DE373372C

DE373372C - Control device for electric motors

Info

Publication number: DE373372C
Application number: DEW60074D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Electric and Manufacturing Co
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1920-12-14
Filing date: 1921-12-15
Publication date: 1923-04-11

Description

Regelungseinrichtung für elektrische IKotoren. Die Erfindung bezieht sich auf Kontrollsysteme für Nebenschlußelektromotoren mit veränderlicher Geschwindigkeit. Bei solchen Motoren ist es vorteilhaft, die allmähliche Steigerung der Motorgeschwindigkeit durch attfeinanderfolgendes einschalten von Ab- schnitten des Feldwiderstandes in Serie mit der Feldwicklung in vorherbestimmten Zeita7-schnitten zu erzielen.Control device for electric motors. The invention relates to control systems for variable speed shunt electric motors. In such engines, it is advantageous to the gradual increase in engine speed by attfeinanderfolgendes turn of sections by the field resistance in series with the field winding in predetermined Zeita7-cut to achieve.

Es sind Selbstanlasser für Elektromotoren bekannt, welche auf dem Prinzip beruhen, nacheinander Teile eines Anlaßwiderstandes kurzzuschließen, der in Serie mit der Feldwicklung liegt, und zwar mittels Schalter, die durch thermostatische Einrichtungen gesteuert «erden, von denen die erste selbsttätig durch Schließen des Betätigungsschalters erregt wird und ;lie anderen durch Betätigung des vorhergehenden Thermostaten: Gemäß der Erfindung werden nun die Teile eines Widerstandes nacheinander in Serie mit der Feldwicklung eines Nebenschlußmotors mittels Schalter gebracht, die durch Thermostaten gesteuert «-erden, welche ihrerseits durch einen von Hand betätigten Kontroller geregelt werden. Hierdurch wird eine allinähliche Beschleunigung des Motors bis zu der durch die Stellung des von Hand betätigten Kontrollers bestimmten Gesch,.vindigkeit selbsttätig sichergestellt, gleichgültig, mit welcher Geschwindigkeit der Kontroller betätigt wird. Durch passende Bemessung der verschiedenen tlierniostatischen Vorrichtungen, um in verschiedenen Zeitperioden sich wieder zurückzubewegen, kann das System auch dazu benutzt «-erden, um eine allmähliche Verzögerung des Motors bis zu der durch die Stellung des von Hand betätigten Kontrollers bestimmten Geschwindigkeit zti sichern, unabhängig davon, mit welcher Geschwindigkeit der Kontroller betätigt wird.There are self-starters for electric motors known which on the Based on the principle, successively parts of a starting resistor to short-circuit which is in series with the field winding by means of switches operated by thermostatic Devices are controlled, the first of which automatically closes of the operating switch is energized and; let others by operating the previous one Thermostats: According to the invention, the parts of a resistor are now one after the other brought in series with the field winding of a shunt motor by means of a switch, which are controlled by thermostats, which in turn are controlled by a hand operated controller. This results in an all-around acceleration of the motor to that determined by the position of the manually operated controller Gesch, .vindigkeit automatically ensured, regardless of the speed the controller is operated. By appropriately dimensioning the various tlierniostatic Devices to move back in different time periods can the system is also used «-ground to a gradual deceleration of the engine up to the speed determined by the position of the manually operated controller zti, regardless of the speed at which the controller is operated will.

Die Zeichnung zeigt ein Schaltungsschema zur Erläuterung der Erfindung.The drawing shows a circuit diagram to explain the invention.

Der Motor i, welcher eine 'N#ebenschlußfeldinagnetwicklung 3 und einen Feldwiderstand .I hat, wird zusammen finit einem Anlaßwiderstand 2 erregt, wenn der Steuerschalter 5 in seine erste Stellung A bewegt wird, in welcher er zwei Kontaktfinger 6 überbrückt. Hierdurch wird der Strom für den Hauptleitungskontaktschalter 7 geschlossen. Unmittelbar nach dein Schließen des Kontaktschalters 7 erfolgt Stromschluß durch die Spulen 13, 14 und 15 der elektromagnetischen Schalter 16, 17 und 18, wodurch nach Anspringen der Kontaktbrücken 16, 17, 18 der Feldwiderstand d. kurzgeschlossen wird.The motor i, which has a N # ebenschlußfeldinagnetwicklung 3 and a Field resistance .I is excited together finitely with a starting resistance 2 when the control switch 5 is moved to its first position A, in which it has two contact fingers 6 bridged. As a result, the current for the main line contact switch 7 is closed. Immediately after you close the contact switch 7 there is a short circuit the coils 13, 14 and 15 of the electromagnetic switches 16, 17 and 18, whereby after the contact bridges 16, 17, 18 have opened, the field resistance d. shorted will.

Wie üblich, ist, wird, sobald der 'Motor auf Geschwindigkeit gekommen ist, der Anlaßwiderstand 2 kurzgeschlossen, was durch einen elektromagnetischen Kontaktschalter g geschieht.As usual, as soon as the 'engine gets up to speed, it will be is, the starting resistor 2 short-circuited, which is caused by an electromagnetic Contact switch g happens.

Wird der Steuerschalter 5 in seine zweite Stellung B bewegt, so überbrückt er die Kdntaktfinger io, wodurch Stromschluß über die Hochwiderstandsspule i i des tliernio-.lektrischen Relais 12 erfolgt. Hierdurch erhitzt sich die Spule i i und veranlaßt nach einer vorbestimmten Zeit das Offnen des Relais 12, was die Enterregung der Spule 13 und ein Offnen des Kontaktschalters 16 zur Folge hat, wodurch der erste Abschnitt des Feldwiderstandes 4 vor die Feldmagnetwicklung 3 geschaltet wird. Die gleiche Bewegung des thermoelektrischen Relais 12 bewirkt der. Schluß eines Schalters ig zwischen dein ersten und dein zweiten Relais. Der an dem Relais 12 angebrachte Teil des Schalters ig ist von (lies-ein isoliert und mit dein nächstfolgenden Kontaktfinger 2o des Steuerschalters 5 leitend verlunden.If the control switch 5 is moved into its second position B, it is bridged he the Kdntaktfinger io, whereby current short over the high resistance coil i i des tliernio-electrical relay 12 takes place. This heats the coil i and i causes the opening of the relay 12 after a predetermined time, which deenergizes the coil 13 and an opening of the contact switch 16 has the consequence, whereby the first Section of the field resistor 4 is connected in front of the field magnet winding 3. the the same movement of the thermoelectric relay 12 causes the. Closure of a switch ig between your first and your second relay. The one attached to the relay 12 Part of the switch ig is insulated from (read-a and with your next following contact finger 2o of the control switch 5 are conductive.

Infolge Bewegung des Schalters 5 in seine dritte Stellung C wird der Strom durch den Kontaktfinger zo mittels der leitend verhundenen Schaltersegmente und des geschlossenen Schalters ig iil:er die Hochwiderstandswicklung 21 des zweiten thermoelektrischen Relais geschlossen. Sowie diese Wicklung 21 genügend heiß geworden ist, veranlaßt sie das Offnen des Relais 2.3 und erreicht damit, daß der Strom durch die Wicklung 14 unterbrochen wird. Infolgedessen öffnet sich der Kontaktschalter 17, und der -zweite Teil des Feldwiderstandes wird in Serie mit der Feldniagnetwickhing geschaltet. Die gleiche Bewegung des Relais 22 bewirkt das Schließen des Schalters 23 mit der gleichen Wirkung, wie sie eben für den Schalter ig geschildert wurde.As a result of movement of the switch 5 in its third position C is the Current through the contact finger zo by means of the electrically connected switch segments and the closed switch ig iil: he the high resistance winding 21 of the second thermoelectric relay closed. As well as this winding 21 has become sufficiently hot is, it causes the opening of the relay 2.3 and thus achieves that the current through the winding 14 is interrupted. As a result, the contact switch opens 17, and the second part of the field resistance is in series with the Feldniagnetwickhing switched. The same movement of relay 22 causes the switch to close 23 with the same effect as was just described for the switch ig.

Wird der Steuerschalter 5 in seine vierte Stellung D bewegt, so wird der Strom durch den Kontaktfinger 2d., Schalter 23 und die Hochwiderstandswicklung 25 des dritten therinoelektrischen Relais 26 geschlossen.If the control switch 5 is moved to its fourth position D, then the current through the contact finger 2d., switch 23 and the high resistance winding 25 of the third therino-electric relay 26 closed.

ach genügendem Heißwerden der Wicklung 25 öffnet sich das Relais 26 und legt sich gegen den Anschlag 27 an. Hierdurch wird der Strom unterbrochen, die Wicklung 15 enterregt und der Schalter 18 geöffnet, so daß der erste Abschnitt des Feldwiderstandes d. in Serie mit der Felinagnetwicklung 3 geschaltet wird. Hierdurch erhält der Motor seine höchste Geschwindigkeit.After the winding 25 has become sufficiently hot, the relay 26 opens and rests against the stop 27. This interrupts the current that Winding 15 de-energized and the switch 18 opened, so that the first section of the Field resistance d. is connected in series with the feline magnet winding 3. Through this the engine gets its highest speed.

Die Verminderung der 1lotorgeschwindigkeit kann ebenfalls durch die zeitbestimmenden thermoelektrischen Relais 12, 22 und 26 überwacht werden, um eine umgekehrte Wirkungsfolge zu erzielen. Wenn nämlich die Zeit zur Zurückstellung des Relais 26 so bestimmt ist, daß sie kürzer ist als die entsprechende Zeit für das Relais 22, und diese kürzer als die für das Relais 12, so wird im Verhältnis die Geschwindigkeitsverminderung ebenso allmählich vor sich gehen, wie die Beschleunigung. Dies trifft zu, gleichgültig, ob der Schalter in einem Zuge in seine Offenstellung bewegt wird oder Schritt für Schritt. Die Zeitbestimmung kann entweder dadurch geregelt werden, daß die Spulen 11, 21 und 25 verschieden gemacht werden, oder aber auch dadurch, daß Stoffe mit verschiedenen Eigenschaften für die Thermostaten der Relais 12, 22 und 26 gewählt werden.The reduction in the rotor speed can also be caused by the time-determining thermoelectric relays 12, 22 and 26 are monitored to a to achieve the opposite effect. If the time to postpone the Relay 26 is determined so that it is shorter than the corresponding time for the Relay 22, and this is shorter than that for relay 12, then the ratio will be Decrease in speed is just as gradual as acceleration. This applies regardless of whether the switch is in its open position in one go is moved or step by step. The timing can either be regulated thereby be that the coils 11, 21 and 25 are made different, or else by having substances with different properties for the thermostats of the relays 12, 22 and 26 can be selected.

Aus dem Vorhergehenden folgt, daß, wenn der Bedienungsmann den Steuerschalter in einem Zug auf Vollgang stellt, trotzdem der Motor allmählich beschleunigt wird, weil die Enterregung der Spule des zweiten Kontaktschalters in dem Beschleunigungsstromkreis davon abhängt, daß vorher das erste thermoelektrische Relais, welches den ersten Kontaktschalter steuert, sich bewegt. Ebenso, weil die Enterregung der Spule des dritten Kontaktschalters abhängt von der vorhergehenden Bewegung des zweiten und ersten thermo,statischen Relais usf., bis die gesamte Zahl der Widerstandsabschnitte eingeschaltet ist. Hierzluroh erhält man also eine vollkommene Überwachung der Beschleunigung des :Motors.From the foregoing it follows that if the operator turns the control switch to full speed in one go, despite the fact that the motor gradually turns is accelerated because the de-excitation of the coil of the second contact switch in the acceleration circuit depends on the fact that the first thermoelectric Relay that controls the first contact switch moves. Likewise, because the De-energization of the coil of the third contact switch depends on the previous one Movement of the second and first thermo, static relay etc. until the total number the resistor section is switched on. So here you get a perfect one Monitoring the acceleration of the: motor.

Ferner geht hervor, daß diese thermoelektrische Steuerung so ist, daß der Motor nicht über einen vorherbestimmten Grad beschleunigt werden kann, noch kann er überhaupt beschleunigt werden; ehe nicht der Steuerschalter in eine Stellung gebracht ist, in welcher die Wicklung i i des ersten thermoelektrischen Relais erregt wird.It can also be seen that this thermoelectric control is so that the engine cannot be accelerated beyond a predetermined degree, yet can it be accelerated at all; before the control switch is not in one position is brought, in which the winding i i of the first thermoelectric relay is energized will.

Ferner ist der Bedienende daran gehindert, den Motor zu rasch zu beschleunigen, «eil, ganz gleichgültig von der Schnelligkeit der Schalterbewegung, der zweite Abschnitt des Feldwiderstandes nicht eher eingeschaltet werden kann, bis der Kontaktschalter i9 geschlossen ist. Dies kann aber nur durch die Bewegung des Relais i2 geschehen, die wiederum erst dann erfolgen kann, wenn die Kontaktfinger io von dem Steuerschalter iil:erbriickt worden sind.Furthermore, the operator is prevented from accelerating the engine too quickly, «Hurry, no matter how fast the switch is moved, the second section of the field resistance cannot be switched on until the contact switch i9 is closed. But this can only be done by moving relay i2, which in turn can only take place when the contact fingers io from the control switch iil: have been vomited.

Ebenso können die weiteren Ahschnitte .des Feldwiderstandes nicht eher eingeschaltet werden, bis nicht die übrigen tliermoelektrischen Relais aufeinanderfole-end den Strom durch ihre Wicklungen unterbrochen haben und gleichzeitig die Kontaktschalter zwischen dem Steuerschalter und der nächstfolgenden Relaiswicklung geschlossen haben.The other sections of the field resistance cannot either rather be switched on, until the remaining thermal relay does not follow one another have interrupted the current through their windings and at the same time the contact switch have closed between the control switch and the next relay winding.

Die Vorteile des neuen Kontrollsystems sind mannigfaltig, insbesondere für Aufzüge und solche Fördervorrichtungen, die ähnliche Bedingungen zeigen. In solchen Fällen ist die Beschleunigung des Motors vollständig selbständig, und mag der Bedienende tun, was er will, er kann keine schädliche Beschleunigung erzwingen.The advantages of the new control system are many, in particular for elevators and those conveyors showing similar conditions. In in such cases the acceleration of the engine is completely independent, and likes the operator can do what he wants, he cannot force a harmful acceleration.

Naturgemäß ist die Erfindung nicht auf die spezielle Schaltung und Anordnung der Teile nach der Beschreibung und Zeichnung l..,eschränkt, sondern es lassen sich im Rahmen der Erfindung verschiedene Abänderungen treffen.Naturally, the invention is not limited to the specific circuit and Arrangement of the parts according to the description and drawing l .., limited, but it various modifications can be made within the scope of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS; i. Control device for electric motors, in which parts of a resistor are connected one after the other in series with the field winding of a shunt motor and through thernioelectric devices, characterized in that the thermoelectric devices are controlled by a manual control switch in such a way that a gradual acceleration of the motor up to a speed which is determined by the respective position of the manual control switch, is effected automatically, regardless of the speed at which the controller is operated.

2. Control device according to claim i, characterized in that that when the manual control switch is reset, the thermoelectric devices switch off again in different time periods, so that there is a gradual delay of the motor up to a speed that is determined by the position of the Manual control switch is determined, regardless of the speed this is operated.

3. Control device according to claim i or 2, characterized in that that the field resistance (q.) with several electromagnetic switches (16, 17, 18) is provided, which when the switch sections fall off one after the other Connect the field resistor previously short-circuited by the switch in front of the field, while for each of these switches (16, 17, 18) a thermoelectric relay (12, 22, 26) affects the excitation of the windings (13, 1.4, i5) of the switches (16, 17, 18). d. Control device according to claim 1, 2 or 3, in which each thermoelectric Relay (12, 22, 26) is provided with a heating coil (11, 21, 25) which all with the manual control switch (5) to control all relays (12, 22, 26), which set and set the top speed of the motor allow.