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Selbsttätige Schützensteuerung zum Anlassen von Drehstrommotoren Es
sind sowohl vom Drehmoment abhängige, wie auch vom Drehmoment unabhängige, also
rein zeitabhängige selbsttätige Schützenanlaßsteuerungen bekanntgeworden. Die vom
Drehmoment abhängigen selbsttätigen Anlaßsteuerungen besitzen den Vorteil, daß auch
Antriebe mit stark wechselndem Anfahrdrehmoment stets richtig angelassen werden
und ein Durchbrennen der Motoren infolge einer manchesmal vorhandenen starken Bremsung
nicht vorkommen kann, während dies bei den rein zeitabhängigen Anlaßsteuerungen
der Fall sein kann.
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Die Erfindung betrifft eine in den ersten Anlaßstufen vom Drehmoment
abhängige, in den Endstufen hingegen vom Drehmoment unabhängige selbsttätige Anlaßsteuerung.
Die bekannten drehmomentabhängigen Steuerungen, welche als Spannungswächtersteuerungen
und als Stromwächtersteuerungen bekanntgeworden sind, je nachdem, ob die Anlaßschützen
durch vom Läuferstrom erregte Spannungswächter oder durch vom Ständerstrom aus erregte
Stromwächter gesteuert werden, haben den Nachteil, daß sie auf eine verhältnismäßig
geringe Zahl von Anlaßstufen beschränkt sind. Bei höherer Stufenzahl wird nämlich
bei der Spannungswächtersteuerung das Ansprechen der Spannungswächter ungenau, weil
für diese im oberen Tourenbereich infolge der niedrigen Frequenz des Läuferstromes
ungünstige Arbeitsbedingungen vorhanden sind. Bei der Stromwächtersteuerung werden
bei einem feinstufigen Anlasser die Höhen der Anlaßstromspitzen zu klein, um ein
genaues Arbeiten zu gewährleisten.
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Nach der Erfindung wird eine drehmomentabhängig,e Steuerung geschaffen,
deren Stufenzahl beliebig groß gemacht werden kann. Dies wird dadurch erreicht,
daß für das Fortschalten der Anlaßstufen im unteren Drehzahlbereich Spannungswächter
und für die Anlaßstufen im oberen Drehzahlbereich Zeitwächter vorgesehen sind. Die
Zeitwächter sind an das Drehstromnetz oder an eine besondere Stromquelle angeschlossen
und von den Stromverhältnissen im Motor unabhängig.
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Die Ansprechgenauigkeit dieser Steuerung ist auch im oberen Drehzahlbereich,
also bei niedriger Frequenz des Läuferstromes, groß. Dieser Vorteil wiegt den Verzicht
auf eine drehmomentabhängige Steuerung im oberen Drehzahlbereich auf, weil eine
Überlastung des Motors bei außergewöhnlich schweren Anläufen schon durch die Anwendung
der drehzahlabhängigen Steuerung im unteren Drehzahlbereich in praktisch vollkommen
ausreichender Weise vermieden ist.
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Die Zeitrelais an sich sind für Steuerungen schon bekanntgeworden.
Sie sind jedoch
bisher nur als reine zeitabhängige Anlaßsteuerungen
angewendet worden. Als Zeitrelais können mit Vorteil Gleichstromrelais mit Ruhestromerregung
angewendet werden, deren Ansprechverzögerung nach der Abschaltung der Ruhestromerregung
durch die Abklingzeit des remanenten Magnetismus bestimmt ist und durch Einstellung
einer Gegenmagnetisierung, die zusammen mit der Magnetisierungsspule auf das Magnetsystem
wirkt, geregelt werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Der Drehstrommotor io besitzt den in sechs Anlaßstufen unterteilten
Anlaßwiderstand i i, von welchem die unteren zwei Stufen durch Spannungswächter
12, 13, die oberen vier Stufen durch die Zeitrelais 14 bis 17 gesteuert werden.
Mit 18 bis 23 sind die Anlaßschützen bezeichnet, die von Ruhekontakten der Wächter
bzw. Relais gesteuert sind. Die Spannungswächter 12, 13. sind mit einer an sich
bekannten Anhubvorrichtung ausgerüstet, bestehend aus einer unter der Kraft einer
Anhubfeder 2q. stehenden Platte 25, auf die in entgegengesetzter Richtung ein Zugmagnet
26 einwirkt, der durch den Befehlsschalter 27 gesteuert wird. Der Befehlsschalter
27 besitzt Kontakte für die Steuerung der Einschaltschützen und des Zugmagneten
26. Die Einschaltschützen für den Motorständer sind mit 28 und 29 bezeichnet.
30 ist der Netzschalter. 31 ein hinter dem Netzschalter 3o an das Netz angeschlossenes
Gleichrichterviereck, welches für die Speisung der Gleichstromzeitrelais 14 bis
17 dient. Diese Zeitrelais sind mit Anzugspulen 32 und Gegenmagnetisierungsspulen
33 ausgerüstet, welche den Spulen 32 entgegenwirken. Beide Spulen werden über den
Gleichrichter 31 vom Netz aus erregt. Die Spulen 32 werden durch Ruhekontakte 34
an dem Jeweils vorangehenden Zeitrelais kurzgeschlossen, sobald dieses abfällt.
Außerdem besitzen die Zeitrelais Kontakte 35 für die Steuerung der Anlaßschützen
2o bis 23. Die Spannungswächter besitzen Ruhekontakte 36 für die Steuerung der Anlaßschützen
i8 bzw. ig. Außerdem ist der Spannungswächter 13 noch mit einem zweiten Ruhestromkontakt
37 ausgerüstet, der für das Kurzschließen der Anzugswicklung 32 des ersten Zeitrelais
14. dient.
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Die Wirkungsweise der Steuerung ist folgende: Das Schaltbild zeigt
die Steuerung in der Aus-Stellung. Die Steuerschützen, die Anlaßschützen sowie die
Zeitrelais sind stromlos und abgefallen, während die ebenfalls stromlosen Spannungswächter
12, 13 durch die mechanische Anhubvorrichtung 2q., 25 angehoben sind.
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Beim Einschalten des Netzschalters 30 werden über den Gleichrichter
31 die Zeitrelais 14 bis 17 erregt, sie ziehen ihre Magnetkerne an und öffnen dadurch
ihre Kontakte 35, Zeitrelais 14 bis 16, außerdem die Kontakte 3q.. Darauf wird der
Befehlsschalter in die Stellung I gebracht, in welcher das Ständerschütz 29 und
damit der Motor in der Richtung für Vorwärtsgang eingeschaltet wird. Gleichzeitig
werden die Spannungswächter 12, 13 durch die induzierte Läuferspannung des Motors
erregt. Bei Weiterschalten des Befehlsschalters auf Stellung II zieht der Zugmagnet
26 an und hebt die mechanische Anhubvorrichtung auf. Mit sinkender Läuferspannung
fällt -zunächst der Spannungswächter 12, dann der Spannungswächter 13,. da sie auf
die Läuferspannung bzw. das Motordrehmoment .eingestellt sind. Ihre Einstellung
ist so getroffen, daß das gewünschte Drehmoment erzielt wird. Über die Ruhekontakte
36 der Spannungswächter werden die Anlaßschützen 18, ig gesteuert, welche die zugehörigen
- Anlaßwidezstandsstufen kurzschließen. Das Umschalten auf die Zeitsteuerung geschieht
durch den zweiten Spannungswächter 13, der über seinen Ruhekontakt 37 die Anzugswicklung
32 des Zeitrelais 14 kurzschließt. Das Zeitrelais 14. fällt darauf nach -Abklingen
seines Magnetkraftflusses ab. Die Zeit bis zum Abfallen ist durch die Gegenmagnetisierung
der Wicklung 33 einstellbar. Das abgefallene Zeitrelais schließt dann mit dem Kontakt
35 das Anlaßschütz 2o an die Erregung an, und damit ist die betreffende Anlaßstufe
kurzgeschlossen. Gleichzeitig schließt es die Anzugswicklung des Zeitrelais 15 durch
den Kontakt 34 kurz. Dieser Vorgang wiederholt sich nun entsprechend der Anzahl
der Zeitrelais, und das Zeitmaß der Aufeinanderfolge der Schaltungen ist durch die
mit Hilfe der Gegenmagnetisierung einstellbare Verzögerungszeit der Relais 14 bis
17 bestimmt.