DE564706C - Steuerung fuer Mehrmotorenantriebe, wie Krane u. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mehrmotorenantriebe, wie Krane, Bagger usw., bei denen für die verschiedenen Arbeitsvorgänge, wie Fahren, Drehen, Heben, Stoßen usw., je ein besonderer Motor vorgesehen ist und wobei die besonderen Bedingungen jedes Arbeitsvorganges von jedem Motor eine bestimmte, von den anderen Motoren verschiedene Charakteristik verlangen. Die Ver-Wendung der üblichen Reihenschluß-, Nebenschluß- oder Kompoundmotoren ist mit großen Verlusten verbunden, die in den Widerständen beim Regulieren auftreten. Leonardantrieb, der eine Regelung der Drehzahlen und Momente praktisch ohne Verluste gestattet, wird zu kostspielig, da für jeden Motor ein besonderer Leonardgenerator vorgesehen sein müßte. Man hat nun bereits mehrere Motoren in Reihe an die Klemmen eines Generators gelegt, der für annähernd gleiche Stromabgabe in einem weiten Spannungsbereich ausgelegt ist, aber nur in solchen Fällen, wo alle Motoren den gleichen Arbeitsbedingungen zu genügen haben, also gleiche Charakteristik besitzen können. Hierbei sind die Motorfelder sämtlich als reine fremderregte Wicklungen geschaltet, so daß die Motoren sämtlich eine reine Nebenschlußcharakteristik besitzen. Bei den Anlagen, auf die sich die Erfindung bezieht, ist jedoch bei einzelnen Antrieben, beispielsweise beim Hubwerk, erwünscht, daß sie mit kleineren Lasten eine größere Geschwindigkeit annehmen. Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß den Motoren dieser Antriebe dadurch eine Seriencharakteristik verliehen, daß ihre Ankerspannung derart mit der Fremderregerspannung ihres Feldes direkt oder indirekt gekuppelt ist, daß die Ankerspannung der Fremderregerspannung des Feldes entgegenwirkt.

Wenn man die Ankerspannung direkt der Fremderregerspannung entgegenwirken läßt, kann unter Verwendung eines' parallel zu den Motorklemmen geschalteten Potentiometers nur ein Teil der Ankerspannung hierfür verwendet werden. Die indirekte Kupplung der Ankerspannung mit der Fremderregerspannung des Feldes kann in der Weise ausgeführt sein, daß eine von dem betreffenden Motor angetriebene Zusatzmaschine vorgesehen ist, deren Anker in Reihe mit der Feldwicklung des Motors liegt und deren Feldwicklung von der Ankerklemmenspannung des Motors gespeist wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestellt, und zwar sind die drei Motoren 2, 3, 4 eines

Löffelbaggers in Reihe an die Klemmen eines an sich bekannten Generators mit drei Wicklungen für konstante Stromabgabe in weitem Spannungsbereich angeschlossen. Von den drei Motoren zeigen die beiden ersten besondere Feldschaltungen nach der Erfindung, während die dritte durch eine einfache fremderregte Wicklung eine gewöhnliche Nebenschlußcharakteristik besitzt. Der Motor 2 ist für das Hubwerk, Motor 3 für das Reckwerk und Motor 4 für das Drehwerk des Löffelbaggers bestimmt. Zum Drehen benötigt man eine einfache Nebenschlußcharakteristik, während Hubwerk und Reckwerk eine bei Belastung mehr oder weniger steil abfallende Charakteristik erfordern. Diese Charakteristik wird an den beiden Motoren unter Zuhilfenahme der Ankergegenspannung erzielt, die über einen Spannungsteiler oder einen starr so mit dem Antriebsmotor gekuppelten Hilfsgenerator dem an sich fremderregten Felde zugeführt wird. Die Wirkungsweise der Anordnung an den beiden Motoren ist im allgemeinen die gleiche. Wird bei stillstehendem Anker der Feldstromkreis geschlossen, so ist allein die Fremderregung wirksam. Das Feld besitzt dann seine größte Stärke; der Motor kann also sein größtes Drehmoment abgeben. Mit zunehmender Drehzahl bildet sich in dem Anker eine Gegen-EMK aus, die z. B. am Motor 3 über den Spannungsteiler 12 der Felderregung entgegenwirkt und das Feld mit zunehmender Drehzahl immer mehr schwächt. Proportional mit der Feldschwächung geht die Verminderung des vom Motor bei zunehmender Drehzahl abgebbaren Drehmomentes. Die Motorcharakteristik, die sich mit dieser Anordnung erzielen läßt, ist in Abb. 3 dargestellt. Mit der Anordnung am Motor 2 läßt sich eine noch steilere Drehzahlcharakteristik erzielen, wie sie in Abb. 2 dargestellt ist. Auch hier ist bei Einschalten des Feldes zunächst die Fremderregung allein wirksam; der Motor besitzt also beim Anfahren sein volles Drehmoment. Mit zunehmender Drehzahl des Antriebsmotors wächst die Felderregung 10 des Hilfsmotors 8, der mit dem Antriebsmotor starr gekuppelt ist. Der Hilfsgenerator erzeugt also mit wachsender Drehzahl eine steigende Spannung, die der Felderregung 9 entgegengesetzt gerichtet ist, diese also auch schwächt.

Durch die vorstehend geschilderten Anordnungen ist es somit möglich geworden, eine Reihe von Motoren, die untereinander gänzlich verschiedenen Arbeitsbedingungen zu genügen haben, in Reihe an einen einzigen Generator, der entsprechend ausgebildet sein muß, zu legen und somit eine für ortsbewegliche Anlagen, wie Krane, Bagger usw., außerordentlich vereinfachte Anordnung zu schaffen, die, wie jede Leonardschaltung, ein verlustloses Regeln gestattet.

Für die beschriebene Anordnung ist Voraussetzung, daß die Motoranker dauernd von einem annähernd konstanten Strom durchflossen werden, den der Generator liefert. Die Anker müssen daher so bemessen sein, daß diese Dauereinschaltung keine unzulässige Erwärmung hervorruft. Man wird sich ferner bei Stillsetzung eines Motors nicht damit begnügen, lediglich das Feld abzuschalten, sondern man wird auch den Motoranker kurzschließen. Es versteht sich ohne weiteres, daß mit jedem der Motoren eine Bremseinrichtung verbunden ist, die bei'Stillsetzung des Motors zur Wirkung gebracht wird.

Die Anordnung hat noch weiter den Vorteil, daß infolge der besonderen Ausbildung des Generators eine Schädigung eines Motors durch übermäßige Stromaufnahme nicht erfolgen kann, da eine Stromaufnahme über die im Stillstand vorhandenen Werte nicht möglich ist.

Sind alle Motoren abgeschaltet, so empfiehlt es sich, zur Entlastung des Generators auch seinen Ankerstromkreis zu öffnen. Dies geschieht am einfachsten dann, wenn sämtliche Steuergeräte der Motoren in der Ausschaltstellung stehen. Um diese Abschaltung des Generators aber zu vermeiden, wenn während des Betriebes einmal ein Augenblick zufällig alle Schaltgeräte in der Nullstellung stehen, wird die Abschalteinrichtung zweckmäßig mit einer Zeitverzögerung versehen, die erst eine bestimmte Zeit nach Stellung sämtlicher Schaltgeräte auf Null selbsttätig abschaltet. Die Wiedereinschaltung erfolgt ohne Zeitverzögerung.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Steuerung für Mehrmotorenantriebe, wie Krane, Bagger u. dgl., bei der ein einziger Leonardgenerator mit mehreren Wicklungen für konstante Stromabgabe Verwendung findet und die Anker der mit fremderregten Feldwicklungen versehenen Motoren sämtlich mit dem Generator in Reihe liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren derjenigen Antriebe, welche bei kleineren Lasten eine größere Geschwindigkeit annehmen sollen, eine Seriencharakteristik durch eine solche direkte oder indirekte Kupplung ihrer Ankerspahnung mit der Fremderregerspannung ihres Feldes erhalten, daß die Ankerspannung der Fremderregerspannung des Feldes entgegenwirkt.
2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem betref-

   fenden Motor angetriebene Zusatzmaschine angeordnet ist, deren Anker in Reihe mit der Feldwicklung des Motors liegt und deren Feldwicklung von der Ankerklemmenspannung des Motors gespeist wird.
3. 3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der Ankerspannung zur Feldschwächung verwendet wird.
4. 4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Teilung der Ankerspannung ein Potentiometer parallel zu den Ankerklemmen geschaltet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen