DE429294C

DE429294C - Senkschaltung fuer Gleichstrom-Hauptstrommotoren

Info

Publication number: DE429294C
Application number: DES58653D
Authority: DE
Inventors: Louis Weiler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1922-01-20
Filing date: 1922-01-20
Publication date: 1926-05-25

Description

DEUTSCHES REICH f)'Ö

AUSGEGEBEN AM 25. MAI 1926

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 35 b GRUPPE

Senkschaltung für Gleichstrom-Hauptstrommotoren. Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Januar 1922 ab.

Senkschaltungen für Gleichstrom-Hauptstrommotoren, die beim Senken als Nebenschlußmotor am Netz liegen, haben, die Eigenschaf t, daß der Motor in ein und derselben Senkstellung des Steuerschalters beim Senken schwerer Lasten, rascher läuft als beim Senken leichter Lasten, oder des leeren Kranhakens. Erwünscht wäre jedoch gerade das umgekehrte Verhältnis oder wenigstens Gleichheit der

ίο Drehzahl bei Vollast und" bei leerem Haken.

Für die Ankerspannung E des Motors

bei der Netzspannung e gilt die' Gleichung:

£=e±!_a (w_a -f IPi), wo i_a den Ankerstrom, wα den Ankerwiderstand und W₁ dien Teil-

widerstand des Widerstandes 12 (vgl. Abb. 1) j bedeutet, der einerseits mit dem Anker 11 und anderseits mit dem Netz verbunden ist.

Bei negativen, durchziehenden Lasten (Generatorschaltung) ist E = e-\-i_a (w_a-\- W₁), bei positiven Lasten (Motorkraftschaltung) ist E — e— Ia(Wa-J-W₁). e und (W_n-J-W₁) sind in diesen Gleichungen konstant. E ist also von ia abhängig. i_a ist aber je nach der Belastung des Kranhakens mit schweren oder leichten Lasten verschieden. Beim Senken leichter Lasten würde die Drehzahl klein sein, während es, wie oben ausgeführt ist, gerade erwünscht ist, zum mindesten Gleichheit der Drehzahl bei Vollast und leerem Haken zu haben.

Zu diesem Zwecke ist bereits vorgeschlagen worden, eine Schwächung des Feldes vorzunehmen und sie von der vom Anker aufgenommenen Stromstärke abhängig zu machen. Nach der Erfindung soll ein schnelles Senken leichter Lasten selbsttätig dadurch ermöglicht werden, daß die Feldschwächung durch ein Relais in Abhängigkeit von der Ankerklemmenspannung des Motors herbeigeführt wird. Diese Spannung ist aber ohne besondere Vorkehrungen unveränderlich gleich der Netzspannung. Soll eine Veränderung eintreten, dann muß dem Anker ein Widerstand vorgeschaltet sein, ■ der zur Folge hat, daß bei verschiedenen Stromstärken verschiedene KLemmenspannungen am Anker auftreten. Diese liegen beim Generatorbetrieb oberhalb der Netzspannung, beim Motorbetrieb unterhalb. Liegt nun die zu senkende Last unter einem bestimmten Werte, so soll entsprechend der zugehörigen Ankerldemmenspannung und Drehzahl eine Umschaltung erfolgen, die eine Feldschwächung und damit eine Erhöhung der Drehzahl bewirkt. Diese kritische Klemmenspannung ändert sich durch die Umschaltung nur wenig, und zwar entsprechend dem erhöhten Strom, der zur Erzeugung des durch die Last bestimmten und daher unveränderten Drehmoments erforderlich ist. Daraus folgt, daß die Ankerklemmenspannung als Maßstab für

*! Von dem Patentsitcher ist als der Erfinder angegeben worden:

Louis Weiler in Charlottenburg.

die Umschaltung· dienen kann, während die Drehzahl sich hierfür nicht eignet, da ihr durch die Umschaltung erhöhter Wert auch bei dem vor der Umschaltung vorhandenen stärkeren Felde auftritt, nur entspricht sie hier einer größeren Last und einer höheren Ankerklemmenspannung, bei der eine Umschaltung nicht erfolgen soll.

In den Abb. ι und 2 ist die Erfindung dargestellt. Den Abbildungen liegt beispielsweise eine bekannte Schaltung zugrunde,, bei dex der Motor auf den Senkkraftstellungen als Nebenschlußmotor an das Netz geschaltet ist. Auch diese Schaltung hat ohne die der Erfindung entsprechende Abänderung die eingangs erwähnte Eigenschaft, daß der Motor bei gleicher Stellung des Steuerapparates beim Senken schwerer Lasten schneller läuft als beim Senken leichter Lasten. Der Anker 11 liegt in Reihe mit dem Feldregelwiderstand 12, dem Zusatzwiderstand 13 und der Feldwicklung 14. Parallel zum Anker 11 ist das Spannungsrelais 15 gelegt, das mittels der Kontakte 16 den Zusatzwiderstand 13 beeinflußt.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende :

Die Spannung am Anker des Motors richtet sich nach der Drehzahl und ist beim Senken schwerer Lasten am höchsten. Das Spannungsrelais 15 ist für diejenige Ankerspannung eingestellt, die der Höchstdrehzahl zum Senken des leeren Kranhakens entspricht. Beim Ansprechen des Relais 15 wird der Kontakt 16 und damit der Widerstand 13 kurzgeschlossen, so daß im Feldstromkreis nur ein Teil des Widerstandes 12 eingeschaltet ist, der für die höchst zulässige Drehzahl bei vollbelastetem Haken berechnet wird. Bei niedrigerer Anker 4.0 spannung zieht das Relais 15 nicht an. Der Widerstand 13 bleibt also eingeschaltet. Dadurch bleibt die Feldschwächung bestehen, und die Drehzahl des Motors ist 'entsprechend höher.

Beim Beginn des Senkens der Vollast ist der Kontakt 16 geöffnet und das Feld geschwächt. Sobald aber die Ankerspannung der als Generator laufenden Maschine die eingestellte Betriebsspannung des Relais 15 erreicht, so spricht dieses an, schließt den Schwächungswiderstand 13 kurz und verhütet dadurch ein Weitersteigen der Drehzahl.

Hängt dagegen eine leichte Last am Haken, bei der schnelles Senken erwünscht ist, und wird in die gleiche KontroUerstellung eingeschaltet, so ist die Ankerspannung der als Motor laufenden Maschine viel niedriger als die Ankerspannung der als Generator laufenden Maschine, was sich aus der Gleichung E = e — ia (HO-J-JV₁) ergibt. Die Drehzahl des Motors kann also viel höher werden als bei schwerer Kranlast, ehe seine Ankerspannung die Höhe der eingestellten Relaisspannung erreicht, bei welcher das Relais anspricht.

Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung ist ein Fliehkraftregler nicnt brauchbar, weil dieser bei schweren und leichten Lasten für ein und dieselbe Drehzahl in ganz gleicher Weise wirkt. Durch Anwendung eines Spannungsrelais gemäß der Erfindung ist erreicht, daß man ein Mittel hat, welches die Größe der zu senkenden Lasten selbsttätig berücksichtigt, wozu der Fliehkraftregler nicht befähigt ist.

Die Feldschwächung kann auch stufenweise erfolgen, wie dies in Abb. 2 dargestellt ist. Der Zusatzwiderstand 13'ist hier beispielsweise in drei Teile unterteilt, die von drei Spannungsrelais 151, 152, 153 kurzgeschlossen werden können. Das Relais 151 spricht bei einer verhältnismäßig niedrigen Spannung an, Relais 152 bei mittlerer, Relais 153 bei hoher Spannung.

Anstatt die Relais unmittelbar an die Ankerspannung zu legen, kann man auch Zwischenrelais anordnen, die an der Ankerspannung liegen und beim Ansprechen den Stromkreis für die Widerstandsrelais schließen.

In den dargestellten Anordnungen ist der Widerstand 13 in Reihe mit dem Feld 14 _go geschaltet. Man kann ihn auch dem Feld parallel schalten und erreicht dadurch eine Ersparnis, da dann der Widerstand günstiger bemessen werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Senkschaltung für Gleichstrom-Hauptströmmotoren, die beim Senken als Nebenschlußmotor am Netz liegen und bei denen zum schnellen Senken leichter Lasten· das Feld geschwächt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anker ein Widerstand vorgeschaltet ist und die Feldschwächung durch, ein von der Ankerklemmenspannung abhängiges Relais selbsttätig herbeigeführt wird.

2. Senkschaltung für Gleichstrom-Hauptstrommotoren nach Anspruch, i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldschwächung allmählich durch stufenweise abgestimmte

^v Köntaktreläis selbsttätig geregelt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.