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Regelanordnung für eine Mehrzahl parallel geschalteter und mechanisch
gekuppelter Gleichstrom-Nebenschlußmotoren Bei mechanisch miteinander gekuppelten
und elektrisch parallel geschalteten Nebenschlußmotoren, deren Drehzahl mit Hilfe
eines gemeinsamen N ebenschlußreglers oder gemeinsam bedienter Einzelregler durch
Feldschwächung in einem hohen Regelbereich geregelt wird, besteht infolge der unvermeidlichen
durch das Material bedingten Verschiedenheit der Charakteristiken und Wirkungsgrade
der Maschinen bei an sich gleichen Motoren die Schwierigkeit, für den ganzen Regulierbereich
eine gleichmäßige Belastung zu erzielen. Laufen die Motoren mit einer bestimmten
konstanten Drehzahl, so kann man bekanntlich durch Vorschalten von entsprechend
abgestimmten Zusatzwiderständen vor das Feld eines jeden Motors gleiche Belastung
erzielen. Diese Abstimmung gilt aber nicht mehr, wenn durch Verstellen des gemeinsamen
Reglers ein anderer Betriebszustand- eingestellt ist. Infolge der erwähnten inneren
Verschiedenheit der Motoren treten Unterschiede in den Feldern auf, die wiederum
ungleiche Stromaufnahme im Anker zur Folge haben. Die Motoren mit schwächerem Felde
versuchen vorzueilen, und da sie mit den anderen mechanisch gekuppelt sind, übernehmen
sie durch Vergrößerung der Stromaufnahme im Anker teilweise die Belastung der anderen
Motoren. Da dieser Zustand während der ganzen. Betriebsdauer erhalten bleibt, ergibt
sich einmal eine völlig ungleiche Verteilung der Belastung und Erwärmung der Maschinen
und ferner eine dauernde Energieübertragung durch das die Motoren verbindende mechanische
Kupplungsmittel. Als Beispiel, bei dem sich besonders das letztere als nachteilig
erweist, sei eine Förderanlage mit stetig laufendem Förderband, wie sie in Gestalt
von Wandertischen bei der fließenden Fertigung Verwendung findet, betrachtet. Hier
leitet man bei größerer Ausdehnung der Anlage zwecks Herabsetzung der Zugspannungen
im Förderband den Antrieb an mehreren Stellen des Bandes ein. In diesem Falle bildet
also das Förderband bzw. die aus den einzelnen, mit anderen verbundenen Förderelementen
bestehende Kette die mechanische Kupplung der Motoren. Tritt also die erwähnte ungleiche
Verteilung der Belastung auf, so ergeben sich zusätzliche Zugspannungen im Förderband,
und da diese bei der Bemessung des Bandes berücksichtigt werden müssen, gehen die
durch die Antriebsunterteilung erreichten Vorteile der Ersparnis an Baumaterial
für das Förderband wieder verloren.
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Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile
werden
gemäß der Erfindung den Feldwicklungen der einzelnen Motoren Zusatzwiderstände vorgeschaltet,
die in Abhängigkeit von der Stellung des Reglers selbsttätig derart geändert werden,
daß eine gleichmäßige Belastung für alle Reglerstellungen aufrechterhalten bleibt.
Die Zusatzwiderstände können beispielsweise mit im Prüfband festgelegten Anzapfungen
vorgesehen werden, die durch entsprechende Kontaktanordnung im Regler entweder direkt
oder durch Hilfsrelais geschaltet und so den Reglerstellungen zugeordnet werden.
Es kann auch ein besonderer Hilfsregler vorgesehen werden, der mit dem Regler gekuppelt
und gleichzeitig beim Bewegen der Reglerkurbel verstellt wird. In den meisten Fällen
wird es nicht nötig sein, mit jeder Reglerstellung auch die Zusatzwiderstände zu
verändern. Man kann dann die Anzapfungen der Widerstände entsprechenden, mehrere
Stellungen umfassenden Reglerzonen zuordnen. Die Zahl dieser Regelabschnitte muß
dabei so groß gewählt werden, daß die Abweichungen der Charakteristiken der Motoren
sich bei Regelung innerhalb eines Abschnittes in den zulässigen Grenzen halten.
Die Anwendung der Erfindung in dieser Form ist besonders vorteilhaft, wenn zur Erzielung
eines großen Regelbereichs die bekannte Grob-Fein-Regulierung verwandet wird. Bei
dieser sind zwei Regler vorhanden, von denen der eine, der Grobregler, nur wenige
große Stufen besitzt, die durch den zweiten Regler, den Feinregler, dessen Gesamtbereich
den Bereich einer Grobstufe umfaßt, in eine Anzahl Feinstufen zerlegt werden kann.
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Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang
mit der Grob-Fein-Regulierung. cl, a2, a., a4 sind die Anker der vier mechanisch
gekuppelten N e#benschlußmotoren mit den Feldern b1, b2, b-" b, Die zu den entsprechenden
Feldern gehörenden Zusatzwiderstände cl, c2, e3, c4 sind mit Anzapfungen
1-13 versehen. d ist ein vierstufiger Grobregler, der den Widerstand e und gleichzeitig
die entsprechenden Anzapfungen der Zusatzwiderstände c,-c, schaltet. g ist ein normaler,
in der gemeinsamen Zuleitung sämtlicher Anker liegender Anlaßwiderstand, der zur
Vereinfachung der Darstellung ohne Anlaßeinrichtung dargestellt ist. Angenommen
ist eine Drehzahlregelung um 16o % ,also von i :2,6.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Beim Anlassen steht
der Regler d zunächst auf Stellung i, bei der die Feldregelwiderstände des Grob-
und Feinreglers kurzgeschlossen sind, die Felder bi b4 also voll erregt sind. Auf
Stellung i des Reglers sind durch den gezeichneten Kontaktbelag auch die Widerstandsteile
1-4, 1-7, 1-1o und 1-13 der Zusatzwiderstände cl-c, kurzgeschlossen, so daß die
Widerstandsbeträge 4-0, 7-0,10-0,13-0 vor den Feldern liegen. Der Feldstrom fließt
dabei von der oberen Netzleitung über die Kontaktbrücke und Kurzschlußschiene des
Feinreglers f zum Anschlußpunkt 15 des zum Grobregler gehörigen Widerstandes e,
von dort aus durch die Überbrückung z 5-18 des-Grobreglers d zum Anschlußpunkt 18
des Grobwiderstandes e, weiter zu den Anschlüssen i der Zusatzwiderstände cl-c4,
durch die ebenfalls im Grobregler hergestellten Überbrückungen 1-4, 1-7, 1-1o, t-13
der Widerstände cl-c4, durch die in den einzelnen Feldstromkreisen verbleibenden
Jüstierwiderstände 4-o, 7-o, 10-0, 13-o, durch die Felder bi b4 zur unteren Netzleitung:
Zur.Vereinfachung der Zeichnung sind hierbei die Verbindungsleitungen von den Anschlußpunkten
1,:2,3,4; 1, 5, 6, 7 usf. an den Widerständen c,-c, zu den gleichbezeichneten
Kontaktfingern des Grobreglers fortgelassen. In dem nunmehr durch den Feinregler
f einstellbaren Regelbereich von o bis 40 % bewirken die in den einzelnen Feldstromkreisen
liegenden Justierwiderstände die gewünschte annähernd gleiche Stromaufnahme der
vier Anker. Beim Weiterschalten des Grobreglers d und gleichzeitigen Zurückführen
des Reglers f in die Anfangsstellung wird dieWiderstandsstufe 17-18 des Widerstandes
e eingeschaltet, so daß der Feinregler nunmehr in dem hierdurch bedingten Regelbereich
arbeitet. Durch den Regler d werden auf Stellung 2 gleichzeitig die Widerstände
c, -c, derart verändert, daß nunmehr die Beträge 1-3, 1-6, 1-9, 1-12 kurzgeschlossen
sind, so daß die Stufen 3-o, 6-o, 9-o und 12-o in den Feldstromkreisen liegen und
für den neuen Regelbereich die geeignete Justierung der Felder bewirken. Die Drehzahländerung
in dem neuen Bereich von 40 bis 8o,%. wird wiederum durch Verstellen des Feinreglers
erreicht, und auf diese Weise kann innerhalb des genannten Regelbereichs von 16o
% durch die beiden Regler jede gewünschte Drehzahl eingestellt werden, wobei die
Einstellung der Justierwiderstände jedesmal gleichzeitig mit erfolgt.
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Abb. 2 zeigt eine etwas abgeänderte Anordnung, auf der die Einstellung
der Grobstufe und der Anzapfung der vier Justierwiderstände in einfacherWeise durch
mehrgliedrige Umschalter i und, h erfolgt, die auf die oberen und unteren
Kontaktreihen umgestellt werden können. Wird also zunächst der Umschalter i auf
die obere Kontaktreihe geschaltet, so stellt das erste Schaltglied einen Kurzschluß
der Anschlußpunkte 15 und T 8 des Grobwiderstandes e her. Durch die vier weiteren
Messer des Schalters i werden in genau gleicher Weise, wie es bei der vorher beschriebenen
Ausführung
durch den Grobregler d geschah, die Überbrückungen der Anschlußpunkte 1-4, 1-7,
i-io und r-13 in den Zusatzwiderständen cl bis c4 hergestellt, so daß nunmehr die
Stufen d.-0, 7-o, i o-o und 13-o vor den Feldern b,-b-, liegen. Zur Vereinfachung
der Zeichnung sind wieder die Verbindungen der gleichbezeichneten Ansehlußpunkte
im Umschalter- und im Stromlaufbild fortgelassen. Zum Einstellen des zweiten- -Regelbereichs
wird der Schalter i- nach unten umgelegt, so daß nunmehr durch das erste Schaltglied
nach Überbrückung des Teiles 15-17 des Grobwiderstandes die Stufe 17-18 in die gemeinsame
Zuleitung zu den Feldern gelegt wird, und durch die übrigen Schaltglieder nach Überbrückung
der Teile 1-3, 1-6, 1-9, 1-12 von den Justierwiderständen cl-c4 die Beträge 3-o,
6-o, 9-o und i 2-o den einzelnen Feldern b,-b4 zugeordnet werden. Der dritte Regulierbereich
und die dazugehörige Änderung der Justierung wird nach Ausrücken des Schalters!
und Einlegen des Schalters h auf die obere Kontaktreihe und endlich der vierte Regulierbereich
durch Umlegen des Schalters lc nach unten eingestellt.