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Steuerung zum Anlassen und Regeln einer größeren Zahl als Hebezeug-und
Transportmaschinenantriebe dienender Kurzschlußankermotoren Werden an die Regulierfähigkeit
der Antriebe von Hebezeug- und Transportmaschinen besonders hohe Anforderungen gestellt
oder werden mehrere oder viele Motoren für das gleiche Triebwerk angewendet, hat
man bisher im allgemeinen Gleichstromausrüstungen verwendet, die besonders bei Verwendung
von Leonardsteuerung neinfach ausfällt und leicht zu bedienen ist. Um gute Regulierfähigkeit
zu erhalten, hat man auch für Drehstrom ähnliche Steuerungen bereits ausgeführt,
die jedoch bezüglich der Regulierfähigkeit und Einfachheit mit der Leonardgchaltung
nicht zu vergleichen waren. So hat man die @erforderliche Eigenschaft hinsichtlich
Drehzahl- und Drehmomentverhaltens von Drehstrommotoren durch Einschaltung des Ständerdrehfeldes
und Regulierung mittels Läuferwiderstände zu erhalten versucht. Hierzu muß, jeder
Motor seine besondere Läuferwicklung im Kontroller erhalten. Die Unterbringung und
Bedienung wird um so schwieriger, je mehr Motoren Verwendung finden. Derartige Schwierigkeiten
zeigten sich in der Praxis z. B. bei Ausführung von Fahrwerken mit je
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Motoren. Um die sehr große Zahl von Apparaten zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen,
Motoren mit Kurzschluß. , Wirbelstrom-, Doppelstab- oder anderen Läufern zu verwenden
bzw. auch polumschalthare Motoren, um eine einfache leicht bedienbare Schaltung,
sanftes Anfahren und Abbremsen und genügende Regelbarkeit zu erreichen. Bei den
Motoren mit KuYZSChlüß- oder ähnlichen Läufern wird zwar eine ähnliche Schaltung
erreicht, jedoch ein genügend sanftes Anfahren und Abbremsen, das für den Bestand
eines kostbaren Bauwerkes (z. B. einer Abraumfärderbrücke) sehr wichtig ist, nichterzielt.
Da die Motoren in der Lage sein müssen, unter den ungünstigsten Verhältnissen anzuziehen,
zogen sie unter normalen Verhältnissen stoßartig an. Zur Vermeidung dieser Nachteile
hat man auch vorgeschlagen, Ständeranlasser anzuordnen, die aber infolge der Herabsetzung
des Kippmomentes und auch aus anderen Gründen kein befriedigendes Arbeiterermöglichten
und außerdem die Anlage wieder erheblich komplizieren und keine genügende Regelbarkeit
aufwiesen.
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Eine Verbesserung dieser Anordnung -hat man durch Verwendung von polumschaltbaren
Motoren zu erreichen versucht. Die Läufer derartiger Motoren lassen sich für zwei
oder mehrere Drehzahlen nur mit umschaltbaren Läuferwicklungen für Schleifringcharakter
ausführen. Da bei dieser Anordnung die Schaltung wesentlich umständlicher wird als
bei Verwendung normaler Drehstrommotoren, hat man wenigstens für eine Drehzahl auf
die Schleifringcharakteristik verzichtet und Kurzschlußläufer gewählt. Hierdurch
spart man wohl an Läuferabwicklungen, behält aber die Umschaltnotwendigkeit der
Ständer. Es tritt
also gegenüber Kurzschluß- oder ähnlichen Läufern
zwar dadurch eine Verbesserung ein, daß man bei ein- oder mehrfach umschaltbaren
Motoren ein oder mehrere Regelstufen zusätzlich erhält, obwohl die Regulierfähigkeit
noch immer sehr beschränkt ist und Stöße nicht vermeidbar sind, ist die Schaltung
nicht mehr einfach und übersichtlich. Sieht man Einrichtungen zur Milderung der
Stöße durch Anordnung von Ständerfnlassern oder durch Mischung von normalen oder
polumschaltbaren Motoren vor, so wird die Schaltung noch umständlicher, ohne eine
der Gleichstrom-Leonardsteuerunggenügend ähnliche Charakteristik zu erhalten.
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Weiter ist @es bekannt, zum Anlassen einer einzelnen großen Maschine
besondere Umformer zu verwenden. Derartige Anlaßvörrichtungen sind ziemlich kostspielig.
Bisher wurde daher allgemein die Ansicht vertreten, daß derartige Anlaßvorrichtungen
für Hebezeug- und Transportmaschinenantriebe viel zu umständlich und kostspielig
wären, und daher von ihrer Verwendung stets abgesehen. Die Erfindung beruht zunächst
auf der Erkenntnis, daß, dieses Vorurteil völlig ungerechtfertigt war und daß die
Verwendung der an sich bekannten Vorrichtung für das Anlassen und Regeln seiner
größeren Zahl der als Hebezeug- und Transportmaschinenantriebe dienenden Kurzs'chlußankermotoren
erhebliche Vorteile biete. Dadurch, daß sowohl Frequenz als auch Spannung des dem
Motor zugeführten Drehstromes zum Regeln und Anlassen betriebsmäßig stufenlos verändert
werden, ergibt sich, daß bei zu kleiner Frequenz durch Erhöhung der Spannung den
Motoren ein genügendes Drehmoment nicht mehrerteilt werden kann. Um Störung en hierbei
zu vermeiden, erfolgterfindungsgemäß, ein Lüften der Bremse erst bei Überschreiten
des vorgesehenen Drehmomentes. Es ist zweckmäßig, hierfür eine auf das Drehmoment
ansprechende Vorrichtung zu verwenden, durch welche die Bremsen zum Einfallen gebracht
werden, sobald die Motoren das vorher eingestellte Drehmoment nicht mehr ausüben
Uännen. Zur Vereinfachung der Bedienung können mittels eines einzigen Hebels :oder
Handrades die notwendigen Schaltmaßnahmen sämtlich mittelbar :oder unmittelbar vorgenommen
werden.
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In der Zeichnung sind-einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In Fig. i st z .das primäre Netz, das über die Leitung 2 nit dem Umformeraggregat
3 verbunden ist. Das Aggregat kann so geregelt werden, daß iber die Zuführungsleitung
q. und die Ver-)indungsleitung 5 den vielen Triebmotoren 6 -ine stufenlose veränderliche
Frequenz und Spannung zur Verfügung Zsteht. Der Anlaß-und Regelvorgang ist folgender:
Das Aggregat 3 ist zunächst auf Spannung und Frequenz Null eingestellt, die Motoren
6 stehen. Durch allmähliche Erhöhung der Frequenz und der Spannung kann sanft angelassen
und geregelt und bei Umkehr des Vorganges wieder sanft stillgesietzt'werden. Voraussetzung
dabei ist, daß die Motoren bei den zugeführten Frequenzen und Spannungen das mechanisch
verlangte Moment abgeben können. Um zu verhüten, daß, die Motoren :entweder nicht
genügend schnell oder überhaupt nicht der Sp:annungs- und Trequenzänderung folgen,
wird die Spannung in anderer Weise geändert, als sie sich durch die gewählte Ausführungsform
der Maschine 3 ohne zusätzliche Mittel ändern würde. Ist das Auszugsmoment der Motoren
bei 5o Hiertz und 5oo Volt ausreichend, dagegen nicht bei io Hertz und i oo Volt,
so wird bei etwa i o Hertz die Spannung erhöht, wodurch das Auszugsmoment erheblich
größer wird als vorher.
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Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei Verwendung von
Asynchronfrequenzwandlern. 7 und 8 sind zwei starr miteinander gekuppelte Asynchronmaschinen
gleicher -oder verschiedener Polzahl, deren Ständer mit 9, i o und deren Läufer
mit i i, 12 bezeichnet sind. Die Ständer 9, io liegen über die Leitungen 2 und 2'
am Netz i. Der Motor 7- kann mit Hilfe des Anlassers 13 angelassen und verzögert
werden. Der Läufer 12 speist über die Zuführungsleitung q. und die Verbindungsleitung
5 die Triebwerksmotoren 6. Das Anlassen und Regeln der Motoren kann durch Herabr
egeln der Maschine 8 mit Hilfe der Maschine 7 erfolgen. Das Aggregat muß also vorher
auf die ungefähr synchrone Drehzahl der Maschine 8 gebracht sein, wobei Läuferspannung
und Läuferfrequenz gleich Null sind. Mit der Herabregelung steigen Spannung und
Frequenz etwa proportional, so daß die Motoren 6 anlaufen. Genügt nun bei irgendeiner
Frequenz die sichergehende Spannung nicht, um in den Motoren 6 ein genügendes Drehmoment
zu erzeugen, so kann man z. B. im Sternpunkt des Ständers 9 oder in der Leitung
q. einen Ohmschen oder induktiven Widerstand oder in der Leitung q. seinen beliebig
gebauten Stufen- oder stufenlosen Transformator selbsttätig mit Hilfe von Geräten,
die die Frequenz oder Drehzahl des Aggregates messen, so (einschalten, daß die Spannung
in gewünschtem Sinne b@eeinflußt i wird. Die Einschaltung dieser an sich bekannten
Mittel kann auch in Abhängigkeit von der Stellung des Anlassers 13 erfolgen.
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In Fig.3 ist als Periodenumformer ein Motorgenerator verwendet. Die
Maschine 8 i ist eine synchrone Maschine mit Gleichstromerregung. Die Veränderung
der Spannung
kann hierbei unabhängig von der Frequenz durch automatische
Veränderung der Erregung i q. des Läufers 12 der Asynchronmaschine in ähnlicher
Weise wie bei dem in Fg.2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgen. Ist i ein
Gleichstromnetz, so kann 7 eine Gleichstrommaschine sein.
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Die Schaltvorgänge können so zusammengefaßt werden, daß die neue Steuerung
durch einen einzigen Hebeloder ein .einziges Handrad bedient werden kann.