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Steuereinrichtung für elektrische Aufzüge oder ähnliche elektromotorische
Antriebe mit Leonardschaltung Bei Aden bisher bekannten Aufzugssteuerungen, insbesondere
auch bei -denen mit Leonardsteuerung, macht das genaue Einfahren des Fahrkorbes
in die Flurebene oft Schwierigkeiten, da die normale Geschwindigkeit, vor allem
aber auch. die niedrige Geschwindigkeit zum Einfahren, abhängig von der Belastung,des
Korbes ist.
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Man hat bereits zur Regelung elektrischer Maschinen vorgeschlagen,
den Luftspalt durch Bewegung eines Eisenstückes zu ändern und damit -eine Änderung
der Geschwindigkeit zu erzielen. Doch mußte bei den bisher bekannten Anordnungen
die Änderung .des Luftspaltes stets von Hand erfolgen. Eine solche Einrichtung ist
natürlich für Aufzüge, bei denen bei jedem Bewegungsgang die Lastverteilung eine
andere ist oder zumindest sein kann, nicht möglich. Um einen selbsttätigen Ausgleich
zu erzielen, wird daher erfindungsgemäß dem Generator cles Leonardaggregates eine
zusätzlich verstärkende Kompoundierung gegeben, die bei niedriger Geschwindigkeit
des Motors und niedrigen Belastungen selbsttätig wirksam wird. Diese zusätzliche
verstärkende, Kompoundierung wird zweckmäßig so ausgebildet, daß .die Größe (der
Luftstrecke für die Wendepole des Generators selbsttätig vermindert wird, wenn der
Strom im Anker des Generators von geringem Wert ist, dagegen auf normalen Wert ansteigt,
wenn der Strom im Generator wächst.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung .dargestellt.
In Abb. i ist ein Schaltungsbild einer Aufzugsteuereinrichtung mit Leonardstenerung
dargestellt. Abb. 2 ist eine schematische Ansicht des Generators, Abb. 3 eine Spannungskurve
dieses Generators.
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In Abb. i ist mit C der Fahrkorb bezeichnet, der an einem Tragseil
Ca hängt, welches über eine Aufwindetromlnel D läuft und das Gegengewicht
Cw trägt. Die Trommel D ist unmittelbar mit dem Anker Eil' .des Windenmotors
EM gekuppelt, dessen Feldwicklung EIUF direkt an der Netzleitung L' und L= liegt.
Der Anker EM' liegt parallel mit dem Anker G' des Leonardgenerators G. Der
Generator G hat eine getrennt zu speisende Feldwicklung GF, eine Reihenschlußwicklung
GSF und eine Entmagnetisierungswicklung GAF. Der Antrieb des Generators G erfolgt
durch den Nebenschluß-
motor 11I, sein Anker 1.1' und seine Nebenschlußwicklung 112F sind
an die Netzleitung L1 und L2 angeschlossen.
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Zur Steuerung des Aufzugsmotors dienen die Auf- und Abwärtsrichtung
bestimmenden Schütze i und 2, die mittels des Fahrkorbschalters Cs betätigt werden.
Hierdurch wird die Stromrichtung der Felidwicklung GF des Generators bestimmt. Das
Geschwindi.gkeitsschÜtz 3, das ebenfalls durch den Fahrkorbschalter gesteuert wird,
bestimmt die Stromstärke, die der Feldwicklung GF zugeführt wird.
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Der in Abb. 2 dargestellte Generator G ist als vierpolige Maschine
ausgebildet, dessen Hauptpole mit 5, 6, 7 und 8 bezeichnet sind. Zwischen den Hauptpolen
sind Stromwende-und Zwischenpole9, io, ii und 12 angeordnet. Die Zahl der Zwischenpole
entspricht der Zahl der Hauptpole. Die Wicklungen der Zwischenpole 13 sind in Reihe
miteinander und .mit .dein Anker G' geschaltet, um den Fluß zu liefern, der erforderlich
ist, um den Strom in irgendeiner der Spulen der Ankerwicklung während der Zeit der
Umkehrung der Polarität des Stromes auf Null zu vermindern.
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Jeder der Zwischenpole 9, 1o, 11 uncl 12 ist mit einem Kern 14 versehen,
der an einem ringförmigen Rahmen 15 des Generatorgehäuses mittels eines Bolzens
16 befestigt ist. Der Kern 14, der Rahmen 15 und der Bolzen 16 sind sämtlich aus
magnetischem Material hergestellt. Zwischen dem Kern 14 und dem Rahmen 15 ist eine
Unterlegscheibe 17 aus nichtmagnetischem Material eingelegt. Die Wirkungsweise ist
folgende: Soll .der Fahrkorb C aufwärts laufen, so wird der Fahrkorbschalter Cs
entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung bewegt. Hierdurch wird ein Stromkreis für
das Schütz i geschlossen, der sich von der Netzleitung LI durch die Leitungen 20
und 21, die Kontaktglieder 22., 23, 24 des Fahrkorbschalters Cs, die Leitung 25,
die Spule des Schützes i, die Leitungen 26 und 27, die Kontaktglieder 37' eines
Induktors 37 und die Leitungen 39 und 40 zur Netzleitung L2 erstreckt. Durch das
Ansprechen des Schützes i wird ein Stromkreis für die Generatorfeldwicklung GF geschlossen,
der sich von der Netzleitung L' durch die Leitung 29, die Kontaktglieder a des die
Aufwärtsrichtung bestimmenden Schützes i, ;die Leitung 30, die Feldwicklung GF,
die Leitung .31, den Widerstand 32, die Leitungen 33 und 34, die Kontaktglieder
b des Schützes i und die Leitung 4o zur Netzleitung ZZ erstreckt. Hierdiurch erhält
der AufzugsinotorEMSpannung vorn Generator G, so daß der Fahrkorb C sich aufwärts
bewegt. Die in dem Generator erzeugte- Spannung ist von :der Summe der in der Feldwicklung
GF und der durch die verstärkte Kompoundierungswirkung der Reihenschlußfeldiwicklung
GSF induzierten Spannung abhängig. Wenn dieWicklung GSF in Reihe mit den Ankern.
G' und EM' geschaltet ist, entspricht ihre Wirkung der Belastung des Fahrkorbes
C. Der Motor Eill wird daher unabhängig von der Belastung des Fahrkorbes C mit einer
genügenden Spannung gespeist, so daß er mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit
arbeitet.
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Durch die Induktoren 35 und. 36, die die Bremsung einleiten, und den
Induktor 37, der das Anhalten bewirkt, erfolgt eine automatische Steuerung unabhängig
vorn Fahrstuhlführer. Durch Ansprechen des die Auf-,#iärtsrichtung bestimmenden
Schützes i werden die Kontaktglieder a geschlossen und hierdurch ein Selbsthaltestrornkreis
hergestellt, der :das Schütz 1 in seiner Arbeitsstellung so lange erhält, bis der
Induktor 37 seine Kontaktglieder 37' öffnet.
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Soll der Fahrkorb C mit großer Geschwindigkeit bewegt werden, so wird
der Fahrkorbschalter Cs in seine äußerste linke Stellung bewegt. Hierdurch wind
ein' Stromkreis für das Geschwindigkeitsschütz 3 geschlossen, der sich von der Netzleitung
I_1 durch die Leitungen 2o und 21, die Kontaktglieder 22, 23 und 4, die Leitung
.12, die Spule des Geschwi.ndigkeitsschÜtzes 3 und die Leitungen 43 und ..1o zur
Netzleitung L2 erstreckt. Durch das :Ansprechen .des Schützes 3 wird fier Widerstand
32 durch die Leitungen .L1 und .ä.5 kurzgeschlossen. Hierdurch wird der Erregerstrom,
der der Feldwicklung GF zugeführt wird, vergrößert. Der Aufzugmotor wird daher entsprechend
dem neuen Werte der Felderregung beschleunigt. Durch. das Schließen des Kontaktes
b des Schützes 3 wird ein Haltestromkreis für dieses Schütz hergestellt.
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Beim Einstellen -des Fahrkorbschalters Cs in seine Mittellage wird
ein. Strom geschlossen, durch den die Spulen der Induktorrelais 35 und 37 gespeist
werden. Nähert sich jetzt das die Verlangsamung bewirkende Induktorre lais 35 der
an jedem ,der Flure vorgesehenen Induktorplatte 35", so öffnet das Relais 35 die
Kontaktglieder 35'. Hierdurch wird -der Haltestromkreis für das Geschwindigkeitsschütz
3 unterbrochen und der Widerstand 32 wieder eingeschaltet, so daß der Erregerstrom
für die Feldwicklung GF geschwächt wind.
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Nähert sich der Fahrkorb weiter der anzuhaltenden Flurebene, so wird
durch :die an dem Flur angebrachte Induktorplatte 37" das das Anhalten bewirkende
Induktorrelais 37 erregt, so daß seine Kontaktglieder 37' und
damit
der Haltestromkreis für das die Aufwärtsrichtung bestimmende Schütz geöffnet wird.
Hierdurch wird' die Leitung für die Feldwicklung GF stromlos, so daß der Fahrkorb
zum Stillstand kommt.
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Um zu bewirken, @daß das Anhalten genau bündig mit dem Boden des Flures
erfolgt, muß die Einfahrgeschwindigkeit des Fahrkorbes für sämtliche Belastungen
konstant gehalten werden, @da der Abstand der Induktorrelais vom Flur durch die
feste Anordnung der Platten unveränderbar ist.
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Durch das Abfallen des Schützes i werden die Kontaktglieder c geschlossen
und dadurch ein Stromkreis hergestellt, der die entmagnetisierende Feldwicklung
GAF an die Klemmen des Stators E.ZT legt. Die Wickhing GAF ist so ausgebildet, d@aß
der in dem Anker Eil!' fließende Strom eine Erregung der Wicklung GAF herbeiführt,
wenn sie mit seinen Klemmen verbunden ist. Diese Wicklung wirkt dann der Feldwicklung
GF entgegen und setzt dadurch den magnetischen Fluß in :den Hauptpolen Ales Generators
auf Null herab, so daß der Aufzugsmotor zum Stillstand kommt. Beim Anhalten dcs
Motors E.11 fällt in üblicher Weise die mechanische Bremse ein.
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Wenn der Fahrkorb C mit niedriger Geschwindigkeit fährt, verläuft
die Spannungskurve geradlinig, wie die in Abb. 3 mit 56 bezeichnete Kurve zeigt.
\ imnit man an, daß bei einer Belastung von o Amp. der Generator eine Klemmenspannung
von i 5 Volt erzeugt, so genügt ..;fiese Spannung gerade, um .die gegenelektromotorische
Kraft des Hauptmotors auszugleichen. Wenn die Belastung am Generator einen Wert
von i oo Amp. erreicht, soll bei Verwendung derselben Felderregung die durch den
Generator erzeugte Spannung 35 Volt betragen, von denen 20 Volt für den Ausgleich
des Spannungsabfalles im Ankerstromkreis verbraucht werden. Die erzeugte Spannung
soll gleich \ ull sein, wenn die Belastung des Motors durch den Fahrkorb -5o Amp.
beträgt, -1.h. wenn der Fahrkorb .dem Motor voreilt. Die so entstehende Kurve ist
die ideale Spannungscharakteristik für die Regelung des Aufzugsmotors für Arbeiten
mit niedriger Geschwindigkeit. Die der Kurve 56 überlagerte Kurve 57 zeigt an, wie
im wirklichen Betriebe die Spannung von der gewünschten Geraden abweicht. Das Abweichen
von der idealen Spannungskurve veranlaßt eine Ungenauigkeit beim _Anhalten des Fahrkorbs.
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Um .dieses Abweichen der Kurve zu vermeiden oder wenigstens erheblich
zu verinindern, wird eine h.o.mpoundierung (]es Generators in Übereinstimmung mit
der Belastung herbeigeführt (Kurve58). Die magnetische Berührungsfläche zwischen
dem Gehäuse i; und dem Kern i.[ beschränkt sich auf den Querschnitt .des Bolzens
16. Bei niedrigen Stromwerten im Anker G' geht der durch den Keul 14 durchgehende
Fluß durch den Bolzen 16, so daß die Stroinwendeperiode in gewünschter Weise vorrückt.
Wenn dagegen der Stromwert bei wachsender Belastung anwächst, wird der Bolzen 16
gesättigt. Hierdurch wird unter Mitwirkung des nichtmagnetischen C'aterlegstiickes
17 eile Äqui-@-alent für eilte Luftstrecke geschaffen, die einen Querschnitt hat,
«-elche dem ganzen Querschnitt des Kerns 14. entspricht und die gleiche Wirkung
hat wie ein Zurückziehen des Kerns auf einen größeren Abstand von ,den Ankerspulen.
Die zusätzliche Kornpo:indierung des Generators hört dadurch auf.
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Die Änderung des Luftspaltes kann auch dadurch erzielt werden, daß
der Kern 59 .des @@"cn:.lepoles in einem Abstand vom Gehäuse 15 durch ein Paar Ansätze
6o gehalten wird, die aus einem Stück mit dem Polkern 59 bestehen. Hierbei entsteht
der Luftspalt 61. Dieser Pol wirkt ebenso wie der Pol rd. Der Bolzen.
6:2 ist aus nichtmagnetischem Material.
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Durch diese Einrichtung wird die L-ngenalig@eit des =\nfahrens bei
niedrigen Geschwindigkeiten ausgeglichen, ohne daß eine Geschwindigkeitsregelung
durch die Korn-Z, des Generators G mittels zier Reiheafeldwicklung GSF herbeigeführt
wird.