DE535999C

DE535999C - Senkschaltung fuer elektrische Hebezeuge mit Drehstromantrieb

Info

Publication number: DE535999C
Application number: DE1930535999D
Authority: DE
Inventors: Louis Weiler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1930-04-30
Filing date: 1930-04-30
Publication date: 1931-10-17

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
17. OKTOBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 35 b GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. April 1930 ab

Für elektromotorisch angetriebene Hebezeuge wird ein Senkbetrieb angestrebt, dessen Regelkurven möglichst niedrige kritische Senkdrehzahlen enthalten. Unter der kritischen Senkdrehzahl versteht man jene, unterhalb der die Maschine als Motor und oberhalb welcher die Maschine als Generator, also bremsend, arbeitet. Derartige Senkschaltungen ermöglichen es nämlich, kleine Lasten auf fast allen Steuerstufen

ίο mit mäßiger Geschwindigkeit zu senken und anderseits aus der Bremsschaltung ohne Freifallstellung in die Kraftschaltung überzugehen. Der Drehstrommotor kommt für den Hebezeugantrieb in erster Linie in Betracht. Die übliche Drehstrom-Gegenstrombremsschaltung besitzt eine solche kritische Drehzahl nicht. Außerdem hat sie den Nachteil, daß die Regelkurven sehr steil verlaufen, also kleinen Drehmomentänderungen große Drehzahländerungen entsprechen. Die übliche übersynchroneBremsschaltung hat zwar eine kritische Drehzahl, nämlich die synchrone. Diese liegt aber viel zu hoch, um brauchbar zu sein. Es sind auch verschiedene untersynchrone Senkschaltungen bekannt geworden, die aber verschiedene Nachteile besitzen. Insbesondere ist eine solche Schaltung bekannt geworden, bei der eine Phase der Ständerwicklung kurzgeschlossen wird, während die beiden anderen am Netz verbleiben. Diese Schaltung hat, da sich nur ein Zweiphasendrehfeld ausbildet, den Nachteil, daß die Drehmomente klein sind und größere Drehmomente sich erst bei hohen Drehzahlen ausbilden. Die Regelkurven verlaufen also sehr steil.

Erfindungsgemäß werden für die Senkschaltung mit Hilfe einer Drehstrommaschine mit mehrpoliger Ständerwicklung diej enigen zusammengehörigen Phasenwicklungen des Ständers, welche einen Teil der Polpaare der Maschine bilden, in der Senkrichtung dreiphasig ans Netz gelegt, während der verbleibende Teil der Ständerwicklungen zur Erzeugung eines bremsenden Moments benutzt wird. Durch diese Schaltung werden Regelkurven erzielt, welche nicht nur die erwünschten niedrigen kritischen Drehzahlen haben, sich also bei niedriger Drehzahl über den Bereich der Triebmomente (Kraftschaltung) und der Bremsmomente für den Senkbetrieb erstrecken, sondern außerdem einen flachen Verlauf besitzen. Es kann also mit dieser Senkschaltung der wünschenswerte stabileBetrieb erzielt werden, d.h. auf einer bestimmten Schaltstufe ändert sich die Drehzahl mit dem Drehmoment nur wenig, und der Bremsbetrieb geht in an sich bekannter Weise ohne Freifallstellung in den Kraftsenkbetrieb über.

Das bremsende Moment in dem nicht am Netz liegenden Teil der Ständerwicklungen kann erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß diese Wicklungen mit Gleichstrom erregt werden.

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

Louis Weiler in Berlin-Siemensstadt.

Man kann ferner erfindungsgemäß diesen Teil der Wicklungen über Widerstände oder Kondensatoren kurzschließen.

Die bei dieser Schaltung vorliegenden Verhältnisse sind in Abb. ι an Hand eines Diagramms deutlich gemacht. In diesem Diagramm sind auf der horizontalen Achse die Drehmomente aufgetragen, und zwar nach rechts die im Senksinn bremsend wirkenden Drehmomente D₆ und

ίο nach links die im Senksinn treibend wirkenden Drehmomente Dt. Auf der vertikalen Achse ist die Drehzahl aufgetragen, und zwar nach oben die Drehzahl im Hubsinn nu und nach unten die Drehzahl im Senksinn n_s.

Bei dieser Schaltung erzeugen die am dreiphasigen Netz liegenden Ständerwicklungen ein dreiphasiges Drehfeld im Senksinn, welches eine der Anzahl der eingeschalteten Wicklungen entsprechende Polzahl besitzt. Im Diagramm bezeichnet die Kennlinie K-S den Verlauf dieses Drehmoments, welches im untersynchronen Drehzahlbereich als Kraftsenkmoment K und im übersynchronen Drehzahlbereich als übersynchrones Bremsmoment S bekannt ist. Bei der Gleichstromspeisung eines Teiles der Ständerwicklungen induziert dieser Teil, wie beim Synchrongenerator, die Läuferwicklung und erzeugt in ihr einen Strom, der sich dem asynchron induzierten Läuferstrom überlagert und dessen Frequenz vom Stillstand bis zum Synchronismus zunimmt. Diesem Strom entspricht ein von Null aus zunehmendes Bremsmoment, welches in der Abb. 1 mit B bezeichnet ist. Das resultierende Moment, welches man durch algebraische Addition der beiden Drehmomente K und B erhält, ist in der Abbildung mit der strichpunktierten Linie eingetragen und mit R bezeichnet. Man hat es in der Hand, durch Einschaltung eines Läuferwiderstandes das Asynchrontriebmoment und durch Wahl der Gleich-Stromerregung das synchrone Bremsmoment zu beeinflussen und somit verschiedene Regelkurven R zu erzielen.

Bei Anwendung des Kurzschlusses eines Teiles der Polpaare der Ständerwicklung kommt in diesem Teil ein bremsendes Moment dadurch zustande, daß er vom durch das Drehfeld induzierten Läuferstrom zurückinduziert wird.

Die Abb. 2 und 3 zeigen ein Wickelschema der Schaltung bei einer sechspoligen Drehstrommaschine.

In Abb. 2 werden zwei Polpaare u vw und % ^υι Wi υ¹ Parallelschaltung vom Netz gespeist, und das dritte Polpaar M₂ V₂ W₂ ist gleichstromerregt. In der Abb. 3 ist das dritte Polpaar M₂ V₂ W₂ über Widerstände kurzgeschlossen.

Claims

Patentansprüche:

1. Senkschaltung für elektrische Hebezeuge mit Drehstromantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Maschine mit mehrpoliger Ständerwicklung nur ein Teil der Polpaarwicklungen unter Beibehaltung der Polpaarzahl in der Senkrichtung dreiphasig an das Netz geschaltet wird, während der verbleibende Teil der Polpaarwicklungen vom Netz abgeschaltet und zur Erzeugung eines bremsenden Moments benutzt wird.

2. Senkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht am Netz liegende Teil der Wicklungen mit Gleichstrom erregt wird.

3. Senkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht am Netz liegende Teil der Wicklungen über Widerstände oder Kondensatoren kurzgeschlossen wird.

Hierzu ϊ Blatt Zeichnungen