DE613812C - Regel- oder Sicherheitseinrichtung, insbesondere fuer Foerderanlagen, bei der zwei oder mehrere Betriebsgroessen auf elektrischem Wege miteinander verglichen werden - Google Patents

Description

• Regel- oder Sicherheitseinrichtung, insbesondere für Förderanlagen, bei der zwei oder mehrere Betriebsgrößen auf elektrischem Wege miteinander verglichen werden Die Erfindung bezieht sich ,auf eine Regel-oder Sicherheitseinrichtung, insbesondere für Förderanlagen, bei der zwei oder mehrere Betriebsgrößen, z. B. Fördergeschwindigkeit und Förderweg oder vorhandene Istgeschwindigkeit o. dgl., auf elektrischem Wege miteinander verglichen werden. Die zu vergleichendenBetriebsgrößen werden hierbei bekanntlich durch jeweils entsprechende elektrische Größen, wie Ströme, Spannungen usw., wiedergegeben, die auf eine Vergleichseinrichtung geleitet werden, welche die Fördermaschinengeschwin.digkeit o. dgl. steuert.
• Es ist bereits bekannt, zur Wiedergabe der zu .vergleichenden Betriebsgrößen primärseitig an Spannung gelegte Asynchronmaschinen zu verwenden, deren Sekundärstromkreis durch in Abhängigkeit von der zu vergleichenden Größe gesteuerte Widerstände veränderlich ist und auf die Vergleichseinrichtung einwirkt. . Solche Anordnungen haben aber den großen Nachteil, daß der von der ,zu vergleichenden Betriebsgröße gesteuerte Widerstand unmittelbar im Steuerstromkreis liegt. Alle Störungen, die bei der Verstellung .des Widerstandes durch die Veränderlichkeit der Übergangswiderstände an den Kontaktstellen auftreten, beeinflussen sofort den Steuerstrom und setzen somit die Feinfühligkeit der Regeleinrichtung erheblich herab. Ferner wird die Genauigkeit der Regeleinrichtung durch -die bei dieser Anordnung in ziemlich weiten Grenzen schwankende Läuferfrequenz nachteilig beeinflußt. Auch ist es schwierig, den Steuervorgang den mit der Frequenz veränderlichen Induktivitäten im Steuerstromkreis anzupassen. Außerdem wirkt sich bei einem Vergleich zweier derartig verwendeter Asynchronmaschinen die Abweichung ihrer Phasenlagen voneinander ungünstig aus.
• Nach der Erfindung werden alle diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Regel-oder Schaltorgane nicht vom Sekundärstrom, sondern vom Primärstrom einer oder mehrerer primärseitig an Spannung gelegter Asynchronmaschinen gesteuert werden, deren Primärimpedanz durch die auf den Sekundärteil der Maschine bzw. der Maschinen einwirkenden und zu vergleichenden Betriebsgrößen verändert wird. Die zu vergleichenden Größen können hierbei entweder den Sekundärwiderstand (Sekundärimpedanz) derAsynchronmaschinen beeinflussen oder die Umlaufgeschwindigkeit des Sekundärteiles (Läufer) oder gegebenenfalls beides zugleich. Durch die damit verbundeneVeränderung der Primärimpedanz des Motors ändert sich entsprechend der primärseitig aufgenommene Strom der Motoren, der ein Maß für die zu vergleichenden Betriebsgrößen ist. Die neue Einrichtung hat insbesondere den wesentlichen Vorteil, daß bei Benutzung der einfachst gebauten elektrischen Maschine zur Darstellung der elektrischen Hilfsgröße auch bei Stillstand bzw. kleinen Geschwindigkeiten nach Belieben große Richtkräfte auf die Regel- oder. Schaltorgane ausgeübt werden können, wodurch das Anhalten der Fördereinrichtung in den Haltestellen verläßlich gesichert wird.
• Die den zu vergleichenden Betriebsgrößen entsprechenden`elektrischen Größen können gesondert je einzelnen Asynchronmaschinen entnommen werden; es können aber auch alle oder ein Teil .der Betriebsgrößen auf eine und dieselbe Asynchronmaschine einwirken, wobei der Primärstrom, die Primärleistung o. dgl. dieser Asynchronmaschine bereits der Summe oder Differenz der Vergleichsgrößen entspricht.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Förderanlage, bei der die Übereinstimmung der Fördergeschwindigkeit mit dem zurückgelegten Förderweg überwacht werden soll, ist in Fig. z dargestellt. Diese Anordnung enthält zwei aus dem gleichen Netz st gespeiste Asynchronmaschinene und h (Hilfsmaschinen kleiner Leistung etwa in der Größe von Tourendynamos), deren primäre Stromaufnahme einerseits von der Fördergeschwindigkeit, andererseits vom Förderweg beeinflußt wird und deren Ströme in einander entgegengesetztem Sinne auf den Regler r einwirken. Dieser ist ein elektrisch gesteuerter, hydraulischer oder pneumatischer Regler mit drei Steuerspulen b, c, d. Die Spule b liegt im Stromkreis einer Primärphase des Motors e von geeigneter Polzahl. Dessen Läufer f ist mit dem Förderantrieb gekuppelt und nimmt daher mit oder ohne Übersetzung an der Förderbewegung teil und ist durch einen fest eingestellten Widerstand g belastet. Bei Stillstand der Fördereinrichtung ist die Stromaufnahme des Motors e und daher die durch die Spule b auf den Regler r ausgeübte Richtkraft am größten.
• Die zweite Reglerspule c liegt im Stromkreis einer Primärphase des zweckmäßig vollständig mit dem Motor e übereinstimmenden zweiten Motors h, dessen Läufer i festgebremst ist. Der an ihn angeschlossene Widerstand i ist verstellbar und mit dem Teufenzeiger oder einem. anderen an der Förderbewegung teilnehmenden Teil derFörderanlage gekuppelt. Durch die Verstellung des Widerstandes j ändert sich die Stromaufnahme des Motors h. Wenn man die Verstelleinrichtung durch Führungskurven antreibt, kann man dem Motor lt und damit dem Strom der Spule e ein beliebiges vom Förderweg abhängiges Änderungsgesetz vorschreiben. Die Differenzwirkung der Spulen b und c beherrscht :den Regler r. Dessen Mittelstellung wird durch den Strom in der dritten Spule d bestimmt, der aus einer Phase einer Widerstandssternschaltung k abgenommen und durch einen vorgeschalteten Eisendrahtwiderstand l konstant gehalten wird. Der Regler r regelt bei gleicher Windungszahl der Spulen b und c auf Gleichheit der Spulenströme und ist von deren Absolutwert unabhängig. Diese Gleichheit wird auch durch Schwanken der Netzspannung nicht gestört, weil beide Motoren an derselben Spannung liegen. Der Widerstand j ist zweckmäßig so feinstufig, daß der Regler r nicht bei jedem Weiterschalter zuckt.
• Bei umgekehrter Förderbewegung ist der Motor e elektrisch umzusteuern, damit die Drehfeldrichtung und die Drehrichtung dauernd übereinstimmen. Hierzu dient der zwei Ständerphasen vertauschende Schleppschalter na. Ein Ansprechen des Reglers während der Stromunterbrechung beim Umsteuern wird dadurch verhindert, daß auch der Motor h hinter dem Schalter m angeschlossen ist, also zugleich mit dem Motor e umgesteuert wird.
• Der Widerstand j steht mit dem Teufenzeiger in solcher Verbindung, daß ihm durch diesen nur dieGrenzlage vorgeschrieben wird. Er kann aber vom Führer willkürlich so verstellt werden, daß der Regler eine niedrigere Geschwindigkeit einregelt. Die Sicherheitseinrichtung schreibt also nur die zulässige Grenze der jeweiligen Fördergeschwindigkeit vor, die innerhalb dieser Grenzen vom Führer willkürlich verlangsamt werden kann.
• Fi.g. 2 der Zeichnung zeigt ein weitere Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein einziger Asynchronmotor e zur elektrischen Darstellung von Fördergeschwindigkeit und zurückgelegtem Förderweg dient. Der Läufer f des Motors ist proportional der Fördermaschinengeschwindigkeit angetrieben, der Sekundärwiderstand j wird durch den Teufenzeiger o. dgl. verstellt. Auf den Regler r, der auf konstanten Strom regelt, wirkt allein der Primärstrom des Motors e ein, der bereits für sich ein Maß für die Übereinstimmung der Fördergeschwindigkeit mit dem zurückgelegten Förderweg darstellt. Bei Abweichung der Fördergeschwindigkeit vom gewünschten Wert ändert sich auch der vom Motor e aufgenommene Strom und bewirkt eine entsprechende Verstellung des Reglers, der die Geschwindigkeit der Fördermaschine beeinflußt.
• Es ist selbstverständlich nicht notwendig, daß alle elektrischen Vergleichsgrößen Asynchronmaschinen entnommen werden. Z. B. könnte im Ausführungsbeispiel nach Fig. i der dem Förderweg entsprechende Strom der Reglerspule c unmittelbar durch Verstellung eines Widerstandes im Spulenstromkreis selbst erhalten werden, wobei der Motor IL entfällt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regel- oder Sicherheitseinrichtung, insbesondere für Förderanlagen, bei der zwei oder mehrere Betriebsgrößen (z. B. Fördergeschwindigkeit und Förderweg bzw.Istgeschwindigkeit und Sollgeschwindigkeit u. dgl.) auf elektrischem Wege miteinander verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel- oder Schaltorgane vom Primärstrom einer oder mehrerer primärseitig an Spannung gelegter Asynchronmaschinen gesteuert werden, deren Primärimpedanz durch die auf den Sekundärteil der Maschine bzw. der Maschinen einwirkenden, zu vergleichenden Betriebsgrößen verändert wird.
2. 2. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den zu vergleichenden Betriebsgrößen entsprechenden elektrischen Vergleichsgrößen gesondert j e aus einzelnen vorzugsweise übereinstimmend gebauten und an das gleiche Primärnetz angeschlossenen Asynchronmaschinen entnommen sind.
3. 3. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der zu vergleichenden Betriebsgrößen den Sekundärteil einer und derselben Asynchronmaschine beeinflussen, deren Primärstrom, Primärleistung usw. zur Steuerung des Fahrtreglers o. dgl. dient. q..
4. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Förder-, Fahrgeschwindigkeit o. dgl. entsprechende elektrische Vergleichsgröße (Strom, Spannung usw.) dem Primärstromkreis einer Asynchronmaschine entnommen wird, die proportional der Fördergeschwindigkeit angetrieben ist und deren Sekundärwiderstand auf gleichbleibenden Wert eingestellt ist.
5. 5. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch i, 2 oder q., dadurch .gekennzeichnet, daß die dem Förderweg entsprechende elektrische Vergleichsgröße dem Primärstromkreis einer Asynchronmaschine entnommen wird, deren Läufer entweder stillsteht oder mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben ist und deren Sekundärwiderstand (-impedanz) entsprechend dem Förderweg verändert wird.
6. 6. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch i, 2, q. oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrtregler von den Primärströmen zweier Asynchronmotoren gesteuert wird, wovon der eine mit dem Förderantrieb gekuppelt ist, während der andere durch den Förderantrieb bzw. durch den Teufenzeiger verstellte Läuferwiderstände enthält.
7. 7. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrtregler einen von den elektrischen Maschinen gesteuerten hydraulischen und pneumatischen Hilfsantrieb enthält. B. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf den elektrischen Steuerstromkreis des Fahrtreglers die Ströme je einer Primärphase der beiden Asynchronmaschinen und ein konstanter Strom gemeinsam einwirken, der vorzugsweise aus einer Phase einer Widerstandskombination mit vorgeschaltetem Eisendrahtwiderstand gewonnen wird. g. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, .dadurch gekennzeichnet, daß die von der Fördergeschwindigkeit abhängige elektrische Hilfsmaschine (e), zweckmäßig zugleich auch die vom Förderweg abhängige Hilfsmaschine (h), bei Umkehrung der Förderbewegung durch einen Drehrichtungsschalter elektrisch umgesteuert wird. io. Regel- oder Sicherheitseinrichtung nach Anspruch i oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom für den Fahrtregler dem Primärstromkreis einer -Asynchronmaschine entnommen wird, die propörtional der Fördergeschwindigkeit angetrieben und deren Sekundärwiderstand zugleich in Abhängigkeit vom Förderweg verändert wird.