DE374697C - Drehstromsenkschaltung - Google Patents

Description

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Ein Drehstrommotor bremst bekanntlich selbsttätig, wenn seine Drehzahl unter dem Antrieb einer sinkenden, das Triebwerk durchziehenden Last übersynchron, d. h. größer als

• die Leerlauf drehzahl wird. Letztere ist beim Kurzschluß der im Läuferkreis eingeschalteten Widerstände nur wenige Prozent größer als bei Synchronismus, kann aber durch das Einschalten von ' Widerständen zunehmender

• Ohmzahl auf das 1,5- bis 2fache gesteigert werden. Man hat hiervon insbesondere bei Greiferkranen, wo es auf das schnelle Senken des leeren Greifers ankommt. Gebrauch gemacht, indem man die ersten Anlaßstellungen

ί einer Steuerwalze mit einfacher Fahrschaltung zum übersynchronen Senken lwnutzt. Es wurden hierbei zunächst die Anlaßwiderstände kurzgeschlossen und diese dann durch Zurückdrehen der Steuerwalze auf die ersten Anlaßstellungen \vieder eingeschaltet. Dies ergibt das in Abb. 1 dargestellte Geschwindigkeitsbild. Auf der Abszissenachse sind die verschiedenen Kontrollerstellungen, auf der Ordinatenachse die Drehzahlen des Motors aufgetragen. Die Horizontallinie ί entspricht der Synchrongeschwindigkeit, die punktierte Kurve stellt die in den verschiedenen Kontrollerstellungen beim Anlassen entstehenden Drehzahlen, die ausgezogene Kurve die übersynchronen Drehzahlen bei schweren Lasten und Rückschaltung des Kontrollers daj\ In der Stellung 4 des Kontrollers ist die Drehzahl um etwa 5 Prozent, bei voller Geschwindigkeit auf Stellung 1 um etwa 75 Prozent ' größer als bei der Synchrongeschwindigkeit. Man kann auch auf Stellung 1 von vornherein ; stehenbleiben, wird aber dann die über- i synchrone Geschwindigkeit viel langsamer er- I reichen als bei vorheriger Beschleunigung durch Einschalten bis zur Stellung 4 und Zurückschalten nach i.

Diese Schaltungsweise hat den Nachteil, daß die Geschwindigkeitsänderung nicht in sinngemäßer Reihenfolge vor sich geht, denn die Geschwindigkeit nimmt bei durchziehenden ΐ-asten eigenartigerweise um· so stärker- zu, je geringer der Ausschlag der Steuerwalze wird. Anstatt einer Geschwindigkeitsverminderung beim Zurückdrehen der Walze tritt eine Steigerung ein. Dadurch wird nicht nur der Kranführer irregemacht, sondern auch ein harter Stoß auf das Triebwerk und ein starker Verschleiß der mechanischen Haltebremse herbeigeführt; denn diese schließt sich bei der größtmöglichen Drehzahl. Dadurch erklärt es sich, daß bei Drehstromhubwerken der Bremsbackenverschleiß stärker auftritt.als bei solchen mit Gleichstrom.

Man kennt auch schon Einrichtungen, bei denen auf der Steuerwalze besondere Stellungen für das Senken schwerer Lasten mit übersynchroner Geschwindigkeit vorgesehen sind, die auf die Anlaßstellung folgen und auf denen erneut Widerstände in den Läuferkreis eingeschaltet werden. Diese Einrichtungen besitzen aber den Nachteil, daß beim Zurückschalten der Hauptwalze nach Null wieder eine Geschwindigkeitssteigerung über den Synchronismus eintritt, sobald in der Nähe der Nullstellung erneut Widerstand in den Ankerkreis eingeschaltet wird. Die Bremse muß also wieder bei höchster Geschwindigkeit einfallen. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Anlaßwiderstände beim Zurückschalten aus der Kurzschlußstellung nach »Aus« durch Anordnung an sich bekannter Hilfswalzen oder von Schützschaltungen kurzgeschlossen bleibt.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in Abb. 3 ■-ein Schaltungsschema der Anordnung dargestellt. R, S und Γ sind die drei Phasenleitungen eines Drehstromnetzes, U, V, W die drei Anschlußpunktc der beispielsweise im Dreieck geschalteten Statorwicklungen. Die Rotorwicklung ist als Zweiphasenwicklung dargestellt, kann aber selbstverständlich auch mit Dreiphasenwicklung versehen werden. Die Anschlußpunkte des Rotors sind mit u, v, x\y bezeichnet, b ist ein Bremslüfter, der an die Statorwicklung U, V, W direkt angeschlossen ist. α ist die Hauptwalze, auf welcher rechts die Hub- und links die Senkstellungen angeordnet sind. Die obersten vier Segmente dienen zum LTmschalten der Ständerwicklung zwecks Umkehr der Drehrichtung, die übrigen Segmente zur Schaltung des Läufers. An den Yerkettungspunkt x'y desselben werden auf den Stellungen »Heben 1 bis 8« und »Senken ι bis 4« immer kleinere Widerstände der 1 leiden Widerstandsgruppen r_u bis i\. und r₂₁ bis ;-o₌ angeschlossen. Auf »Senken 4« ist nur noch die letzte Stufe jeder Phase im Läuferkreis eingeschaltet, dann beginnt auf ;.Senken 5« in umgekehrter Reihenfolge die Vergrößerung der Widerstände derart, daß in *Senken 7« wieder der volle Anlaßwiderstand

eingeschaltet ist. Es ergibt sich für schwere Lasten ein Geschwindigkeitsdiagramm nach Abb. 2, das die mit der Bewegung des Steuerhebels übereinstimmende Geschwindigkeitssteigerung erkennen läßt. J bedeutet wiederum die synchrone Drehzahl, während die maximal erreichbare Umdrehungszahl wieder etwa

i,7S -s- ist,'
Beim Zurückschalten der Hauptwalze nach

ίο Null wird gemäß der Erfindung die Hilfswalze c, die bisher in »Aus« stand, nach »Ein« umgestellt, sobald von Stellung »Senken 4« in Richtung auf die Nullstellung geschaltet wird. Die Hilfswalze kann in bekannter Weise angeordnet sein. Statt dessen kann man aber auch eine Schützschaltung benutzen. Die Widerstände werden hierbei vollständig kurzgeschlossen und bleiben es ■beim Weiterschalten bis auf die Nullstellung.

.Nimmt man an, daß die übersynchrone Geschwindigkeit in »Senken 7« auf den i,75fachen Wert des Synchronismus gesteigert wurde, und daß sie auf den Stellungen 4 bis ι auf den i,o5fachen Wert gefallen ist, so erkennt man, daß der Bremsbackenverschleiß, der proportional der mit dem Quadrat der Geschwindigkeit gesunkenen lebendigen Kraft ist, bei der neuen Schaltung kleiner werden muß als bei der bisherigen Schaltung.

Man kann die neue übersynchrone Senkschaltung auch mit der Gegenstromsenkschaltung vereinigen und dadurch 1 ei schweren Lasten eine Regelung auf unrersynchrone Geschwindigkeit erzielen. Bei einer solchen Schaltung würden dann in der Abb. 3 zwischen der Nullage und der Stellung Senken ι mit Kraftstrom die Gegenstromstellungen eingefügt werden. Auf diesen Gegcn-Stromstellungen darf aber dann die Hilfswalze c niemals in »Ein« stehen, sondern die selbsttätige Ausschaltvorrichtung muß so ausgebildet werden, daß beim Zurückschalten von Senken 7 nach Null zwar auf den Anlaß-Stellungen 1 bis 4 die Hilfswalze c in »Ein« steht, auf den zwischen 1 und ο befindlichen Gegenstromsteilungen aber wieder nach »Aus« umgestellt wird.

Man kann auch ohne Gegenstromschaltung untersynchrone Senkgeschwindigkeit bei schweren Lasten durch eine mechanische Bremse erzielen, die in den ersten Senkstellungen (1 und 2) des Steuerapparates schleift, auf den weiteren Stellungen aber

durch einen Bremslüftmagneten gelüftet'wird. Dieser Magnet muß nun beim Ausschalten aus der übersynchronen Geschwindigkeit, wenn die Anlaßwiderstände kurzgeschlossen bleiben, auch in den ersten Senkstellungen (1 und 2) gelüftet werden, um eine unnütze Stromsteigerung zu verhindern. In der Abb. 4 sind diejenigen Steuersegmente, die für diese Schaltung am Kontroller α und an der Hilfswalze c außer den in der Abb. 3 bereits dargestellten Steuersegmeiiten angebracht werden müssen, und die Verbindung dieser Segmente mit dem Netz R, S, T und dem Bremslüfter b dargestellt. In sämtlichen Hubstellungen des Kontrollers wird der Bremslüfter b an das Netz angeschlossen und somit die Bremse ge- 7· lüftet. Schaltet man dagegen von der Nullstellung auf Senken, so wird in den Stellungen τ und 2 die Bremse nicht angehoben, weil hierbei die Kontakte C₁ der Hilfswalze c in der auf der Zeichnung dargestellten Stellung 7; sich befinden und infolgedessen die Verbindungen zwischen dem Bremslüfter und dem Netz an den unteren Kontaktpunkten des Kontrollers unterbrochen sind. Auf den Stellungen 3 bis 7 wird dagegen der Bremslüfter 8c über das erste und vierte Steuersegment an der Hauptwalze α an das Netz angeschlossen. Beim Rückschalten auf Null wird dann die Hilfswalze c umgeschaltet und die Kontaktsegmente C₁ stellen eine Verbindung zwischen ^si dem Netz und dem Bremslüftmagneten b her, so daß auch auf den Stellungen 1 und 2 die Bremse gelüftet bleibt.

Claims (3)

1. PATENT-An^-SPRUCHE:

   r. Drehstromsenkschaltung, bei der auf der Steuerungswalze besondere Stellungen für das Senken schwerer Lasten mit übersynchroner Geschwindigkeit vorgesehen sind, die auf die Anlaß Stellungen folgen, und in denen erneut Widerstände in den Läuferstromkreis eingeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßwiderstände beim Zurückschalten aus der Kurzschlußstellung in die Nullstellung durch Anordnung an sich bekannter Hiifswalzen oder von Schützschaltungen kurzgeschlossen bleiben. "*
2. 2. Drehstromschaltung nach Anspruch 1

   in Verbindung mit Gegenstrombremsung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschluß der Widerstände auf den Gegenstromstellungen wieder aufgehoben wird.
3. 3. Drehstromsenkschaltung nach Anspruch ι und 2 in Verbindung mit einer Zusatzbremse zur Regelung auf untersynchrone Geschwindigkeit auf den ersten Senkstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß auf diesen Senkstellungen die Bremse beim Zurückschalten aus der Kurzschlußstellung nicht geschlossen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.