DE402786C - Sicherheitsschaltung fuer Drehstromantriebe mit Verzoegerungsstrecke - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 20. SEPTEMBER 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 35 b GRUPPE

(A 33823 Xl\₃₅b)

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin.

Sicherheitsschaltung für Drehstromantriebe mit Verzögerungsstrecke.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juli 1920 ab.

Um zu verhindern, daß man Verladebrücken oder ähnliche Einrichtungen mit Umkehrbetrieb mit großer Geschwindigkeit bis ans Ende der

wenn der Kran ο. dgl. beim Überfahren der Endschalter seine volle Geschwindigkeit besitzt. Es gibt allerdings auch einzelne Sicherheits-

Fahrbahn fährt und dadurch Bruch oder Ent- i endschaltungen, bei denen eine selbsttätige gleisung herbeiführt, werden in der Regel End- '·■ Begrenzung der Fahrgeschwindigkeiten für Teilschaltungen angewendet. Die meisten bekann- i strecken des Fahrweges erzielt wird. Bei diesen ten Endschaltungen bewirken das Einfallen der i Endschaltungen ist der Führer, um eine vor- 15 Bremse. Das hat große Nachteile zur Folge, ! zeitige und plötzliche Ausschaltung zu ver-

hindern, gezwungen, auf eine einer niedrigen Geschwindigkeit entsprechende Stellung des Kontrollers zurückzugehen. Unterläßt er das, so kommt auch hierbei die Endschaltung bei voller Geschwindigkeit zur Wirkung, und der Stillstand erfolgt mit heftigem Stoß. Es ist auch schon bekannt geworden, vor der Endausschaltung die Geschwindigkeit des Antriebsmotors durch Gegenstrombremsung zu verringern. Dadurch kann, je nach der Belastung, ein vorzeitiges Stillsetzen oder auch eine Bewegungsumkehr herbeigeführt werden.

Nach der Erfindung werden alle diese Nachteile bei Drehstromantrieben vermieden, indem durch die Endschaltung selbsttätig die Geschwindigkeit durch Gegenstrom bis auf ein vorher bestimmtes Maß verringert wird. Wenn diese Geschwindigkeit erreicht ist, dann wird ; selbsttätig die ursprüngliche Schaltung wieder hergestellt, und der Antrieb fährt mit der verringerten Geschwindigkeit, ohne vorher anzuhalten, bis in die Endlage, wo die Stillsetzung stoßlos erfolgen kann.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Steuerung, und zwar für selbsttätiges Anlassen, dargestellt. Es sind für das Anlassen nur vier Widerstandsstufen vorgesehen, es können aber selbstverständlich beliebig viel Anlaßstellungen vorgesehen werden. I und H sind die beiden mit Sperr- und Hilfskontakten versehenen Ständerschütze für Vor- und Rückwärtsfahrt; die im Ruhezustand geschlossenen Sperrkont akte sind rechts, die im Ruhezustand offenen Hilfskontakte sind links unterhalb der Schützspulen gezeichnet. III ist ein Bremslüfterschütz, das gleichzeitig als Hilfsschücz benutzt wird. Mit IV sind die Widerstandsschütze bezeichnet, die j in Abhängigkeit von drei mit V bezeichneten Stromwächtern arbeiten. M ist der Motor, Bin der Bremslüfter. U stellt den Umschalter dar, der zur Einleitung der Bewegung und zum Umsteuern benutzt wird. Mit E sind je vier Endschalter an jedem Ende der Bahn bezeichnet, die zur selbsttätigen Geschwindigkeitsverminderung und endgültigen Ausschaltung in den Verzögerungsstrecken angeordnet werden. Re sind zwei Spannungsrelais, die in Abhängigkeit von der Rotorspannung stehen und mit den Hilfsschützen VI und VII zusammen arbeiten. R, S, T sind die drei Netzanschlüsse.

Wie aus dem Schaltbild hervorgeht, arbeitet die Steuerung wie folgt:

Es sei angenommen, daß nach rechts gefahren werden soll; dann sind von der rechts dargestellten Endschaltergruppe folgende Schalter ! geschlossen: w-wv, fi^-fv, g^S, während der Schalter bv-bv¹ geöffnet ist. Der Umschalter U wird nach rechts ausgelegt, dadurch wird zunächst das Schütz III erregt, und zwar dadurch, daß seine Spule, die einerseits an Phase R hängt, anderseits über die Kontaktfinger b-g¹ des ! Umschalters und den Endschalter g^-S an die Phase 5 angeschlossen wird. Durch das erregte , Schütz wird der Bremslüfter gelüftet. Gleichzeitig wird der Finger R¹⁰ des Umschalters über die Hilfskontakte des Schützes III an die Netzphase R angeschlossen. Nunmehr stehen die Finger wv, bv, fv¹ und I des Umschalters mit der Phase R in Verbindung. Der Finger I wird nur beim Bremsen benutzt, ebenso der Finger bv, während für die Fahrt nur die Finger fv¹ und wv in Betracht kommen.

Dadurch, daß der Finger fv¹ an R liegt, bekommt das Schütz I Strorn, indem seine Spule einerseits über den Endschalter fv^x-fv und den Sperrkontakt des in Ruhe befindlichen Schützes II an R angeschlossen ist und anderseits über die Ständerklemme V und die Ständerwicklung mit der Phase T verbunden ist. Nach erfolgtem Anspringen des Schützes I liegt der zweite Punkt der Schützspule über den Hauptkontakt des Schützes an der Phase S. Ferner wird durch das Anspringen des Schützes I sein Sperrkontakt geöffnet und sein Hilfskontakt geschlossen. Dadurch werden die Schützspulen der Schütze IV an das Netz angeschlossen, und zwar auf folgendem Wege: Der Finger wv des Umschalters ist, wie schon bemerkt wurde, an die Phase R angeschlossen, und die Spulen der Schütze IV sind demnach einerseits über den Endschalter wv-w an die gleiche Phase R angeschlossen, anderseits hängen sie über die angegebenen Stromwächter V teils unmittelbar, teils mittelbar über die Hilfskontakte des jeweilig vorhergehenden, in der Zeichnung links liegenden Schützes an dem Hilfskontakt des Schützes I und dadurch an der Phase S.

Der Motor war nach erfolgter Einschaltung des Schützes I in der bestimmten Richtung für Fahrt nach rechts an das Netz angeschlossen worden, wobei der Läuferstromkreis über die Widerstände geschlossen ist. Beim Einschalten tritt ein Stromstoß ein, durch welchen der linke Stromwächter V zunächst den Stromkreis für die linke Schützspule IV öffnet. Sobald der Stromstoß zurückgegangen ist, wird der linke Stromwächter und somit die linke Schützspule IV wieder geschlossen, dadurch wird der Teil r^u-r¹² und r²¹-y²² des Widerstandes kurzgeschlossen. Durch das Kurzschließen dieser Widerstandsstufe tritt wieder ein Stromstoß ein, der eine Stromunterbrechung des Spulenstromkreises am mittelsten Stromwächter V hervorruft. Erst wenn dieser Stromstoß abgeklungen ist, kann die Spule des mittelsten Schützes IV anspringen und dadurch den Teil r¹²-r^ls bzw. _c ²²-r^2S des Widerstandes kurzschließen. Wieder erfolgt ein Stromstoß, durch den der rechte Stromwächter geöffnet wird. Erst wenn der Stromstoß abgeklungen ist, wird die Spule des rechtsliegenden Schützes IV erregt und schließt nunmehr den Teil des Widerstandes y¹³-?·¹⁴ bzw. r^2S-r²ⁱ kurz,

also den gesamten Widerstand. Jetzt läuft der Motor mit voller Geschwindigkeit weiter.

Wenn nun das Fahrzeug an das Ende seiner Bahn gelangt, so wird zunächst der Schalter WV-W geöffnet und dadurch der Anlaßwiderstand wieder vorgeschaltet. Kurz danach wird der Endschalter bv-bv¹ geschlossen und der Endschalter fi^-fv geöffnet. Durch den Schalter bv-bv¹ wird die Gegenstrombremsung vorbereitet unter Vermittlung des Sperrkontaktes des nicht erregten Hilfsschützes VI. Sobald durch den Endschalter fv-fv¹ die Spule des Schützes I unterbrochen ist, wird durch die vorbereitete Schaltung die Spule des Schützes II eingeschaltet. Dadurch wird Gegenstrom gegeben. Dabei steigt die Spannung an den Klemmen 11, ν des Rotors über den Wert, den sie im Stillstand bzw. im Moment des Einschaltens des Motors hat. An den Klemmen u, ν liegt nun entsprechend der Stellung des Umschalters U der eine von zwei Spannungsauslösern Re, und zwar bei der angenommenen Fahrtrichtung der linke Spannungsauslöser, dessen Klemmen u¹, ν^Λ über die Kontaktfinger u¹, v¹ und u, ν des Umschalters mit den Rotor klemmen verbunden werden. Ferner liegt an den Motorklemmen, und zwar zwischen ihnen und dem Umschalter, ein weiterer Spannungsauslöser Re'. Die Spannungsauslöser sind so bemessen, daß sie nur dann anspringen, wenn ihre Spulen mit einer Spannung gespeist werden, die um einen bestimmten Betrag höher ist als die Stillstandspannung der Rotorklemmen u, v, daß sie dagegen ihre Anker fallen lassen, wenn die Spannung nahezu auf den Wert der Stillstandspannung gesunken ist, wenn sie z. B. bei den Spannungsauslösern Re nur noch um 5 Prozent und beim Spannungsauslöser Re' nur noch um 10 Prozent höher ist. In dem Augenblick, in welchem Gegenstrom gegeben wird, springt daher der Spannungsauslöser Re' an und schaltet die Spule ti¹, v¹ ab. Sobald durch die Gegenstrombremsung die Geschwindigkeit auf einen bestimmten Betrag, beispielsweise 10 Prozent der Synchrongeschwindigkeit, gesunken ist, läßt der Spannungsauslöser Re' seinen Anker abfallen, der linke Spannungsauslöser Re springt an und legt die Spule des HilfsschützesVI mit ihrer einen Klemme an die Phase S an. Die andere Klemme dieser Spule ist über die Finger Z und R¹⁰ des Umschalters U und die Hilfskontakte des Schützes III an die Netzphase R angeschlossen. Das Hilfsschütz VI wird also erregt. Seine Hilfskontakte unterbrechen nunmehr die Verbindung bv^x-fr. Gleichzeitig wird durch Schließen des linken Hauptkontaktes des Hilfsschützes die Verbindung fv-fv¹ wieder hergestellt, so daß wiederum die Spule des Schützes II ausgeschaltet und die des Schützes I eingeschaltet wird. Dadurch wird die Schaltung des Motors für die ursprüngliche Drehrichtung wieder hergestellt, jedoch läuft der Motor mit geringerer Geschwindigkeit, da nach Ausschalten der Verbindung w-wv die Anlaßwiderstände dauernd vorgeschaltet bleiben. Durch Schließen seines Hauptkontaktes s hält sich das Hilfsschütz VI, sobald es einmal erregt ist, selbst dauernd eingeschaltet, bis der Umschalter U in seine Nullstellung gebracht wird. Das Getriebe wird durch den Führer stillgesetzt, kann aber auch, wie dargestellt, in der endgültigen Endstellung durch einen Endschalter g^S j ausgeschaltet werden, so daß dann die Haltebremse einfällt.

Bei' Fahrt in entgegengesetzter Richtung kommen die entsprechenden Schalter der andern Richtung zur Wirkung.

Durch diese Steuerung wird zunächst erreicht, daß man mit voller Geschwindigkeit bis zum Beginn der Verzögerungsstrecke fahren kann, daß man also Zeit spart; außerdem wird ein stoßfreies Stillsetzen erzielt. Die Verzögerungsstrecke selbst kann klein werden, da die Möglichkeit vorliegt, die Bremsung schärfer zu gestalten, indem man einen Teil des Widerstandes beim Bremsen kurz schließt und nur bei Wiederherstellung der ursprünglichen Fahrtrichtung den vollen Widerstand vorschaltet.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist eine selbsttätige Steuerung dargestellt, bei welcher der Motor zwischen den Endstrecken mit voller Geschwindigkeit läuft. Natürlich kann auch bei Verwendung von Handsteuerungen mit mehrstufigen Steuerwalzen die selbsttätige Bremsung in der Verzögerungsstrecke unter allen Umständen erreicht werden, gleichgültig, in welcher Stellung sich die Steuerwalze beim Einfahren in die Verzögerungsstrecke befindet.

Die Verzögerung und Endausschaltung kann statt durch Endschalter auch durch einen mit dem Triebwerk gekuppelten Fahrtbegrenzer erfolgen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Sicherheitsendschaltung für Drehstromantriebe mit Verzögerungsstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verzögerungs- ■ strecke selbsttätig eine Gegenstrombremsung hervorgerufen, diese nach Erreichung einer Mindestgeschwindigkeit selbsttätig aufgehoben und die ursprüngliche Schaltung, jedoch für verringerte Geschwindigkeit, wieder hergestellt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.