DE610763C

DE610763C - Lowering brake circuit for DC motors

Info

Publication number: DE610763C
Application number: DES101113D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Kassau
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-09-25
Filing date: 1931-09-25
Publication date: 1935-03-18

Description

Senkbremssehaltung für Gleichstrommotoren Bei Senkschaltungen für Gleichstrominotoren wird bekanntlich der Motor als Hauptschlußmotor schnell hochgefahren und dann beispielsweise mittels eines von der Ankerspannung abhängigen Schützes selbsttätig in einen Nebenschlußmotor umgeschaltet, als der er hauptsächlich im genera= torischen Arbeitsbereich läuft. Das schnelle Hochfahren des Motors in Hauptschlußschaltung hat den Zweck, die Senkzeit, und zwar besonders die des leeren Hakens abzukürzen. Damit der Motor im generatorischen Arbeitsbereich ein kräftiges Bremsmoment entwickelt, wird Widerstand, der im Feldstromkreis liegt, durch ein von -der Ankerspannung abhängiges Relais kurzgeschlossen, so --daß durch Vergrößerung des Stromes in der Feldwicklung das Feld verstärkt wird.Lowering brakes for DC motors With lowering circuits for As is known, the motor is started up quickly as a main circuit motor and then, for example, by means of a contactor that is dependent on the armature voltage automatically switched to a shunt motor, as the one he is mainly in generating work area is running. The rapid start-up of the engine in the main circuit has the purpose of shortening the lowering time, especially that of the empty hook. So that the motor develops a powerful braking torque in the regenerative working area, Resistance in the field circuit is replaced by an armature voltage-dependent Relay short-circuited, so that by increasing the current in the field winding the field is strengthened.

Nach. der Erfindung wird zur Bremsung des von der Last durchgezogenen Motors der Richtungswechsel des Ankerstromes dadurch ausgenutzt, daß ein die elektrische oder mechanische Bremsung steuerndes Differentialrelais verwendet wird, das eine konstant erregte Wicklung und eine vom Ankerstrom durchflossene Wicklung hat. Die vom Ankerstrom durchflossene Wicklung verstärkt oder schwächt je nach der Richtung des Ankerstromes die Einwirkung der ersten Wicklung. Das Differentialrelais wird z. B. so angewendet, daß bei negativem Drehmoment und der damit verbundenen Richtung des Ankerstromes die auf den Anker des Relais ausgeübte magnetische Anziehungskraft so stark vermindert wird, daß der Anker abfällt. Durch den abfallenden Anker wird eine mechanische Bremse in Tätigkeit gesetzt oder zur elektrischen Bremsung des Motors der im Feldstromkreis des- Motors liegende Widerstand teilweise kurzgeschlossen. Das Ansprechen des Differentialrelais und damit das Einsetzen der Bremsung kann für einen bestimmten Wert des negativen Drehmomentes von Null ab durch Ändern von Widerständen, die im Stromkreis der Relaiswicklungen liegen, oder mittels einer am Relaisanker angreifenden Abreißfeder eingestellt werden, die zu diesem Zweck mehr oder weniger gespannt wird.To. the invention is used to brake the pulled by the load Motor exploited the change in direction of the armature current that an electrical or differential relay controlling mechanical braking is used, the one has a constantly excited winding and a winding through which the armature current flows. the The winding through which the armature current flows strengthens or weakens depending on the direction of the armature current is the effect of the first winding. The differential relay will z. B. applied so that with negative torque and the associated direction of the armature current, the magnetic attraction force exerted on the armature of the relay is reduced so much that the anchor falls off. Due to the sloping anchor becomes a mechanical brake activated or for electrical braking of the Motor the resistor in the field circuit of the motor is partially short-circuited. The response of the differential relay and thus the onset of braking can for a certain value of the negative torque from zero by changing Resistors that are in the circuit of the relay windings, or by means of a on the relay armature acting tear-off spring can be set for this purpose is more or less excited.

Bekannt sind auch Senkschaltungen mit einem Kontaktamperemeter, also einem Apparat, der ebenfalls bei Stromumkehr anspricht und dann eine Änderung einer bestehenden Schaltung herbeiführt. Ein Kontaktamperemeter ist aber ein verhältnismäßig empfindliches Instrument, das für einen rauhen Betrieb, wie im vorliegenden Fall den, Kranbetrieb; oft ungeeignet ist. Durch die neuartige Verwendung eines bedeutend widerstandsfähigeren Differentialrelais in einer Senkbremsschaltung für Gleichstrommotoren zu dem Zweck, die Bremsung des Motors im generatorischen Arbeitsbereich vom Ankerstrom abhängig zu machen, ergibt sich der Vorteil, daß in verhältnismäßig einfacher Weise eine unbedingte Betriebssicherheit gewährleistet ist.Lowering circuits with a contact ammeter are also known an apparatus that also responds when the current is reversed and then a change in one existing circuit brings about. A contact ammeter is a relative one sensitive instrument that is suitable for rough operation, as in the present case den, crane operation; is often unsuitable. Through the novel use a significantly more robust differential relay in a counterbalance circuit for DC motors for the purpose of braking the motor in generator mode Making the working range dependent on the armature current has the advantage that in ensures unconditional operational safety in a relatively simple manner is.

In der Figur ist eine Gleichstromsenkbremsschaltung mit einem Differentialrelais beispielsweise dargestellt.In the figure is a DC power brake circuit with a differential relay for example shown.

Mit io und i i sind die Leiter eines Gleichstromnetzes bezeichnet. Der Anker 12 des Gleichstrommotors ist mit dem Leiter io verbunden und wird in Reihenschaltung mit dem Anlaßwiderstand 13 und der Feldwicklung 1¢ an den Leiter i i gelegt, wenn der als Schalter dargestellte Kontakt 15 der Meisterwalze geschlossen wird und das dadurch an Spannung gelegte Schütz 16 beim Ansprechen seinen Kontakt schließt. 17 ist ein Schütz, dessen Wicklung an den Klemmen des Ankers 12 über einen regulierbaren Widerstand i8 liegt. Das Schütz 17 besitzt zwei Kontakte z9 und 2o. Über den Kontakt 2o des abgefallenen Schützes 17 ist das Schütz 16 angeschlossen. Nimmt bei anlaufendem Motor die Ankerspannung zu, so spricht das Schütz 17 bei einer bestimmten Spannung, die mittels des Widerstandes 18 eingestellt werden kann, an, öffnet den Kontakt 2o und schließt den Kontakt.i9. Hierdurch wird der anfänglich als Hauptschlußmotor arbeitende Motor in einen Nebenschlußmotor umgeschaltet, da durch Öffnen des Kontaktes 20 das Schütz 16 spannungslos wird und beim Abfallen den durch Schließen des Kontaktes i9 direkt mit dem Leiter i i verbundenen Anker 12 und die Feldwicklung 14 trennt. Der Anker 12 und die Feldwicklung 14 liegen dann parallel am Netz, wobei ein vor der Feldwicklung 14 liegender Widerstand 21 die Feldwicklung vor zu hoher Stromaufnahme schützt. 22 ist ein Widerstand im Ankerstromkreis, zu dem paraUel die Stromspule 23 eines Differentialrelais 2¢ geschaltet ist. 25 ist eine Spannungsspule auf dem anderen Schenkel des Differentialrelais 2q., die über einen regulierbaren Widerstand 26 am Netz liegt. Der Wicklungssinn bzw. die Stromrichtung in den beiden Spulen 23 und 25 -ist so gewählt, daß der- magnetische Fluß beider Spulen gleichgerichtet ist, solange der Gleichstrommotor als Motor arbeitet, d. h. der Anker 1.2 Strom aufnimmt. Wird der Anker 12 von -der zu senkenden Last durchzogen, so liefert der als Nebenschlußmotor umgeschaltete Motor Strom ins Netz zurück. Der Ankerstrom kehrt also seine Richtung um. Infolgedessen wirkt die Stromwicklung 23 jetzt der Spannungswicklung 25 entgegen, was eine Entmagnetisierung des Relais zur Folge hat. Bei einer bestimmten Größe der Entmagnetisierung wird der Relaisanker 27 von der Abreißfeder 28 zum Abfallen gebracht und schließt einen Kontakt 29, über den ein Schütz 3o eingeschaltet wird. Das Schütz 30 spricht an und schließt einen Teil des vor die Feldwicklung 14 geschalteten Widerstandes 21 kurz, so daß das Feld des als Generator arbeitenden Motors verstärkt und der Motor elektrisch kräftig gebremst wird.The conductors of a direct current network are designated by io and ii. The armature 12 of the direct current motor is connected to the conductor io and is connected in series with the starting resistor 13 and the field winding 1 ¢ to the conductor ii when the contact 15 shown as a switch on the master roller is closed and the contactor 16 connected to it Addressing his contact closes. 17 is a contactor, the winding of which is connected to the terminals of the armature 12 via an adjustable resistor i8. The contactor 17 has two contacts z9 and 2o. The contactor 16 is connected via the contact 2o of the dropped contactor 17. If the armature voltage increases when the motor is starting, the contactor 17 responds at a certain voltage, which can be set by means of the resistor 18, opens the contact 2o and closes the contact i9. As a result, the motor, which initially works as a main-wound motor, is switched to a shunt motor, since the contactor 16 is de-energized when contact 20 is opened and, when the contact i9 falls, it separates armature 12, which is connected directly to conductor ii by closing contact i9, and field winding 14. The armature 12 and the field winding 14 then lie in parallel on the network, with a resistor 21 located in front of the field winding 14 protecting the field winding from excessive current consumption. 22 is a resistor in the armature circuit to which the current coil 23 of a differential relay 2 [is connected]. 25 is a voltage coil on the other leg of the differential relay 2q., Which is connected to the network via an adjustable resistor 26. The winding sense or the current direction in the two coils 23 and 25 is selected so that the magnetic flux of both coils is rectified as long as the direct current motor is working as a motor, ie the armature 1.2 takes up current. Is the anchor of 12 - crossed the lowering to load so the toggled as a shunt motor engine provides power back into the grid. The armature current therefore reverses its direction. As a result, the current winding 23 now counteracts the voltage winding 25, which results in a demagnetization of the relay. At a certain level of demagnetization, the relay armature 27 is caused to fall off by the tear-off spring 28 and closes a contact 29 via which a contactor 3o is switched on. The contactor 30 responds and short-circuits part of the resistor 21 connected upstream of the field winding 14, so that the field of the motor working as a generator is strengthened and the motor is braked powerfully electrically.

Durch Ändern des vor die Spannungsspule 25 geschalteten Widerstandes 26 oder des im Stromkreis der Stromspule liegenden Widerstandes 22 kann die Anziehungskraft des Differentialrelais 2,4 gegen die Abreißfeder 28 so abgestimmt werden, daß der Relaisanker 27 beim Durchgang des Drehmomentes durch Null oder bei einem anderen beliebigen Wert des negativen Drehmomentes abfällt und das teilweise Kurzschließen des Widerstandes 2i veranlaßt. Das Abfallen des Relaisankers kann aber auch mittels der Abreißfeder 28 eingestellt werden.By changing the resistance connected in front of the voltage coil 25 26 or the resistor 22 lying in the circuit of the current coil can be the force of attraction of the differential relay 2.4 against the tear-off spring 28 are matched so that the Relay armature 27 when the torque passes through zero or another any value of the negative torque drops and the partial short-circuiting of the resistor 2i caused. The relay armature can also fall off by means of the tear-off spring 28 can be adjusted.

Tritt ein hohes negatives Drehmoment, d. h. eine große Ankerstromabgabe, auf, so kann das Differentialrelais 24 unter völliger Überwindung der Spannungsspule 25 durch die Stromspule 23 so stark magnetisiert werden, daß der Anker 27 wieder angezogen wird. Um zu verhindern, daß hierbei das Schütz 30 abfällt und durch Einschalten des ganzen Widerstandes 2,1 die elektrische Bremsung des Motors aufgehoben wird, wird das Schütz 3o mit einem Selbsthaltekontakt 31 versehen, der nach Kontaktgabe bei 29 die Einschaltung des Schützes 3o aufrechterhält.If a high negative torque occurs, ie a large armature current output, the differential relay 24 can be magnetized so strongly by the current coil 23, completely overcoming the voltage coil 25, that the armature 27 is attracted again. In order to prevent the contactor 30 from dropping out and the electrical braking of the motor being canceled by switching on the entire resistor 2,1, the contactor 3o is provided with a self-holding contact 31 which, after making contact at 29, maintains the switching on of the contactor 3o.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Lowering brake circuit for DC motors, which are braked electrically or mechanically after automatic switchover from main to shunt at the start of the generator operation, characterized in that the change in direction of the armature current is used to brake the motor pulled through by the load, that an electrical or Mechanical braking controlling differential relay is used, which has a constantly excited winding and a winding through which the armature current flows, which, depending on the direction of the armature current, increases or weakens the effect of the first winding on the relay armature.

2. Lowering brake circuit according to claim @ i., Characterized in that that variable resistances in the circuit of the relay windings with the help of which the onset of braking for a negative engine torque of a certain size is set.

3. lowering brake circuit according to claim i, characterized characterized in that the tear-off spring acting on the relay armature is adjustable, to regulate the onset of braking. q .. lowering brake circuit according to claim i, characterized by a contactor with self-holding contact, which is controlled by the differential relay is switched on and part of the resistor connected in front of the field winding shorts.