DE430419C

DE430419C - Schaltung fuer Umkehrbetriebe mit Drehstrom-Asynchronmotoren, insbesondere fuer Hubwerke bei Greiferkranen

Info

Publication number: DE430419C
Application number: DES62370D
Authority: DE
Inventors: Johannes Zschetzsche
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1923-03-10
Filing date: 1923-03-10
Publication date: 1926-06-18

Description

Für den Betrieb von Umkehrantrieben mit Drehstrommotoren, insbesondere von Hubwerken u. dgl., sind Schaltungen bekannt, die den Motor in der Weise zu schalten gestatten, daß mit Kraft oder übersynchron gesenkt, beim Ausschalten aber mit Gegenstrom gebremst wird. Die Reihenfolge der Schaltstellungen ist so gewählt, daß man beim Einschalten von der Nullstellung aus zunächst auf

ίο die Gegenstrombremsstellungen gelangt und über diese hinweg dann zu Senkkraftstellungen oder den übersynchronen Bremsstellungen. Diese Reihenfolge der Anordnung wird auch dann beibehalten, wenn die Gegenstromstelhingen beim Einschalten unwirksam gemacht werden, so daß sie nur beim Ausschalten bremsen.

In dieser Form weisen die bekannten Schaltungen den Nachteil auf, daß der Bedienungs-

ao mann beim Einschalten zum Senken erst eine Anzahl wirkungsloser Schaltstellungen überlaufen muß. Die Anordnung wirkt daher da besonders nachteilig, wo es auf möglichst schnelle Förderung ankommt.

Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß der Motor auf sämtlichen Stellungen des Steuergeräts oder einem Teil davon beim Einschalten mit Kraftstrom angelassen oder übersynchron gebremst wird, während diese gleichen Stellungen durch selbsttätige Umschaltung in Abhängigkeit vom Bewegungssinn der Schaltvorrichtung beim Ausschalten zu Gegenstrombremsstellungen werden.

In den Abb. 1 und 2 ist A, B, C ein Drehstromnetz, D das Bremsmagnetschütz, E das Hub- und F das Senkschütz. G bedeutet Senken und übersynchron Bremsen, H Heben, / und K Greifen, und zwar / Schließen und K öffnen, L Vorwärtsfahren und M Rückwärtsfahren. P ist das Schaltgerät, Q der Motor, R ein Stufenwiderstand. In der Abb. 2 schaltet die Nebenwalze S in der Stellung O auf Fahren oder Greifen, in der Stellung A^r auf Heben oder auf Senken mit Kraft oder Gegenstrom.

Wenn die in der Abb. 1 gezeichnete Kontaktwalze P des Steuergerätes von Null auf Senken geschaltet wird, so erhält die Spule des Schützes F kurz vor dem Erreichen der Stellung I über die Kontakte 8, 9 durch einen auf der Achse des Steuergerätes angeordneten Schleppschalter 20 Strom und schaltet den Motor Q im Senksinne ein. Gleichzeitig wird der Abhängigkeitskontakt 22 geöffnet und unterbricht den Stromkreis der Schützspule E; die Kontakte 23 und 24 werden geschlossen und schalten das Bremsmagnetschütz D und das Stufenschütz 4 ein. Der Motor Q ist also sofort im Senksinne mit Kraftstrom eingeschaltet und läuft rasch an; hat er die synchrone Drehzahl erreicht, so beginnt er als

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Johannes Zschet\sche in Charlottenburg.

asynchroner Generator bremsend zu wirken, da ihm durch das Schütz 4 Widerstand in den Läufer geschaltet worden ist, dessen Größe sich nach der zu erreichenden höchsten Drehzahl und dem auftretenden negativen Drehmoment richtet. Beim Erreichen der Stellung I werden die Kontakte 11 und 12 geschlossen; der Kontakt 11 soll dem Hubschütz E Strom geben; er bleibt aber wirkungslos, da der Stromkreis von E am Kontakt 22 unterbrochen ist; der Kontakt τ2 legt die Kontakte der Steuerwalze an die Phase A. Ferner erhalten die Kontakte 13 und 14 Spannung; an diesen Kontakten liegen die Schütze 5 und 6; diese Schütze können aber nicht ansprechen, da ihre Rückleitung am Kontakt 25 des_ Schützes 4 unterbrochen ist. Ferner erhält der Kontakt 19 Strom und übernimmt parallel zum Kontakt 23 die Stromführung zum Bremsmagnetschütz D.

Dieser Zustand der Steuerung bleibt beim Einschalten bis in die Stellung VII bestehen. Daran wird auch dadurch nichts geändert, daß die Kontakte 13 und 14 in den Stellungen III bis VII und der Kontakt χ 1 in den Stellungen IV bis VII spannungslos werden und die Kontakte 10, 16, 17 und 18 Spannung erhalten, weil die Rückleitung der durch die Kontakte 16, 17, 18 gesteuerten Schütze an dem Kontakt 26 unterbrochen ist und der Kontakt 10 nur den schon vorher durch den Schleppschalter 20 geschlossenen Stromkreis schließt.

Dem Schleppschalter 20, der den Strom nur bei Bewegung des Schaltgerätes in der Einschaltrichtung schließt, während er ihn bei der Bewegung in der Ausschaltrichtung unterbricht, ist also von der Stellung IV ab der Kontakt 10 parallel geschaltet. Wird nun von der Stellung VII aus nach der Stellung VI rückwärts geschaltet, so überbrückt der Ausweichschalter 7, der nur bei dieser Schaltrichtung stromschließend wirken kann, während eines Augenblickes den Kontakt 26 und stellt die Rückleitung für die Schütze i, 2 und 3 her. Da nun gleichzeitig auch der Kontakt 16 Spannung erhält, spricht das Schütz 3 an und schließt seine Widerstandsstufe kurz; gleichzeitig wird der Kontakt 26 geschlossen und stellt die Verbindung nach der Phase B her, so daß das Schütz 3 eingeschaltet bleibt, auch wenn sich der Schalter 7 wieder öffnet. In den Stellungen V und IV sprechen dann nacheinander auch die Schütze 2 und 1 an, so daß der Läufer in der Stellung IV beim Ausschalten kurzgeschlossen ist, so daß der Motor also nur noch wenig übersynchron läuft.

Wird von der Stellung IV auf III rückwärts geschaltet, so wird der Motor auf folgende Weise auf Gegenstrom umgeschaltet:

Der Kontakt 10 wird spannungslos, und dadurch wird, da der Schleppschalter 20 schon beim Rückgang aus der Stellung VII nach Stellung VI die Kontakte unterbrochen hat, das Senkschütz F stromlos und fällt ab. Der Kontakt 22 wird geschlossen und bewirkt das Einschalten des Hubschützes E, dessen Stromkreis durch den Kontakt 11 vorbereitet ist; der Motor ist jetzt in der Hubrichtung eingeschaltet. Der Kontakt 23 wird geöffnet, jedoch ohne Wirkung, da das Bremsmagnetschütz D weiter über den Kontakt 19 Strom erhält; der Bremsmagnet bleibt also gelüftet. Der Kontakt 24 wird ebenfalls geöffnet und unterbricht den Strom weg zum Schütz 4, so daß dieses abfällt und dadurch den Kontakt 25 schließt. Hierdurch wird die Rückleitung der Schütze 5 und 6 nach der Phase B geschlossen; die Schütze können aber erst bei den Stellungen II und I ansprechen. Die Schütze 1, 2 und 3 fallen ebenfalls ab, da die Kontakte 16, 17 und 18 keine Spannung mehr erhalten. Demnach ist der ganze Widerstand R bei der Stellung III in den Läuferkreis eingeschaltet, entsprechend der beim Bremsen mit Gegenstrom auftretenden hohen Läuferspannung. In den Stellungen II und I werden durch die Schütze 5 und 6 Stufen des Widerstandes abgeschaltet, und die Bremswirkung wird verstärkt.

Durch die Auflaufkurven 34 für den Ausweichschalter 7 vor den Stellungen V, VI und VlI wird das Anziehen der Stufenschütze i, 2 und 3 beim Zurückschalten von jeder beliebigen übersynchronen Senkstellung gewährleistet. Ebenso tritt die Gegenstrombremsung infolge des Umstandes, daß der Schleppschalter bei Bewegung des Schaltgerätes in der Ausschaltrichtung den Strom unterbricht, auf Stellung I, II und III ein, gleichgültig, von welcher Stellung des Steuergerätes aus zurückgeschaltet wird.

Durch die Schaltung wird beim Zurückschalten aus der Stellung VII nach Null eine gleichmäßig abnehmende Senkgesdiwindigkeit erreicht, wie aus den in der Abb. 3 dargestellten Regelkurven und dem in der Abb. 4 wiedergegebenen Schaubild der Geschwindigkeiten ersichtlich ist. no

Nach der Abb. 2 läßt sich die Schaltung dahin erweitern, daß man auf der Senkseite an Stelle der übersynchronen und der Gegenstrombremsung des Hubwerkes auch wahlweise ein Fahrwerk oder die öffnungsbewegung eines Greifers steuern kann. Die Schaltung ist fast dieselbe wie die in der Abb. i, nur ist dem Steuergerät der Kontakt eingefügt, und an die Stelle der einstufigen Kontakttreppe 27 tritt eine zweistufige Kontakttreppe 33. Ferner ist eine Neben walze S eingefügt, mit der man die Stellung 0

»Fahren oder Greifen« und N »Heben oder Senken mit Kraft oder Gegenstrom« einstellen kann.

Die Schaltung in der Stellung N unterscheidet sich vom Beispiel nach Abb. ι nur dadurch, daß das Schütz F seinen Strom nicht mehr unmittelbar über die Kontakte 8, 9 und 10 erhält, sondern erst über die Kontakte 27 und 29 der Nebenwalze,
j ο Wenn die Nebenwalze in Stellung N steht, ist also, abgesehen von den eben erwähnten Änderungen im Stromlauf des Schützes F₁ genau die gleiche Schaltung vorhanden wie im Ausführungsbeispiel nach der Abb. 1; man kann also heben oder beim Einschalten übersynchron und beim Zurückschalten über III, II, I mit Gegenstrom senken. Stellt man dagegen die Nebenwalze auf 0, so kann man, je nach der Art des betreffenden Hebezeuges, den Motor auch auf der Senkseite aus den Stellungen I bis IV mit Kraft anlassen, um entweder die Katze zu verfahren oder den Greifer zu öffnen o. dgl. Zu diesem Zweck wird die Kontakttreppe 33 doppelseitig ausgeführt, abweichend von der Treppe 27 im Beispiel nach Abb. 1. Der Stromlauf ist dann folgender:

In der Stellung 0 der Nebenwalze sind die Kontakte 8, 9, 10 und 27 unwirksam, und das Schütz F erhält in den Schaltstellungen I bis IV des Schaltgerätes P seinen Strom über die Kontakte 32, 28 und 29. Ferner werden die Schütze 4, 3, 2 und 1 über die Kontakte 24, 16, 17 und 18 nacheinander bereits auf den Stellungen I, II, III und IV der Senkseite eingeschaltet, so daß der Motor regelrecht und in üblicher Weise angelassen wird. Man braucht also nicht erst, wie bei den bekannten Schaltungen, über die Gegen-Stromstellungen hinweg zu schalten, sondern der Motor läuft schon bei der ersten Stellung an.

Die Nebenwalze kann man zweckmäßig mit der Hauptwalze so verriegeln, daß in der Stellung 0 nur bis IV eingeschaltet werden und daß von JV auf 0 nur in der Nullstellung des Steuergerätes umgeschaltet werden kann. Da der Antriebsmotor bei Anwendung der Schaltung nach der Abb. 2 mit einer Wechselkupplung vom Hub- auf das Fahr- oder Greiferschließwerk umgekuppelt werden muß, so kann eine gegenseitige Abhängigkeit zwischen ,Steuergerät und Wechselkupplung geschaffen werden, indem die Stellung der Nebenwalze von der Stellung der Wechselkupplung mechanisch oder elektrisch abhängig gemacht wird. In gleicher Weise kann die Umkupplung von der Hauptwalze außerhalb der Nullstellung oder anderer ganz bestimmter Stellungen der Hauptwalze verhindert werden.

Da der Motor bei dieser Senkschaltung auf den Stellungen I bis VII mit Kraft oder als übersynchroner Generator läuft und die Schaltung in der Einschaltrichtung nicht verändert wird, so kann die Bedienung des Steuergerätes erleichtert werden, indem man den in das Rastenrad eingreifenden Hebel für die Senkseite mit Hilfe von an sich bekannten Konstruktionsteilen bei der Bewegung im Einschaltsinne aushebt und erst wieder einspringen läßt, wenn das Steuergerät im Ausschaltsinne gedreht wird.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Schaltung für Umkehrbetriebe mit Drehstrom-Asynchronmotoren, insbesondere für Hubwerke bei Greiferkranen o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Motor auf sämtlichen Stellungen des Steuergerätes oder einem Teil davon beim Einschalten mit Kraftstrom angelassen oder übersynchron gebremst wird, während diese gleichen Stellungen durch selbsttätige Umschaltung in Abhängigkeit vom Bewegungssinn der Schaltvorrichtung beim Ausschalten zu Gegenstrombremsstellungen werden.

2. Schaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungen des Steuergerätes, die beim Ausschalten Gegenstromstellungen sind, durch Umschaltung wahlweise als Kraftstellungen benutzt werden können.

3. Schaltung nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Möglichkeit der Bewegung der Schaltvorrichtung zur Wahl zwischen Gegenstrombremsstellungen und Kraftstellungen von der Stellung des Steuergerätes abhängig gemacht ist.

4. Schaltung nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Möglichkeit der Bewegung der Schaltvorrichtung zur Wahl zwischen Gegenstrotnbremsstellungen und Kraftstellungen sowohl von der Stellung einer Wechselkupplung

o. dgl. als auch von der Stellung des Steuergerätes abhängig gemacht w-ird.

5. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der no Eingriff des Rastenhebels des Steuergerätes in der Einschaltrichtung auf allen oder einem Teil der Schaltstellungen mit an sich bekannten Mitteln aufgehoben ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.