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Einrichtung zum Anlassen von Elektromotoren, insbesondere für Rotationsdruckmaschinen
Für das Anlassen der Motoren von großen Rotationsdruckmaschinen verwendet man vielfach
motorisch gesteuerte Schaltwalzen, deren Antriebsmotoren über Umschaltrelais durch
Drücken der Druckknöpfe >Schneller« und »Langsamer« gesteuert werden. Bei - Betätigung
des Druckknopfkommandos »Schnellet« schaltet das Schnellerrelais den Verstellmotor-für
die Schaltwalze ein und dreht sie in der Einschaltrichtung. Die Stromaufnahme des
Antriebsmotors, der die Druckmaschine mit ihren großen Mässen beschleunigen muß,
ist selbstverständlich um so größer, je schneller der Verstellmotor die Schaltwalze
dreht und kann bei zu schnellem Anlassen so große Werte annehmen, daß die für den
normalen Betrieb vorgesehene überstromauslösung das Abschalten des Antriebs veranlaßt.
Erfahrungsgemäß reißt auch bei zu schnellem Anfahren sehr leicht die Papierbahn,
sofern nicht vorher die Überstromauslösung anspricht. Es besteht daher die Forderung,
daß beim Anlassen der Vorschaltwiderstand so abgestuft wird, daß die auftretende
Beschleunigung in den für die Festigkeit der Papierbahn noch zulässigen Grenzen
bleibt. Dieser Forderung ist um so mehr Folge zu leisten, als beide Störungen große
Zeit- und Produktionsverluste verursachen und daher, insbesondere im Zeitungsbetrieb,
als äußerst unangenehm empfunden werden. Die Aufgabe; einerseits zu große Stromaufnahmen
zu vermeiden, andererseits dennoch die Stromstärke möglichst an die zulässige Grenze
heranzubringen, um den- Anlaßvorgang möglichst zu beschleunigen, kann nurdadurch
gelöst werden, daß eine bestimmte Abstufung des Vörschaltwiderstandes durch die
Anlaßwalze bewirkt wird. Die- minimale Anlaßzeit ist dabei a5 bis 3o Sekuden. -Die
Lösung- dieser Aufgabe stößt aber mit Rücksicht auf die Regelung, d. h. mit Rücksicht
auf die Einstellung verschiedener niederer Geschwindigkeiten der Drehzahl auf Schwierigkeiten.
Die hierfür erforderlichen Widerstände müssen nämlich so bemessen werden, daß bei
jeder Schaltstufe der gleiche Tourensprung des Antriebsmotors erfolgt, wobei die
Stromspitzen zwischen den Schaltstufen, je mehr der Anlaßvorgang fortschreitet,
fortlaufend größer werden. Es kann dann vorkommen, daß der Antriebsmotor- der Rotationsdruckmaschine
beim Anlassen auf den drei ersten Stufen der Schaltwalze überhaupt nicht anläuft,
sondern erst nach dem Kurzschließen der vierten Widerstandstufe, so daß man nur
zum Anlassen die ersten vier Stufen in -eine einzige zusärnnienfassen könnte, wenn
es nicht eben mit Rücksicht auf die Regelung-der Maschine erforderlich wäre, den
Widerstand bis zur ersten Anlaßstufe in vier Stufen zu unterteilen. Dies bedeutet
beim
Anlassen einen Verlust an Zeit, der besonders in den Zeitungsdruckereien
störend und unangenehm empfunden wird. Auch bei Weiterdrehen der Schaltwalze durch
den Verstellmotor müssen während des Anlaßvorganges verschiedene Male mehrere Widerstandsstufen
kurzgeschlossen werden, ehe beim Anlassen eine weitere nennenswerte Beschleunigung
des Antriebes auftritt.
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Um diese günstigen Anlaufverhältnisse bei den genannten Antrieben
weitgehend zu verbessern und die kürzeste Anlaufzeit zu erlangen, wird erfindungsgemäß
die Drehzahl des Verstellmotors zwangsläufig abhängig von der Schaltwalvenstellung
eingestellt. Der Verstellmotor wird also bei einer solchen Einrichtung nicht wie
bei den bekannten Antrieben die ersten drei Widerstandsstufen mit konstanter Geschwindigkeit
langsam durchlaufen, sondern diese ersten Stufen mit großer Geschwindigkeit schalten,
was ein sofortiges Anfahren des Motors zur Folge hat. Im weiteren Verlauf des Anlaßvorganges
wird dann die Geschwindigkeit des Verstellmotors derart geändert, daß unter Beibehaltung
einer höchstzulässigen Beschleunigung der Maschineweder dieÜberstromauslösunganspricht
noch die Papierbahn reißt. Die Geschwindigkeitsänderung des Schaltmotors im Verlauf
des Anlaßvorganges kann durch Kontakte an verschiedenen Stellungen der Schaltwalze
bewirkt werden, welche Widerstände in den Motorkreis des Verstellmotors schalten.
Dabei ist es für die Erfindung belanglos, ob für den Antrieb der Schaltwalze Gleich-
oder Drehstrommotoren Verwendung finden. Für den Anlaufvorgang wird ein besonderer
Druckknopf »Anlassen« vorgesehen, bei dessen Drücken die Geschwindigkeit des Verstellmotors
abhängig von der Schaltwalzenstellung eingestellt wird.
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Die hohe Schaltgeschwindigkeit der Schaltwalze, die beim Anlaßvorgang
gefordert wird, ist jedoch beim Einstellen der Geschwindigkeit nach dem Anlauf unerwünscht.
Es ist infolgedessen zweckmäßig, die Geschwindigkeit des Verstellmotors beim Betätigen
der Druckknöpfe »Langsamer« oder »Schneller« bedeutend herabzusetzen, was durch
Aufhebung der Geschwindigkeitsabhängigkeit zwischen Verstellmotor und Schaltwalzenstellung
sowie durch Einschaltung eines größeren Vorschaltwiderstandes in dem Verstellmotorstromkreis
bei Betätigung dieser Druckknöpfe erreicht wird.
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Es ist allerdings bekannt, die Walzen von Schaltwerken mit Hilfskontakten
zu versehen, durch welche der Verstellmotor für die betreffende Schaltwalze gesteuert
wird. Dies ist bei sog. Nachlaufsteuerungen der Fall, bei denen der Führerschalter
und das Schaltwerk einander entsprechende Hilfskontakte haben, welche den Stromkreis
für den Schaltwerksmotor dann unterbrechen, wenn das Schaltwerk: in derjenigen Stellung
angelangt ist, welche der jeweiligen Lage des Führerschalters entspricht. Diese
Anordnungen sind aber stets so ausgeführt, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des Schaltmotors
unabhängig von den Stellungen der Schaltwalze selbst ist. Wenn der Motor eingeschaltet
wird, dann ist er stets für die gleiche Geschwindigkeit eingestellt, unabhängig
davon, ob die ersten oder letzten Stellungen des Schaltwerkes geschaltet werden.
Man kann also auch mit diesen Anordnungen nicht wie mit der vorliegenden Einrichtung
einige Stellungen bei bestimmten Betriebsbedingungen schneller überschalten als
die übrigen Stellungen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Die Rotationsdruckmaschine wird durch den Motor M angetrieben, der
ein Feld Fm besitzt und über den Schalter E an das Netz NP angeschlossen ist. Wn
sind die Regelwiderstände für den Anker des Motors A7, Wf die für sein Feld und
Wla die zur Regelung der Verstellmotordrehzahl in Abhängigkeit von der Schaltwalzenstellung.
Der Verstellmotor H, dessen Feld mit Fla bezeichnet ist, treibt die Schaltwalze
über ein Getriebe, das in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht dargesellt
ist. Er ist über den Schützschalter Sch und die Kontakte des Stromwächters
St an das Netz N, P, gelegt. Zum Anlassen des Verstellmotors dient der Druckknopf
A, der die Spule des Schützes Sch an Spannung legt. Das Schütz Sch wird dadurch
eingeschaltet und hält sich danach selbst. Ferner ist ein Druckknopf K in den Stromkreis
der Schützspule gelegt, durch den der Schützschalter abgeschaltet und der Verstellmotor
stillgesetzt wird. Die Schaltwalze bleibt dann in der geraden erreichten Stellung
stehen, so daß der Motor M mit konstanter Drehzahl weiterläuft. Soll der Anlaßvorgang
fortgesetzt werden, so braucht nur der Druckknopf A gedrückt zu werden, wodurch
das Schütz den Verstellmotor wieder an das Netz legt. Ferner sind Druckknöpfe S,
und L, für den Vor- und Rückwärtslauf der Schaltwalze, also für das Einstellen der
Drehzahl des Antriebsmotors 1V1 angeordnet. Diese Druckknöpfe sind so mit der Anlaßdruckknopfschaltung
verriegelt, daß ihre Betätigung nur dann eine Wirkung zur Folge hat, wenn das Schütz
Sch- für den Verstellmotor H sich in der Ausschaltstellung befindet. Diese
Druckknöpfe S, und L, sind neben dem besonderen Anlaßdrucklcnopf A aus dem Grunde
angeordnet, weil die hohe Schaltgeschwindigkeit, die beim
Anlaßvorgang
gefordert -Wird, .bei der Einstellung' der Geschwindigkeit nach erfolgtem
Anlauf unerwünscht ist.
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Es ist nun zu beachten, daß der Antriebsmotor einer Rotationsdruckmaschine
nicht immer die gleichen Massen zu beschleunigen hat. Die Maschinen sind vielfach
so gebaut, daß ein Antriebsmotor je nach Bedarf ein oder zwei Druckwerke treibt.
Da man bei derartigen Antrieben die abhängig von der Schaltwalzenstellung gesteuerten
Regelwiderstände für' den Verstellmotor nicht bei jeder Betriebsweise der Rotationsdruckmaschine
ändern will, um für alle Fälle die günstigste Anlaufzeit zu erhalten, wird man zweckmäßig
diese Widerstände für die kleinste zu besehleunigende Masse, beispielsweise für
ein Druckwerk mit zugehörigem Falzapparat, bemessen und bei dieser Anordnung einen
Stromwächter vorsehen, der in den Stromkreis des Antriebsmotors eingeschaltet wird.
Dieser Stromwächter schaltet bei zu hoher Stromaufnahme des Antriebsmotors den Verstellmotor
vorübergehend ab, bis der zu hohe Anlaufstrom des Antriebsmotors wieder auf einen
zulässigen Wert abgeklungen ist. Wenn also der Antriebsmotor beispielsweise zwei
Druckwerke anzutreiben hat und dadurch bei normaler Stromaufnahme die Geschwindigkeit
der Maschine gegenüber der Schaltwalzenstellung zurückbleibt, so wird die Schaltwalze
vorübergehend stillgesetzt, bis die Druckmaschinengeschwindigkeit wieder annähernd
den der Schaltwalzenstellung entsprechenden Wert erreicht hat.
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Daher ist ein vom Strom des Antriebsmotors M beeinflußter Stromes
achter St vorhanden, der den Stromkreis desVerstellmotors unterbricht und diesen
dadurch stillsetzt, wenn 'der Strom des Motörs M infolge zu schnellen Anlassers
einen gewissen -Wert übersteigt, und ihn wieder schließt, nachdem der Motorstrom
wieder auf einen zulässigen einstellbaren Wert gesunken ist. Nach Wiederschließen
des Schutzschalters Sch wird der Anlaßvorgang fortgesetzt.
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Der Anlaßvorgang gestaltet sich wie folgt: Nachdem der Schalter E
geschlossen ist, wird der Motor M über die Anlaßwiderstände Wm wieder an das Netz
NP angeschlossen. Darauf wird der Anlaßdruckknopf A gedrückt, so daß der Verstellmotor
H an das Netz NP gelegt wird und darauf die Schaltwalze S in der Einschaltdrehrichtung
dreht. Da das Feld des Verstellmotors H durch die Widerstände Wh stark geschwächt
ist, wird eine hohe Schaltgeschwindigkeit erzielt, so daß die ersten drei Anlaßstufen
sehr schnell geschaltet werden und die Maschine schnell anfährt. Nachdem die Schaltstellung
3 erreicht ist, wird durch die Kontaktsegmente KI- und K2 ein Teil des Widerstandes
Wh in dem Feld des Verstellmotors kurzgeschlossen, so daß dieser langsamer
läuft. In der Stellung 8 der iSchaltwalze wird ein weiterer Teil des Widerstandes
Wh kurzgeschlossen, so daß eine weitere Verringerung der Schaltgeschwindigkeit
eintritt. Nachdem der Motor 11i1 in der Stellung zo an der vollen Netzspannung liegt,
wird er durch Vorschaltung der Widerstände Wf vor' seine Feldwicklung auf seine
Höchstgeschwindigkeit gebracht. In der Stellung 12 der Schaltwalze wird der letzte
Teil des im Feldkreis des Verstellmotors eingeschalteten Widerstandes kurzgeschlossen,
so daß-dieser mit seiner Grunddrehzahl umläuft. Dies bedeutet eine weitere Verringerung
der Schaltgeschwindigkeit. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die kürzeste Anlaufzeit
des Motors M in Abhängigkeit von der Schaltwalzenstellung zu erreichen. Durch die
Wahl der Abschaltzeiten der Feldwiderstände des Verstellmotors kann seine Geschwindigkeit
genau den Anlaufverhältnissen der Maschine angepaßt werden.
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Wird der Motor zum Antrieb von beispielsweise zwei Druckwerken verwendet,
so wird man die Widerstände Wh ebenfalls für die kleinsten zu beschleunigenden
Massen, in diesem Fall für ein Druckwerk mit dem zugehörigen Falzapparat, vorsehen.
Wird nun ein zweites Druckwerk angekuppelt, so ist die Schaltgeschwindigkeit für
die nun zu beschleunigenden Massen zu groß, da die Stromspitzen zwischen zwei Schaltstufen
einen Wert annehmen, der die Überstromauslöshng zum Ansprechen bringt und den Hauptmotor
abschaltet. Man könnte dies dadurch vermeiden, däß man die abhängig von der Schaltwalzenstellung
gesteuerten Regelwiderstände für den Verstellmotor beim Zuschalten eines - zweiten
Druckwerks ändert, um in jedem Fall die kürzeste Anlaufzeit zu erhalten. Dies ist
jedoch umständlich und zeitraubend und daher in Druckereien unerwünscht. Für diesen
Fall ist der Stromwächter St vorgesehen, der bei zu hoher Stromaufnahme des Antriebsmotors
M den Verstellmotorstromkreis unterbricht und damit den Verstellmotor stillsetzt.
Durch die Beschleunigung des Antriebsmotors in dieser Schaltwalzenstellung sinkt
die Stromaufnahme. Bei einem bestimmten Wert derselben fällt der Stromwächter wieder
ab und schließt den Verstellmotor mittels des Schützes Sch wieder an das
Netz, so daß der Anlaßvorgang weitergeht. In der Endstellung der Schaltwalze unterbricht
der Endschalter E" den Stromkreis der Schutzspule Sch und setzt damit den
Verstellmotor 'still.
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Soll, wie es häufig der Fall ist, eine mittlere Druckgeschwindigkeit
eingestellt werden, so
wird inari mit Hilfe des Druckknopfes K den
Anlaßvorgang unterbrechen, wenn die gewünschte Geschwindigkeit nahezu erreicht ist.
Besitzt die Geschwindigkeit noch nicht den gewünschten Wert oder sollte im Laufe
des Druckprozesses eine Änderung der Geschwindigkeit erforderlich sein, so benutzt
man hierzu die Druckknöpfe S1 und L1.