DE522946C - Elektrische Steuerung fuer Kranhubwerke - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 17. APRIL 1931

- REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 35 b GRUPPE

Laurens Janse in Hengelo, Holland

Elektrische Steuerung für Kranhubwerke

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. März 1927 ab

Es sind bereits Hebeanlagen bekannt, welche mit zwei Motoren ausgerüstet sind, durch deren Parallel-, Gegeneinander- und Hintereinanderschalten oder wechselweises Ausschalten verschiedene Geschwindigkeitsgrade eingestellt werden können. Diese bekannten Einrichtungen sind aber auf die Verwendung von Drehstrommotoren beschränkt und weisen außerdem den Nachteil auf, daß die beiden Motoren, entweder dauernd oder doch wenigstens auf einigen Schaltstufen, elektrisch voneinander abhängig sind und mit schlechtem Leistungsfaktor arbeiten. Wie sich an Hand von Diagrammen zeigen läßt, entsprechen die Charakteristiken derartiger Anlagen insofern nicht den praktisch auftretenden Bedingungen, als eine genügende Regelung der Drehzahl nicht über den ganzen Belastungsbereich möglich ist und z. B. beim Heben leichter Lasten völlig versagt. Bei einigen dieser Anlagen kann beispielsweise, wenn man sie nicht mit sehr verwickelten Einrichtungen ausrüsten will, die Geschwindigkeit nur beim übersynchronen Lauf der Motoren geregelt werden.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile . durch die Anwendung zweier Motoren verschiedener Leistung, Tourenzahl und Über-' setzung, welche auf allen Schaltstufen elektrisch unabhängig voneinander arbeiten können. Da hierfür auch Gleichstrom- und Wechselstrommotoren verwendet werden können, ist die Regelung der Drehzahl in weiteren Grenzen möglich.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß beim Senken auf den ersten Stufen der Hauptmotor im Hubsinne und der Hilfsmotor in Senkrichtung geschaltet ist, auf einer folgenden Stufe der Hauptmotor ausgeschaltet und der Hilfsmotor durch die Last übersynchron angetrieben, auf einer weiteren Stufe der Hauptmotor im Senksinne und der Hilfsmotor im Hubsinne geschaltet wird, wonach schließlich auf der letzten Stufe der Hilfsmotor abgeschaltet und der Hauptmotor durch die Last übersynchron angetrieben wird, beim Heben jedoch der Hauptmotor stets im Hubsinne geschaltet ist, während der Hilfsmotor zuerst im Senksinne arbeitet und dann ausgeschaltet wird.

Das Wesen der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

Abb. ι ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung für Drehstrommotoren zeigt, während

Abb. 2 die Geschwindigkeiten bei verschiedenen Belastungen und

Abb. 3 das auf die Achse des Hauptmotors bezogene Drehmoment des Haupt- und Hilfsmotors im ersten Kontrollerstand als Funktion der Geschwindigkeit veranschaulicht.

In Abb. ι ist der Hauptmotor mit p und der Hilfsmotor mit q bezeichnet, r ist ein Bremsmagnet, während s und t die Regelwiderstände für den Haupt- bzw. Hilfsmotor bezeichnen, χ ist der Endausschalter zum Heben, während y einen Notausschalter zum Senken darstellt.

Das Umschalten des Hauptmotors auf den dem Senken entsprechenden Stromlauf findet statt, ohne daß der an die Statorklemmen des Hauptmotors angeschlossene Bremsmagnet ausgeschaltet wird.

Das Verhältnis der Tourenzahl von Haupt- und Hilfsmotor kann z. B. 2 :.i und das Verhältnis der Übersetzung ι : 2 gewählt werden, wodurch das Verhalten der Trommeldrehzahl beim Arbeiten jedes Motors allein 4:1 wird. Auf den ersten Senkstufen befindet sich der Hauptmotor in der sogenannten Gegenstromschaltung, während der Hilfsmotor in Senkrichtung geschaltet ist. Die Linien, welche das auf die Achse des Hauptmotors bezogene Drehmoment des Haupt- und Hilfsmotors als Funktion der Geschwindigkeit darstellen, sind in Abb. 3 angegeben. Die Linie des resultierenden Drehmomentes verläuft sehr steil; die Geschwindigkeitsunterschiede bei verschiedenen Lasten sind daher, wie aus Abb. 2 zu ersehen ist, nur gering. Bei Stillstand ist das Drehmoment noch positiv, d. h. es wirkt noch im Hebesinne, doch ist der Einfluß der ruhenden Reibung nur wesentlich bei einer Belastung von weniger als der halben Last.

Auf der zweiten und folgenden Stufe wird das resultierende Drehmoment bei Stillstand negativ, d. h. es wirkt in Senkrichtung. Der Einfluß der ruhenden Reibung fällt hierbei ganz weg.

Auf den folgenden Stufen, also bei verändertem Widerstand, wird eine Stufe erreicht, bei der der Hilfsmotor allein, und zwar übersynchron läuft. Dann folgt eine Stufe, bei der der Hilfsmotor in Gegenstromschaltung und der Hauptmotor in Senkrichtung geschaltet ist, während zum Schluß der Hauptmotor allein in Senkrichtung mit-oder ohne Widerstand im Rotorkreis eingeschaltet ist. Beim Heben ist der Hauptmotor auf den Stufen i, 2, und 3 auf Heben und der Hilfsmotor auf Senken geschaltet; der letztere wirkt also als Gegenstrombremse. Durch bestimmte Wahl der Konstanten kann sowohl die Form der Charakteristiken als auch deren Anfangspunkt verändert werden, ohne daß sie ihren allgemeinen Charakter verliert. Hierdurch wird also die Forderung erfüllt, daß sich schwere Lasten auf der ersten Hebestufe nicht senken, während leichte Lasten auf den ersten Senkstufen nicht gehoben werden. Sowohl beim Heben als auch beim Senken ändert sich die Geschwindigkeit bei Drehung der Schaltwalze von Stufe zu Stufe in geringem Maße.

Außer einem sehr wirtschaftlichen Betrieb ergibt die Einrichtung gemäß der Erfindung noch folgende Vorteile:

ι. Eine günstige Zu- und Abnahme der Geschwindigkeit bei allen Belastungen, wenn die Schaltwalze vom Nullstand auf eine der beiden Endstufen oder zurückbewegt wird.
2. Auf allen Stufen und bei allen Belastungen ist die Geschwindigkeit von der Geschicklichkeit der Bedienung unabhängig; unzulässige Geschwindigkeiten können nicht erreicht werden.

3. Es gelangen keine Relais, Magnetschalter oder Hilfsschalter zum Erreichen der gewünschten Charakteristik zur Anwendung.

4. Die Massenreaktionen beim Bremsen werden durch die langsame Geschwindigkeitsabnahme beim Zurückdrehen der Schaltwalze ,sehr vermindert.

5. Die Bedienung der Schaltwalze für das Heben ist genau die gleiche wie bei anderen Schaltwalzen. Man soll also langsam ruckweise einschalten und so schnell zurückschalten, als mit Rücksicht auf die Massenreaktionen zulässig ist.

Wie bereits erwähnt, eignet sich die Schaltung nicht nur für Drehstrom, sondern auch für Gleichstrom- und einphasige Wechselstromanlagen. Bei Gleichstromnebenschlußmotoren erhält man genau die gleichen Charakteristiken; bei Anwendung von Reihenschlußmotoren ändert sich ihr Verlauf ein wenig, doch bleibt das Prinzip das gleiche.

Eine weitere Verbesserung der Schaltung gemäß der Erfindung kann darin bestehen, daß Haupt- und Hilfsmotor in Kaskade geschaltet wird. Die Schaltung beim Senken bleibt hierbei im wesentlichen die gleiche; nur ist der Stator des Hilfsmotors in an sich bekannter Weise an die Läuferklemmen des Hauptmotors zu legen. Auch beim Heben kann die in der Zeichnung angegebene Schaltung unverändert bleiben; die beiden Motoren können in der Hubrichtung zusammenarbeiten, wobei der Ständer des Hilfsmotors mit den Läuferklemmen des Hauptmotors verbunden wird.

Die Kaskadenschaltung hat den Vorteil, daß die Abnahme der Geschwindigkeit beim Rückdrehen der Schaltwalze schneller als bei der in der Zeichnung dargestellten Schaltung erfolgt, ohne daß unzulässige Bremsstöße auftreten.

Erwähnt sei noch, daß die Erfindung ohne Schwierigkeiten an bereits bestehenden Krananlagen angebracht werden kann.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Elektrische Steuerung für Kranhubwerke, hei denen zum Heben und Senken der Last ein Hauptmotor die Trommel mit größerer Geschwindigkeit antreibt als der Hilfsmotor geringerer Leistung, dadurch gekennzeichnet, daß beim Senken »15 auf den ersten Stufen der Hauptmotor im Hubsinne und der Hilfsmotor in Senkrichtung geschaltet ist, auf einer folgenden Stufe der Hauptmotor ausgeschaltet und der Hilfsmotor durch die Last übersyn- iao chron angetrieben, auf einer weiteren Stufe der Hauptmotor im Senksinne und

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   der Hilfsmotor im Hubsinne geschaltet wird, wonach schließlich auf der letzten Stufe der Hilfsmotor abgeschaltet und der Hauptmotor durch die Last übersynchron angetrieben wird, beim Heben jedoch der Hauptmotor stets im Hubsinne geschaltet ist, während der Hilfsmotor zuerst im Senksinne arbeitet und dann ausgeschaltet wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Hilfsmotor in Kaskade geschaltet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen