bei derartigen Arbeitsmaschinen oftmals zur Blockierung kommen, wobei insbesondere der Anlasser des Antriebsmotors M überlastet und damit gegebenenfalls in die Umwelt gefährdender Weise zerstört werden kann, da im Blockierfall insbesondere im Anlasser, d. h. in den Anlaßwiderständen R 1, R 2, R 3, eine hohe Strombelastung auftritt. Die Anlaßwiderstände R 1, R 2, R 3 sind dabei so bemessen, daß das Losbrechmoment einen beliebig gewünschten Wert unterhalb des Kippmomentes erreicht.