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Einrichtung zum Ausgleich von Spannungsschwankungen des Netzes für
elektrische Antriebe von Aufzügen. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ausgleich
der Spannungsschwankungen für elektrische Antriebe von Aufzügen, insbesondere mit
Gleichstromspeisung, die von- Netzen gespeist werden, deren Spannung erheblichen
Schwankungen unterliegt. Diese Schwankungen können oft bis zu 3o bis 40 Prozent
der Sollspannung, im Sinne einer Erniedrigung derselben, gehen. Derartige Spannungsschwankungen
haben nachteilige Folgen für die Wirkungsweise des Antriebs, indem der Motor bei
geringeren Werten der Netzspannung nicht anläuft und die Umkehrschalter in der Steuerung
schlecht arbeiten.
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Es wurden bereits Einrichtungen vorgeschlagen, die Störungen bei Druckknopfsteuerungen
mit Wechsesstrombetrieb durch Schwankungen der Spannung des speisenden Netzes verhindern
sollen. Hierbei werden aber die für die Sollspannung bemessenen Steuerapparate über
einen Transformator gespeist, dessen Primärwicklung dauernd am Netz liegt und durch
einen Regelmotor in. Abhängigkeit von einem Spannungsrelais dauernd in ihrer Windungszahl
geregelt wird. Von solchen Einrichtungen unterscheidet sich die Erfindung aber dadurch,
daß sie in gleicher Weise für Gleich- und Wechselstrom verwendbar ist, daß ferner
die Wicklungen der Steuerapparate für die vorkommende niedrigste und nicht für die
Sollspannung bemessen sind und daB schließlich vor allem die Schutzvorrichtungen
nur dann eingeschaltet werden, wenn der Aufzug im Betriebe ist. Die Erfindung besteht
darin, daß die Wicklungen des Umkehrschützes, des Anlaßmagneten und anderer Teile
der Hauptsteuerung für die vorkommende geringste Netzspannung bemessen werden und
in Reihe mit diesen Schutzwiderstände gegen höhere Netzspannungen vorgesehen sind,
die aber bei vorkommenden. niedrigen Netzspannungen kurzgeschlossen sind und einzeln
oder stufenweise durch elektromagnetische Vorrichtungen in Abhängigkeit von der
Netzspannung eingeschaltet werden, wenn die letztere höher und der Steuerkreis für
den Antrieb geschlossen ist.
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Zum Einschalten der Schutzwiderstände werden vorzugsweise elektromagnetische
Vorrichtungen in Form von Unterbrechungsschützen verwendet, deren Spulen durch ein
Einschaltschütz an Spannung gelegt werden, sobald das letztere durch Berührung eines
Druckknopfes oder einet anderen Einschaltvorrichtung eingeschaltet wurde.
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Dieses Einschaltschütz weist vorzugsweise zwei Kontaktpaare auf, von
denen das eine zeitlich vor dem anderen zur Wirkung kommt und das zuerst geschlossene
die Spulen der Unterbrechungsschütze einschaltet, während das zweite Paar den Stromkreis
der Spule des Umkehrschützes für den Motor an Spannung legt. Im Gegensatz zu den
Spulen des Anlaß- und Umkehrschützes o. dgl. sind die Spulen dieser Unterbrechungsschütze
für die höchste auftretende Netzspannung bemessen, und mit ihnen ist, falls erforderlich,
ein Vorschaltwiderstand in Reihe geschaltet.
Die Erfindung sei an
Hand der schematischen Darstellung der Zeichnung näher erläutert in Anwendung auf
einen Antrieb eines Aufzuges, der mit Gleichstrom und Druckknopfsteuerung betrieben
wird.
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Abb. i zeigt eine Schalttafelanordnung, welche die Vorrichtung zum
Ausgleich der Spannung trägt, Abb.2 ein Schaltungsschema, in dem zur möglichsten
Vereinfachung nur ein Druckknopf, ein Stockwerksmagnet und ein Umkehrschütz dargestellt
ist.
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Nach Abb. i sind an einer Tafel aus Schiefer o. dgl. ein doppelpoliges
Einschaltschütz mit den Kontaktpaaren a, b und zwei einpolige Unterbrechungsschütze
mit den Kontaktpaaren c und d angeordnet, ferner drei Widerstände R1, R=, R-. Die
Magnetspulen der Schütze sind mit I, 1I, III bezeichnet und können in jeder geeigneten
Form ausgebildet werden, um den nachfolgenden Bedingungen zu genügen.
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Sobald das Einschaltschütz I durch DrU-ken eines Druckknopfes o. dgl.
erregt wird, gelangen die Kontakte des Kontaktpaares zur Berührung, und es wird
der Stromfluß von der Klemme HK zu der mit - bezeichnieten Klemme geschlossen. Der
Strom fließt hierbei über die Wicklungen der Unterbrechungsschütze II, III und schließt
diese somit über den Vorschaltwiderstand RS, unmittelbar an das Netz an.
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Bei weiterer Wirkung des Einschaltschützes I werden mit entsprechender
Zeitverzögerung auch die Kontakte des Kontaktpaares b geschlossen, wodurch der Stromfluß
von der Klemme Hl( zur Klemme i und zum Umkehrschütz geschlossen wird, wie später
erklärt werden wird.
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Das getrennte Schließen der Kontaktpaare a, b an einen zweipoligen
Schütz kann durch verschiedene Gewichte oder verschiedene Hublängen der beweglichen
Teile herbeigeführt werden.
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Die Unterbrechungsschütze 1I, 111, welche über das Kontaktpaara erregt
werden, dienen zur Unterbrechung der unmittelbaren Verbindung zwischen den Klemmen
2, 3 und 4, 5
durch die Kontaktpaare c und d; wird diese Verbindung unterbrochen,
so werden die bisher durch diese Kontakte kurzgeschlossenen Widerstände R1 und R2
in die Stromkreise über die Klemmen 2, 3 und q., 5 eingeschaltet.
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Die Zahl dieser Unterbrechungsschütze richtet sich nach der Zahl der
zu steuernden Schallapparate. Beispielsweise kann das Kontaktpaar c# des ersten
Unterbrechungsschützes II und sein Widerstand R1 über die Klemmen a, 3 in Reihe
mit der Magnetwicklung des Umkehrschützes geschaltet sein, während das Kontaktpaar
d des anderen Unterbrechungsschützes III und Widerstand R= über die Klemmen q.,
5 in Reihe mit der Magnetwicklung des Anlaßschützes geschaltet sein kann, die in
bekannter Weise zum allmählichen Abschalten des Anlaßwiderstandes des Motors vorgesehen
ist.
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Die Spule des zweipoligen Einschaltschützes I ist über die Klemmen
s2, 6 in Reihe mit dem Arbeitskreis der Druckknöpfe o. dgl. geschaltet.
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Abb. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung in der Gesamtschaltung.
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Der Motor M besitzt eine im Nebenschluß oder fremd erregte, nicht
gezeichnete Feldwicklung und wird von der positiven Klemme+ über den Umkehrschalter
U gespeist, während die negative Klemme - der Stromzuführung über einen Anlaßwiderstand
S und eine Hauptstromfeldwicklung F zur anderen Bürste des Motorankers führt.
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Der Anlaßwiderstand S ist so berechnet, daß der Motor auch bei der
geringstmöglichen Spannung hinreichend Strom zum Anlauf unter Vollast aufnimmt,
und er wird, gegegebene-nfalls stufenweise, durch die Wirkung der Spule A, die durch
ein mehrstufiges Schütz gesteuert wird, abgeschaltet in Abhängigkeit von dem Anwachsen
der Gegen-EMK am Anker des Motors.
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Wird nun aber der Motor gerade dann angelassen, wenn volle Netzspannung
vorhanden ist und ist der Anlaßwiderstand, der für die vorkommende niedrigste Netzspannung
berechnet ist, eingeschaltet, so nimmt der Motor beim Einschalten naturgemäß einen
Strom auf, welcher der vollen Netzspannung entspricht. Infolge der größeren, am
Motor anliegenden Spannung und der größeren Stromaufnahme wird wegen des konstanten
Ohmschen Widerstandes des Wicklung nun auch ein größerer Spannungsabfall zwischen
den Bürsten auftreten, und es kann daher die an die Anlaßspule A gelangende Spannung
hinreichend groß sein, um die Spule so weit zu erregen, daß sie die erste Stufe
des Anlaßwiderstandes augenblicklich ausschaltet, bevor der Motor noch angelaufen
ist.
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Es wird also derart an den :Motoranker nicht nur eine erhöhte Spannung
gelegt, sondern sogar noch ein Teil des Anlaßwiderstandes kurzgeschlossen, wodurch
ein plötzlicher Stromstoß hervorgerufen wird, der oft die üblichen Motorsicherungen
in Tätigkeit setzt, wodurch der Motor abgeschaltet und die Benutzung des Aufzuges
gestört wird.
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Diese Unzuträglichkeiten werden durch die Erfindung beseitigt, welche
Änderungen der Netzspannung ausgleicht.
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Ist die Netzspannung kleiner als die Sollspannung, so werden die Schütze
II, III nicht hinreichend erregt, um ihre Anker zu bewegen
und die
Kontaktpaare C, d zu öffnen. Es bleiben also die Widerstände R1, R2 kurzgeschlossen,
und die Arbeit des Anlassers wird durch die Einrichtung zum Ausgleich der Spannungsschwankungen
gemäß der Erfindung nicht beeinflußt. Ist die Spannung aber erheblich höher als
die geringste Spannung, für welche der Anlaßwiderstand S berechnet ist, dann werden
die Spulen II, III so weit erregt, daß sie ihren Anker bewegen und somit die Kontaktpaare
r, d öffnen können, wodurch nicht nur der Widerstand R1 in den Stromkreis des Schützes
U1 des Umkehrschalters U eingeschaltet wird und derart der Strom herabgesetzt wird,
daß der Umkehrschalter erst bei höherer Spannung anspricht, sondern es wird auch
der Widerstand R2 in den Stromkreis der Spule A des Anlaßschalters gelegt, wodurch
der Widerstand dieses Stromkreises erhöht wird und ein Kurzschluß des Anlaßwiderstandes
und gegebenenfalls der Hauptstromwicklung F erst erfolgt, wenn der Motor tatsächlich
angelaufen ist und seine Gegen-EMK sich entsprechend erhöht hat.
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Ungefähr zu gleicher Zeit wie das Kontaktpaar a wird auch das Kontaktpaar
s des Stockwerksmagneten geschlossen und geringe Zeit später das Kontaktpaar b des
Einschaltschützes. Durch Schließen des Kontaktpaares b wird ein Stromkreis über
die Spule des Schützes U1 geschlossen, welches den Hauptkontakt für das Umkehrschütz
U schließt, welches hierdurch erregt wird und den Stromkreis über den Anker des
Motors M schließt. Ersichtlich werden also zunächst die Schütze II, III über das
Kontaktpaar a gespeißt und werden, je nachdem eine niedrige oder eine höhere Spannung
vorliegt, die Widerstände R°, R1 kurzschließen oder einschalten, also die Stromkreise
für das Schütz U1 und das Anlaßschütz A der augenblicklich herrschenden Spannung
entsprechend vorbereiten; nachdem dies geschehen ist, wird das Schütz U1 erregt
durch darauffolgendes Schließen des Kontaktpaares b und das Anlaßschütz A tritt
in Tätigkeit mit Sicherheit nach erfolgtem Anlauf des Motors. Insbesondere kann
die Spule A bei höherer Netzspannung nicht sogleich die erste Stufe des Anlaßwiderstandes
ausschalten, da ihr rechtzeitig der Widerstand R2 vorgeschaltet worden ist. Erst
nach Anlauf des Motors und dem damit verbundenen Anwachsen der Gegenspannung des
Ankers wird die Spule A allmählich so weit erregt, daß sie stufenweise den Anlaßwiderstand
und gegebenenfalls die Hauptstromwicklung F abschalten kann, so daß der Motor auf
seine volle Geschwindigkeit beschleunigt wird.