DE3441096A1

DE3441096A1 - Schaltungsanordnung zum betieb eines gleichstromgebremsten wechselstrommotors

Info

Publication number: DE3441096A1
Application number: DE19843441096
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 4788 Warstein Scholz; Wilfried Ing.(grad.) 4770 Soest Vollmar
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-05-07
Also published as: DE3441096C2

Description

Schaltungsanordnung zum Betrieb eines gleichst romgebremsten
Wechselstrommotors Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Schaltungsanordnung ist durch die DE-OS 31 31 846 bekannt.
Beim Umschalten eines gleichstromgebremsten Wechselstrommotors aus dem Bremsbetrieb in den Treibbetrieb ist es wichtig, daß die Kontakte, die den Motor (erneut) an das speisende Wechselstromnetz legen und die Kontakte, durch die der Gleichstrombremskreis vom Motor getrennt wird, zu keiner Zeit gleichzeitig geschlossen sind. Die Überlappung ist zu vermeiden, um einen Kurzschluß im Gleichstrombremskreis sowie einen Lichtbogen zu vermeiden, der dann entsteht, wenn über einen sich öffnenden Kontakt der Gleichstrombremskreis getrennt werden soll.
Bei der eingangs erwähnten Schaltungsanordnung nach der DE-OS 31 31 846 wird ein Kurzschluß über den Lichtbogen des sich öffnenden Kontakt es im Cleichstrombremskreis dadurch begrenzt, daß eine der Motorwicklungen mit dem Kontakt in Reihe geschaltet ist. Bei dieser Schaltung besteht die Gefahr von unzulässigen thermischen Belastungen der für die Kurzschlußbedämpfung eingesetzten Motorwicklung sowie des Auftretens von Rüttelmömenten beim Umschalten. Auch ist bei im Stern geschalteten Wechselstrommotoren für die nachträgliche Ausrüstung mit einer elektronischen Motorbremse ein Zugang zum Sternpunkt notwendig. Dies ist bei den elektronisch gebremsten Motoren, die vorwiegend in der semiprofessionellen Holzbearbeitung eingesetzt werden, in der Regel nicht der Fall.
Durch die DE-OS 30 44 238 ist eine Schaltungsanordnung für einen gleichstromgebremsten Wechselstrommotor bekannt, die lediglich einen Zugang zu den Motorklemmen erforderlich macht. Zur Vermeidung des zeitlichen Überlappens der Schließzeiten der das Netz zuschaltenden Kontakte und des den Gleichstrombremskreis abtrennenden Kontakts ist ein Nockenschalter oder ein ähnliches Schaltmittel zu benutzen.
Ein möglicher Kurzschluß über den Lichtbogen des sich öffnenden Kontakts im Gleichst rombremsk reis wird dadurch verhindert, daß parallel zu dem Kontakt eine Bedämpfungseinrichtung vorgesehen ist, die einen Lichtbogen unterdrückt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe-zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art derart auszugestalten, daß bei dem Zuschalten des Netzes über möglichst prellfreie Kontakte des Schützes der Gleichstrombremskreis über einen Kontakt des Schützes stets unterbrochen wird, ohne daß eine Einrichtung für Bedämpfung eines Lichtbogenkurzschlusses notwendig ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Durch das elektronisch verzögerte Schalten des Schützes ist ein lichtbogenfreies Öffnen des den Gleichst rombremskreis unterbrechenden Kontaktes sichergestellt. Die Bremsschaltung benötigt außer dem Klemmbrett des Motors keine weiteren Anschlußpunkte am Motor, so daß sie universell einsetzbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 ein Prinzipschaltbild für eine Umschaltung vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb eines gleichstromgebremsten Wechselstrommotors und Fig. 2 eine Ausgestaltung einer in Fig. 1 lediglich schematisch angedeuteten Schaltung zur Verzögerung von Zündimpulsen.
In Fig. 1 ist mit- M eine dreiphasige Wicklung eines Wechselstrommotors bezeichnet, der über erste Kontakte 1, 2 eines über eine Spule S 2 gesteuerten Schützes zum Treibbetrieb an ein Wechselspannungsnetz RST gelegt wird.
Beim Bremsbetrieb des Wechselstrommotors sind die ersten Kontakte 1, 2 des Schützes geöffnet, während zwei Phasen des Wechselstrommotors durch einen zweiten, antivalent zu den ersten Kontakten 1, 2 des Schützes schaltenden Kontakt 4 und einen geschlossenen Ausschalt-Tastschalter S 4 an einen Gleichstrombremskreis angeschlossen sind.
Der Gleichstrombremskreis besteht aus zwei Tei Ist rom kreisen, nämlich einem Teilstromkreis, in dem ein von einer ersten Zündeinrichtung TA zündbarer Bremsthyristor Th 1 angeordnet ist und einem zweiten Teilstromkreis, der eine Freilaufdiode D 1 aufweist.
Zur Gleichstrombremsung wird der Bremsthyristor Th 1 von der ersten Zündeinrichtung TA zu bestimmten Zeiten gezündet. Solange der Bremsthyristor Th 1 nicht leitend ist, fließt ein Freilaufstrom über die Freilaufdiode D 1.
Eine kritische Betriebsphase ist das Umschalten vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb. Hierbei muß sichergestellt sein, daß beim Schließen der ersten Kontakte 1, 2, durch das die Wicklung M erneut an das Netz RST gelegt wird, kein zu einem Kurzschluß führender Lichtbogen infolge des Öffnens des Kontakts 4, durch den der Gleichstrombremskreis abgetrennt wird, auftritt.
Dieses ist durch die nachfolgend beschriebene Schaltungsanordnung nach der Erfindung gewährleistet: Eingeleitet wird das Umschalten vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb durch Betätigung eines Einschalt-Tastschalters S 3, der mit der Spule S 2 des Schützes sowie einem weiteren Thyristor Th 2 und einer Diode D 2 zwischen den Phasen S und T des Netzes in Serie geschaltet ist. Der weitere Thyristor Th 2 ist mit einer zweiten Zündeinrichtung TV verbunden. Über diese Zündeinrichtung und den eingeschalteten Einschalt-Tastschalter S 3 wird an die Spule S 2 des Schützes und an die erste Zündeinrichtung TA für den Bremsthyristor Th 1 eine Spannung gelegt.
Diese Spannung bewirkt, daß bei der ersten Zündeinrichtung TA die Abgabe von Zündimpulsen an den Bremsthyristor Th 1 sofort gesperrt wird.
Bei der zweiten Zündeinrichtung TV für den weiteren Thyristor Th 2 löst die Spannung einen zu Fig. 2 näher beschriebenen Verzögerungsmechanismus aus, so daß die zweite Zündeinrichtung TV erst nach einer Verzögerung von z. B. 100 ms einen Zündimpuls an den weiteren Thyristor Th 2 liefert, während an diesem Thyristor und der Diode D 2 negative Sperrspannung anliegt. Während der negativen Spannungshalbwelle liefert die zweite Zündeinrichtung den Thyristorhaltestrom für den weiteren Thyristor Th 2.
Der Bremsstrom ist während der durch die zweite Zündeinrichtung TV erzielten Verzögerungszeit restlos abgeklungen. Der zweite Kontakt 4 des Schützes kann jetzt stromlos, d. h. ohne Lichtbogen geöffnet werden.
In der positiven Spannungshalbwelle wird deshalb durch den in der negativen Spannungshalbwelle gezündeten weiteren Thyristor Th 2 und den damit bedingten Strom durch die Spule S 2 das Schütz geschaltet, so daß die Wicklung M durch Schließen der ersten Kontakte 1, 2 wieder am Netz RST liegt. Das Schütz hält sich über einen dritten Kontakt 3 sowie einen ohmschen Widerstand R 1 dann selbst. Das Schütz wird vorzugsweise mit erhöhter Spulenspannung eingeschaltet, um ein Prellen der Kontakte zu vermeiden. Aufgrund des Leist"ngsspannungsabfalls durch den Motoranlaufstrom im beginnenden Treibbetrieb darf das Schütz nicht wieder abfallen.
Der den Freilaufkreis des Bremsstromes unterbrechende Ausschalt-Tastschalter S 4 ist zweckmäßigerweise ein Taster mit Sprungkontakt, um höhere Öffnungszeiten des Kontaktes zu erreichen.
In Fig. 2 ist eine mögliche Ausbildung der in Fig. 1 lediglich angedeuteten zweiten Zündeinrichtung TV dargestellt. Beim Schließen des Einschalt-Tastschalters S 3 fließt ein Ladestrom über einen ohmschen Widerstand R 4 sbwie einen Elektrolyt-Kondensator C. Durch geeignete Dimensionierung dieser Bauelemente läßt sich die Verzögerungszeit einstellen, die notwendig ist, um den Bremsstrom so weit abklingen zu lassen, daß der den Gleichstrombremskreis auftrennende Kontakt 4 lichtbogenfrei geöffnet werden kann. Der Zündkreis der zweiten Zündeinrichtung TV für den weiteren Thyristor Th 2 ist durch den Kondensator C, einen Transistor T sowie ein Diac Dl und einen ohmschen Widerstand R 3 gebildet. Das Zünden des weiteren Thyristors Th 2 erfolgt durch den Transistor T, dessen Basis über einen ohmschen Widerstand R6 am anodenseitigen Anschluß der Diode D 2 liegt, nur in der negativen Spannungshalbperiode, dabei fließt ein Thyristorhaltestrom vom Kondensator C über einen ohmschen Widerstand R 5, eine Haltediode D 5 und den Thyristor Th 2. Die Diode D 2 entkoppelt die Zündeinrichtung TV und den Thyristor Th 2 in der negativen Spannungshalbperiode vom Netz.
Der Transistor T ist überbrückt, wenn der Thyristor Th 2 und die Diode D 2 durch einen Halbleiterschalter, z. B. einen Triac, ersetzt werden. Die- Bauelemente im Haltestromkreis, wie Widerstand R 5 und Diode D 5 können dann entfallen.
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Claims

Schaltungsanordnung zum Betrieb eines gleichstromgebremsten Wechselstrom motors Patentansprüche 5.i Schaltungsanordnung zum Umschalten vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb eines Wechselstrommotors, der im Treibbetrieb über erste Kontakte eines über eine Spule gesteuerten Schützes an ein speisendes Netz angeschlossen ist und der im Bremsbetrieb über einen zweiten, antivalent zu den ersten Kontakten des Schützes schaltenden Kontakt in einen aus zwei Teilstromkreisen bestehenden Gleichstrombremskreis legbar ist, bei dem im ersten Teilstromkreis ein von einer ersten Zündeinrichtung zündbarer Bremsthyristor und im zweiten Teilstromkreis eine Freilaufdiode angeordnet sind, dadurch gek e n n z e-i c h ne t, daß die Spule (S 2) des Schützes mit einem Einschalt-Tastschalter (S 3) für den Treibbetrieb, einem weiteren Thyristor (Th 2) und einer Diode (D 2) in Reihe angeordnet ist, daß der weitere Thyristor (Th 2) von einer zweiten Zündeinrichtung (TV) zündbar ist, daß durch Schließen des Einschalt-Tastschalters (S 3) eine Spannung sowohl an die erste Zündeinrichtung (TA) als auch an die zweite Zündeinrichtung (TV) legbar ist und daß diese Spannung bei der ersten Zündeinrichtung (TA) die Abgabe von Zündimpuisen an den Bremsthyristor (Th 1) sofort sperrt und bei der zweiten Zündeinrichtung (TV) eine verzögerte Abgabe von Zündimpulsen an den weiteren Thyristor (Th 2) bewirkt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der verzögerten Zündung des weiteren Thyristors (Th 2) eine erhöhte Spannung an die Spule (S 2) des Schützes gelegt ist.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Teilstromkreis des Gleichstrombremskreises ein Ausschalt-Tastschalter (S 4) mit Sprungkontakt angeordnet ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Thyristor (Th 2) und die Diode (D 2) durch einen Halbleiterschalter ersetzt sind.