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Elektrischer Antrieb für Hebezeuge. Bei Hebezeugen, vornehmlich aber
bei schnellaufenden Aufzügen, ist es oft erwünscht, neben der Hauptfahrgeschwindigkeit
noch eine oder mehrere niedrige Geschwindigkeiten zül haben, die manchmal nur als
Übergangsgeschwindigkeiten, z. B. zur Erreichung einer elektrischen Bremswirkung,
eines sanfteren Anfahrens und genaueren Anhaltens oder auch als eigentliche Fahrgeschwindigkeiten
dienen sollen. Bei Anlagen,
welche mit Mehrphasenwechselstrom betrieben
werden, geschieht die Änderung der Fahrgeschwindigkeit durch Einschalten von Motoren
mit veränderlicher Polzahl oder durch Kaskadenschaltung. Bei Aufzügen ist Bedingung,
daß beim Umschalten von einer Geschwindigkeitsstufe auf die andere mindestens ein
Motor am Netz angeschlossen bleibt, und daß bei jeder Belastung der Motoren eine
Regelung der Geschwindigkeit möglich ist.
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Macht nun bei Kaskadenschaltung der Übergang von der kleinen Geschwindigkeit
auf die große weiter keine Schwierigkeiten, so ist das Zurückgehen von der höheren
auf die niedrigere Geschwindigkeit nicht ohne weiteres in jedem Betriebsfall möglich.
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Wird z. B. der Aufzug bei der größeren Geschwindigkeit vom Fahrkorb
oder vom Gegengewicht angetrieben, so läuft der Motor leer mit, d. h. sein Anker
ist stromlos, das Zuschalten irgendwelcher Ohmscher oder induktiver Widerstände
in den Ankerstromkreis bringt in diesem Belastungsfall keine Änderung der Geschwindigkeit,
also würde auch das Zuschalten des Ständers eines Hintermotors keinen Einfluß auf
die Drehzahl des Motors und somit auf die Geschwindigkeit des Aufzugs haben.
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Gemäß nachstehend näher beschriebener Erfindung soll nun beim Übergang
von der höheren auf die niedrigere Geschwindigkeit während eines bestimmten Zeitraumes
eine Bremse zur Wirkung kommen, welche den Aufzugsmotor belastet und dadurch ermöglicht,
seine Drehzahl der Kaskadenschaltung entsprechend zu erniedrigen.
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Abb. i zeigt schematisch einen Motorantrieb gemäß der Erfindung.
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Es bezeichnet: i das Drehstromnetz, 2 den dreipoligen Ein-, Aus- und
Umschalter für die In- und Außerbetriebsetzung und den Drehrichtungswechsel des
Motorantriebes, 3 den Ständer, 4 die Läuferwicklung mit den Schleifringen 5, 6,
7 des Motors Ml.
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Der zweite Motor M, besteht im wesentlichen aus der Ständerwicklung
8, der Läuferwicklung 9, die mit den Schleifringen io, i i, 12 in Verbindung steht.
Beide Motoren haben die gemeinsame Welle 13. Im weiteren sind mit 14 und 15 zwei
Anlasser bezeichnet, von welchen 15 parallel zu den beiden Läufern der Motoren M,.
und M, liegt, während Anlasser 14 an die Ständerwicklung des Motors M; angeschlossen
ist. Mit der Welle 13 ist ferner gekuppelt der Fliehkraftschalter ig mit den Kontakten
2o und 21, dann die Bremse 22 mit den Bremsbacken 24 und der Magnetspule 23.
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Das Hebelsteuergerät 25 setzt sich im wesentlichen zusammen aus dem
Kontakthebel mit den Kontaktbürsten 38, 39, 40, 41 und 42 und den Kontaktringen
26, 27, 28 und 29, dann 30, 31, 32, ferner 33, 34 35 und 36. Die Art, wie die Regelwiderstände
14 und i 5 in den Stromkreis des Steuergerätes eingeschaltet sind, ist aus der Abbildung
ohne weiteres ersichtlich. Beim Bewegen des Kontakthebels 37 aus der Nullstellung
nach links wird über die Kontaktbürsten 38 und 39 und die Kontaktringe 26, 27 und
28, 29 der Stromkreis über die @Ständerwicklung 3 des Motors M,. geschlossen. Gleichzeitig
erhält die Spule der elektromagnetischen Bremse über die Kontaktringe 33 und 34
und die Kontalctbürste 42 Strom, und die Bremse wird gelüftet.
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Ein weiteres Verschieben des Kontakthebels 37 in derselben Richtung
bedingt durch die Kurzschlußkontaktbürste 4o ein allmähliches Kurzschließen des
in den Stromkreis des Motors M2 geschalteten Widerstandes 14. Auf .Stellung I läuft
die Welle 13 des Maschinensatzes mit der der Kaskadenschaltung entsprechenden Umdrehungszahl
um. Angenommen, die Periodenzahl des zugeführten Stromes sei 5o, der Motor M, sei
vierpolig, Motor NI, dagegen achtpolig, so wird die Umdrehungszahl des Motorantriebes
5oo sein. Geht man mit dem Kontakthebel 37 von der Stellung I auf die Stellung 1I,
so wird mittels des Kurzschlußkontaktes 41 der Widerstand 15 kurzgeschlossen, wodurch
der Motor Ml seine der vierpoligen Bauart entsprechende Umdrehungszahl, etwa i5oo
in der Minute, annimmt. Der Motor M, läuft leer mit. Der Fliehkraftschalter i9 wird
für das genannte Polzahlverhältnis so eingestellt, daß die Kontakte 2i, 2o unterhalb
etwa goo Umdrehungen in der Minute geschlossen, oberhalb dieser Umdrehungszahl dagegen
offen gehalten werden. Eine Unterbrechung des Stromes über die Bremsmagnetspule
23 tritt beim Offnen der Kontalcüe 2i, 2o auf Stellung I und II nicht ein, da der
betreffende Stromkreis noch über 33, 42, 34 geschlossen bleibt.
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Soll nun von der höheren Geschwindigkeit (i5oo Umdrehungen in der
Minute) auf die Geschwindigkeit der Kaskadenschaltung (5oo Umdrehungen in der Minute)
heruntergegangen werden, so ist der Kontakthebel 37 aus der Stellung II in der Richtung
nach Ia zu bewegen. Man schaltet dadurch den Widerstand 15 wiederum vor, ferner
bleibt auf der Strecke von b bis -c der Stromkreis über die Spule 23 der
elektromagnetischen Bremse unterbrochen, wodurch diese zur Wirkung kommt. Durch
dieses Einfallen -der Bremse wird der Motor M, auch bei negativ wirkender Belastung
zur Leistungsaufnahme und in die Kaskadenumlaufszahl gezwungen, da der
Widerstand
15 neuerdings vorgeschaltet und der Läuferwicklung 9 des Motors M, Spannung zugeführt
wird. Sinkt die Ümdrehungszahl des Antriebs unter die Einstelltunlaufszahl des Fliehkraftschalters,
die etwa 9oo Umdrehungen in der Minute beträgt, so wird der Stromkreis über die
Spule 23 wieder geschlossen, d. h. die Bremse gelüftet, die dann bei Erreichung
der Nullstellung am Hebelsteuerapparat neuerdings zum Einfallen gebracht wird und
dadurch das Triebwerk feststellt.
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Das besondere Kennzeichen der beschriebenen Schaltungen besteht darin,
daß, wie eingangs erwähnt, bei den Umschaltungen von einer Stufe zur anderen ein
Motor dauernd angeschlossen bleibt, und daß bei jeder Belastung der Motoren eine
Regelung der Geschwindigkeit möglich ist. Es ist dies zur Erreichung eines stoßfreien
Überganges von einer Geschwindigkeit zur anderen, was vornehmlich bei Personenaufzügen
erwünscht ist, von größter Wichtigkeit.
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Verbindet man den Ständer des Motors dl., mit dem Läufer des Motors
31, so ließe sich der :Motor 1l., auch als Kurzschlußmotor ausführen, was
-besonders dann angezeigt ist, wenn die Kaskadenschaltung lediglich- zur Erreichung
einer Bremswirkung angewendet werden soll. Gerade in dieser Zusammensetzung würde
sich die Schaltung zum ge Bauen Anhalten von selbsttätig gesteuerten Aufzügen mit
verhältnismäßig hoher Fahrgeschwindigkeit eignen. Bei solchen Aufzügen ist es bekanntlich
schwer, durch die, unbekümmert um die jeweilige Belastung, immer in der gleichen
Lage des Fahrkorbes zur Wirkung gelangenden mechanischen Bremsen, die zur Vermeidung
von Stößen auf einen größeren Durchrutsch eingestellt sein müssen, ein genaues Anhalten
auf Bodenhöhe zu erzielen. Verringert man dagegen vor dem Anhalten bei einer bestimmten
Fahrkorbstellung in bekannter Weise selbsttätig die Fahrgeschwindigkeit und fährt
man mit dieser kleineren Geschwindigkeit ganz in die Nähe der Bodenhöhe, so kann
mit der nun hart eingestellten mechanischen Bremse ein genaues Anhalten stoßfrei
erzielt werden.
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In solchen Fällen nun, wo das Anbringen des Fliehkraftschalters aus
baulichen Gründen nicht möglich ist, kann man auch das Gffnen der Bremse durch ein
Zeitrelais betätigen.
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Der Schaltvorgang ist dann folgender: Vom Steuerapparat aus wird während
der Beschleunigungsperiode und solange mit der großen Geschwindigkeit gefahren wird,
ein Zeitrelais hochgehalten, welches die Kontakte 21, 2o unterbricht; sobald aber
der Steuerapparat weiterbewegt wird, um die Geschwindigkeit zu vergrößern, wird
der Strom in der Magnetspule des Zeitrelais und andererseits auch in der ,Spule
23 des Bremsinagneten unterbrochen, wodurch der Fahrmotor abgebremst wird.
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Nach einer vorbestimmten Zeit, welche genügend groß ist, um die Drehzahl
auf annähernd der Drehzahl der-Kaskadenschaltung abzubremsen, werden die Kontakte
21, 20 durch das Zeitrelais wieder geschlossen, wodurch die Bremsmagnetspule 23
wieder Strom erhält und die Bremse lüftet. In der Nullstellung des Steuerapparates
werden dann sämtliche Stromkreise wieder unterbrochen, und die Bremse fällt ein,
um den Maschinensatz stillzuhalten.