DE564201C - Gegenstrombremssteuerung fuer Drehstromasynchronmotoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
15. NOVEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 35b GRUPPE?

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) Gegenstrombremssteuerang für Drehstromasynchronmotoren

Zusatz zum Patent 512

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. März 1928 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 28. August 1926.

Gegenstand des Patents 512 703 ist eine Bremssteuerung für Fahrantriebe, die in einfacher Fahrschaltung gesteuert werden und bei der im Steuerstromkreis des vom Fahrschalter gesteuerten Bremslüftmagneten ein zusätzlicher, willkürlich zu betätigender Schalter angeordnet ist, durch welchen der Kurzschluß eines Zusatzwiderstandes aufgehoben wird und das Überschreiten der Nullstellung bei gelüfteter Bremse ermöglicht werden kann. Das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel des Hauptpatents ist auf Antriebe beschränkt, bei denen nennenswerte negative Momente nicht auftreten, da bei dieser Anordnung bei in Null stehender Steuerwalze ein Lüften der mechanischen Bremse bei ausgeschaltetem Motor möglich ist. Ferner ist bei dieser Anordnung die Endschaltung nicht unbedingt sicher, da eine Umgehung des Endschalters bei eingeschaltetem Motor mittels des Hilfsschalters möglich ist und ferner eine Endabschaltung bei kleiner Geschwindigkeit nicht erfolgt. In vielen Fällen, wie z. B^ bei den Einziehwerken von Wippkranen, sind aber derartige Anordnungen nicht brauchbar, da die Drehmomente innerhalb der beiden Endstellungen zwischen einem positiven und einem negativen Wert schwanken und die ganze Art des Antriebes eine unbedingt sichere Endschaltung verlangt.

Durch die vorliegende Erfindung wird nun die Anordnung nach dem Hauptpatent derart vervollkommnet, daß die Anordnung auch für jegliche andere Antriebe mit Nutzen und ohne Gefahr verwendbar ist. Erfindungsgemäß wird ein einwandfreier Betrieb auch bei solchen An-Ordnungen, bei denen bei stillstehendem Motor und gelüfteter Bremse die Last das Triebwerk durchziehen kann, dadurch erreicht, daß eine Einschaltung des den Gegenstand des Hauptpatents bildenden Schützes, welches den Bremslüfter und die Ständerstromkreise beherrscht, bei stillstehendem Motor und gleichzeitiger Nullstellung der Steuerwalze verhindert wird. Beispielsweise kann man den Steuerstromkreis dieses Schützes in Anspring- und Haltestromkreis unterteilen, von denen der Anspringstromkreis nur in Arbeitsstellungen der Steuerwalze geschlossen wird und der willkürlich zu betätigende, als Druckknopf ausgebildete Schalter im Haltestromkreis dieses Schützes angeordnet ist. Durch Anordnung der Endschalter in den Erreger- und Haltestromkreisen wird eine unbedingt sichere Endabschaltung erreicht.

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Walllier Engel in Berlin-Lichterfelde und Walter Boeker in Berlin.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, α ist der Antriebsmotor, δ der Bremslüfter, c die Steuerwalze, die symmetrisch nach beiden Seiten so ausgebildet ist, daß die Stellungen der einen Seite des Kontrollers für die eine Fahrtrichtung Anlaßstellungen und für die andere Fahrtrichtung Bremsstellungen darstellen, so daß besondere Bremsstellungen nicht erforderlich ίο sind; d ist ein elektromagnetischer Schalter, e ein von der Läuferspannung erregtes Schütz; f_x und f₂ sind die Endschalter für die beiden Fahrtrichtungen; g ist ein von Hand oder Fuß zu steuernder Hilfsschalter und w der Läuferwiderstand.

Die Erregerspule des Schützes d besitzt einen Anspringstromkreis, der von der Phase T über den Kontakt des Schützes e, die Endschalterkontakte f_lt g_x oder f_z, g₂ über die entsprechenao den Fahrschalterkontakte, über den Fahrschalterbeleg k nach Phase R verläuft, und der also nur in den Arbeitsstellungen der Steuerwalze geschlossen ist. Der Haltestromkreis verläuft von der Phase Γ über den Schalter g, die untersten Fahrschalterbelege, die Endschalter und die Hilfskontakte k, g₀ des Schützes d ebenfalls zur Phase R. Dadurch, daß der Anspringstromkreis des Schützes nur in den Arbeitsstellungen der Steuerwalze geschlossen werden kann, während der Haltestromkreis bei geschlossenem Schalter g auch in der Nullstellung der Schaltwalze geschlossen ist, wird erreicht, daß bei stillstehendem Motor die Bremse durch Einschalten des Schalters g nicht gelüftet werden kann, daß man aber die Bremse gelüftet halten kann, wenn man bei laufendem Motor über die Nullstellung hinweg von der einen Kontrollerseite auf die andere Kontrollerseite übergeht.

Es ist ferner noch in beiden Ausführungsbeispielen ein Zusatzwiderstand W₁ vorgesehen, da der gewöhnliche Anlaßwiderstand bei Gegenstrombremsung ein zu starkes Gegenmoment, also eine zu harte Bremsung, ergibt. In der Abb. ι ist dieser Zusatzwiderstand fest an dem dem Motor abgewendeten Ende des Anlaßwiderstandes angebaut und bleibt so lange eingeschaltet, bis die erste Stufe des Anlaßwiderstandes kurzgeschlossen wird. Der Zusatzwiderstand ist mithin auch beim Anfahren des Motors aus dem Stillstand eingeschaltet. Die dadurch hervorgerufene Schwächung des Motormomentes ist so groß, daß auf diesen Stufen ein Anlaufen des Motors nur bei ganz kleinen Lasten möglich, bei schwereren Lasten aber ausgeschlossen ist. Um diesen Übelstand zu vermeiden, wird nach Abb. 2 dieser Zusatzwiderstand durch ein besonderes Schütz h in der Weise gesteuert, daß der Zusatzwiderstand beim Anfahren überbrückt und nur bei Gegenstrombremsung in den Läuferkreis eingeschaltet ist. Dadurch wird erreicht, daß für die Anfahrt des Motors das normale Motormoment zur Verfügung steht, die Gegenstrombremsung aber mit dem verkleinerten Motormoment weich erfolgt.

Die Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. ι ist folgende: Beim Einschalten der Walze auf die erste Stellung rechts oder links wird der Stromweg für die Spule des Schützes d von der Phase T über den Kontakt des Spannungswächters β und je nach Stellung der Walze über den Endschalter f_± oder f₂, die Finger g₁ oder g₂, den Finger k in der Walze, über die Spule des Schützes d nach Phase R geschlossen. Schütz d springt an, so daß die Finger R₁ und S₁ in der Steuerwalze und damit gleichzeitig der Bremslüfter b Strom erhalten. Über die Kontakte U und V erhält auch der Motor Strom. Beim Weiterschalten auf die folgenden Stellungen speist sich die Schützspule über das Kontaktsegment g_x oder g₂ und g₀ und ihren Hilfskontakt selbst.

Soll mit Gegenstrom gebremst werden, so wird der Hilfsschalter g eingelegt und die Steuerwalze über NuE auf die erste gegenläufige Stellung eingestellt. Beim Verlassen der Segmente U und V auf der Fahrseite wird der Motor stromlos. Der Bremslüfter bleibt aber eingeschaltet, weil er unmittelbar mit den Fingern R₁ und S₁ verbunden ist und Schütz d durch den Hilfsschalter g hochgehalten wird. Der Stromkreis verläuft hierbei von Phase T über Hilfsschalter G, die beiden unteren Segmente auf der Steuerwalze, die Kontakte g₀ an dem Endschalter über die Selbstspeisekontakte g₀, k und Spule nach Phase R. Sobald die Finger auf die Segmente U und V auf der anderen Walzenseite aufgelaufen sind, erhält der Motor Strom im entgegengesetzten Sinn. Der Stromkreis für die Schützspule d kann nur über die beiden unteren Sperrsegmente aufrechterhalten werden. Beim Verlassen dieser Segmente fällt Schütz d ab; weil der Stromkreis über g_x oder g₂ und g₀ durch den Spannungswächter e unterbrochen ist. Beim Einschalten des Motors im Gegenstromsinne steigt seine Läuferspannung über die Läuferstillstandsspannung, und dabei spricht bei einem bestimmten Wert, etwa i,ifacher Stillstandsspannung, der Spannungswächter an. Es kann also nur auf den Stellungen 1 und 2 Gegenstrom gegeben werden.

Bei der Ausführung nach Abb. 2 steuert der Spannungswächter e über ein Verzögerungsschütz i einen elektromagnetischen Schalter h, der einen für die Gegenstrombremsung vorgesehenen Zusatzwiderstand W₁ schaltet. Der Stromkreis für die Schützspule d ist auf allen Walzenstellungen über g_x oder g₂ und g₀ geschlossen, so daß sämtliche Walzenstellungen ia₀ zur Gegenstrombremsung benutzt werden können. Beim gewöhnlichen Fahrbetrieb ist das

über die Segmente U und V gespeiste Verzögerungsschütz i geschlossen. Über seine Kontakte wird der Stromkreis für die Schützspule h geschlossen, weil der Spannungswächter e nicht erregt und daher sein Kontakt geschlossen ist. Der Zusatzwiderstand W₁ ist dadurch kurzgeschlossen. Das Überschalten auf die Gegenstromstellungen erfolgt, wie oben beschrieben. Sobald die Finger die Segmente U und V auf

to der Gegenstromseite berühren, erhalten Spannungswächter e und Verzögerungsschütz i gleichzeitig Strom und Spannung. Der Spannungswächter e arbeitet aber schneller, öffnet seinen Kontakt und verhindert das Anspringen des Zusatzwiderstandes W₁ durch den Schalter h.

Diese selbsttätige Steuerung des Zusatzwiderstandes ist besonders vorteilhaft für Antriebe, die ein häufiges Nachsteuern erfordern, wie z. B.

Einziehwerke von Wippkranen, und bei denen die hierfür benutzten Steuergeräte klein und sehr handlich sein müssen. Dadurch, daß der Zusatzwiderstand nicht mehr wie beim Hauptpatent durch den willkürlich zu betätigenden Schalter eingeschaltet wird, kann dieser, der nach dem Hauptpatent aus einer kleinen Hilfswalze mit einer Reihe von Kontakten bestand, hier als Druckknopf ausgebildet sein, der lediglich den Spulenstromkreis des Stromschützes steuert.

Wie aus der Beschreibung ersichtlich, geht der Stromkreis für die Spule des Schützes d stets über den zugehörigen Endschalter. Ein öffnen des entsprechenden Endschalters setzt daher bei Fahr- wie Gegenstrombetrieb durch öffnen des Schützes die ganze Anlage still.

Wenn die geschilderte Steuerung auch vorwiegend für Triebwerke bestimmt ist, wie die Einziehwerke von Wippkranen, die eine Vereinigung von Hub- und Fahrwerken darstellen und deshalb besonders hohe Anforderungen an die Regelbarkeit des Motors stellen, so ist sie auch für die Fahrwerke von Katzen, Kranen, Schiebebühnen, Drehscheiben u. dgl. mit Vorteil verwendbar, da sie eine zuverlässige Bremsung bei nur geringem Verschleiß der mechanischen Bremse ermöglicht, die erst bei Stillstand einfällt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gegenstrombremssteuerung für Drehstromasynchronmotoren, die in einfacher Fahrschaltung gesteuert werden, und bei denen, nach Patent 512 703, ein Schütz vorgesehen ist, das den Bremslüfter unmittelbar und die Ständerstromkreise über Segmente der Steuerwalze an das Netz anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einschaltung des Schützes bei stillstehendem Motor und gleichzeitiger Nullstellung der Steuerwalze verhindert ist.

2. Gegenstrombremssteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Bremsmomentes ein Zusatzwiderstand vor der Ständerwicklung oder im Läuferkreis zwischen die Läuferklemmen und die Anschlußklemmen der zuletzt kurzzuschließenden Widerstandsstufe so lange eingeschaltet ist, bis das Triebwerk zum Stillstand gekommen ist.

3. Gegenstrombremssteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzwiderstand durch ein besonderes Schütz (A) beim Anlassen des Motors kurzgeschlossen, beim Bremsen vorgeschaltet ist, wobei die Schützspule durch ein von der Läuferspannung erregtes Relais oder einen mechanischen Sperrapparat beim Bremsen abgeschaltet ist (Abb. 2).

4. Gegenstrombremssteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schütz zum Schalten des Bremslüfters und Ständers auf allen Stellungen der Steuer walze durch Endschalter selbsttätig unterbrachen wird, wobei außer den für die Kraftstellungen erforderlichen Endschalterkontakten weitere Kontakte vorhanden sind, die im Erregerstromkreis in Reihe mit den Handoder Fußschalterkontakten (g) liegen. go

Hierzu ι Blatt Zeichnungen