DE638080C - Gleichlauf- und Gleichstellregeleinrichtung fuer Mehrmotorenantriebe, insbesondere fuer elektromotorische Antriebe von Schleusentoren - Google Patents

Description

Auf den verschiedensten Gebieten der Technik besteht die Aufgabe, einen Gleichlauf mehrerer Wellen herzustellen. Es ist bekannt, diese Aufgabe anstatt auf mechanischem Wege mit starren Kupplungen in vorteilhafter Weise durch nicht starr miteinander gekuppelte elektromotorische Antriebe zu lösen, deren Gleichlauf durch elektrische Gleichlauf anordnungen erzwungen wird. Man hat damit die Drehzahl der Antriebsmotoren geregelt. Bei Hauptschlußmotoren hat man Widerstände zum Anker des voreilenden Motors parallel geschaltet mit Hilfe von Schützen, deren Erregung durch mit den Antrieben gekuppelte Rundumschalter gesteuert wurde. Diese Regelung ist jedoch infolge der Verluste in den Parallelwiderständen sehr unwirtschaftlich, zumal wegen der starken Drehzahlabhängigkeit der Hauptschlußmotoren damit zu rechnen ist, daß die Regeleinrichtung häufig anspricht. Bei Nebenschlußmotoren hat man die Drehzahlen durch Verlängerung der Felderregung geregelt. Motoren mit Nebenschlußregelung müssen aber bekanntermaßen stets für eine höhere Leistung als die tatsächlich auftretende bemessen sein, nämlich für die Leistung, die dem Produkt aus dem größten verlangten Drehmoment und der höchsten verlangten Drehzahl entspricht, obwohl diese beiden Höchstwerte niemals gleichzeitig vorkommen. Nebenschlußmotoren für Feldregelung werden daher unverhältnismäßig teuer. Das fällt besonders bei Antrieben mit an sich hoher Leistung entscheidend ins Gewicht.

Bei einem bekannten Gleichlaufantrieb mit feldgeregelten Motoren erfolgt die Feldregelung in Abhängigkeit von der Drehzahldifferenz der beiden Motoren. Damit kann aber nur erreicht werden, daß der zurückbleibende Antrieb mit dem voreilenden wieder auf gleiche Geschwindigkeit gebracht wird, ohne daß jedoch der entstandene Wegunterschied aufgeholt wird.

Mit der Erfindung werden die oben beschriebenen Nachteile vermieden. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die zum Überwachen des Gleichstandes in der Ruhe und des Gleichlaufes im Betriebszustand von nicht starr miteinander gekuppelten Antrieben dient, und die mit Hilfe von Differenzrelais, welche durch von den angetriebenen Maschinenteilen verstellte Brückenwiderstände beeinflußt werden, die Rückkehr in den Gleichstand bzw. Gleichlauf veranlaßt, wenn diese aus irgendwelchen Gründen gestört werden.

Erfindungsgemäß werden von Differenzrelais gesteuerte zusätzliche Hilfsmotoren verwendet, welche auf zwischen Hauptantriebsmotoren und Arbeitsmaschinen geschaltete Differenzzwischengetriebe arbeiten und bei Störung

*) Van dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Otto Rothe in Berlin-Siemensstadt.

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des Gleichlaufes oder der Gleichstellung ohne Lastübernahme zusätzliche langsame Ausgleichsbewegungen der angetriebenen Arbeitsmaschinen herbeiführen, die gleichzeitig und in entgegen-.-gesetztem Sinne erfolgen. Damit wird eitjb, sichere Regelung bei gleichbleibender Gru'n<|? belastung der Hauptmotoren erzielt. Die Hilfst, motoren brauchen ihrerseits nur für die dem' Drehzahlunterschied entsprechende Differenzleistung bemessen zu sein. An Stelle des Differenzrelais können auch zwei getrennte Steuerrelais in Differenzschaltung verwendet werden. Eine Störung im Gleichstand oder im Gleichlauf kann ferner dadurch hörbar oder sichtbar gemacht werden, daß das Differenzrelais beim Abweichen aus seiner Gleichgewichtslage nach der einen oder der anderen Seite ein akustisches oder optisches Signal einschaltet. In manchen Fällen genügt es, nur einen Antrieb mit einem von Differenzrelais gesteuerten Hilfsmotor zu versehen, der den Ausgleich mit dem anderen Antrieb herbeiführt.

Die Erfindung bietet vor allen Dingen bei

Drehstromantrieben besondere Vorteile, da sie wegen der stets gleichmäßigen Grundbelastung die Verwendung einfacher asynchroner Motoren mit Kurzschlußläufer gestattet, die gegenüber " den mit Kollektoren ausgerüsteten regelbaren Drehstrommotoren eine leichtere Wartung und höhere Betriebssicherheit aufweisen.

Nach der Erfindung ist eine weitere Sicherheit vorgesehen für den Fall, daß aus irgendeinem Grunde die Gleichstellung gar nicht oder nicht schnell genug durchgeführt wird. Es wird dann bei einer mit der Ungleichheit zunehmenden Abweichung des Differenzrelais aus seiner Gleichgewichtslage die Steuerung der Antriebsmotoren so lange abgeschaltet, bis die Gleichstellung wieder erreicht ist,- was mittels der Hilfsmotoren oder durch das Nachstellen des zurückgebliebenen Antriebsmotors erreicht wird. Der zurückgebliebene Antriebsmotor ist in diesem FaE nur allein einschaltbar, bis bei hergestellten Gleichstand das Differenzrelais in seine Gleichgewichtslage zurückgekehrt ist und die gleichzeitige Einschaltung beider Antriebsmotoren wieder freigibt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, wobei es sieh um das Verstellen eines Schleusentores mit - zwei voneinander unabhängigen Antrieben handeln soll, deren Gleichlauf durch elektrische Gleichlaufanordnungen bekannter Art hergestellt wird. _ . Das SchleusentorTist mit 2 bezeichnet, das an den Ketten 3 und 4 der mit Gegengewichten zum Gewichtsausgleich versehenen Triebscheiben 5 und 6 hängt. Die Triebscheiben 5 und 6 werden von den Drehstrommotoren 7 und 8 über Schnecke und Schneckenrad angetrieben. An den Längsseiten des Schleusentores befinden sich Zahnstangen 9 und 10, die in Zahnräder 11 und 12 eingreifen und beim Heben und Senken des Schleusentores die mit den Leitern R und T •„des Drehstromnetzes verbundenen Schleifbürsten 13 und 14 der Regelwiderstände 15 und 16 verstellen.
■An den verschiedenen Enden der Regelwiderstände liegen über Kreuz die Spulen 17 und 18 der Magnetsysteme des Differenzrelais ig. Um die Magnetsysteme unempfindlicher zu machen, können sie durch die dauernd an den Leitungen 22 und T liegenden Spulen 20 und 21 eine konstante Grunderregung erhalten. Die Triebscheiben 5 und 6 besitzen bewegliche Außenkränze mit Innenverzahnung. Diese Zahnkränze arbeiten mit Zahnrädern 22 und 23 zusammen, die auf dem Innenteil der Triebscheiben gelagert sind und über Schnecke und Schneckenrad von Hilfsmotoren 24 und 25 angetrieben werden. Die Hilfsmotoren 24 und 25 sind ebenfalls auf den Triebscheiben angebracht und laufen mit um. Sie werden mittels der Schütze 26 und 27, 28 und 29 an Spannung gelegt, wenn der Waagebalken 30 des Differenzrelais aus seiner Gleichgewichtslage gerät und den Kontakt 31 oder 32 schließt. Bei geschlossenem Kontakt 31 werden die Schützspulen 26 und 29 und bei geschlossenem Kontakt 32 die Schützspulen 27 und 28 an die go Drehstromleitungen R, T gelegt und die Hilfsmotoren 24 und 25 so eingeschaltet, daß der eine Hilfsmotor im Hubsinn, der andere Hilfsmotor im Senksinn arbeitet und umgekehrt.

Bei größerer Abweichung des Differenzrelais 19 aus seiner Gleichgewichtslage in der einen oder anderen Richtung werden Kontakte 33 oder 34 geschlossen, die die Spule 35 eines Ausschaltrelais zwischen die Drehstromleitungen R und T schalten. Das Ausschaltrelais unterbricht beim Ansprechen den Stromkreis der Umkehrschütze 36 und 37, 38 und 39 der Antriebsmotoren 7 und 8, der beispielsweise von der Drehstromleitung R aus über die Schützspulen zur Leitung T verläuft, und schaltet die Motoren 7 und 8 ab. Die übliche Schaltung der Umkehrschütze in der Weise, daß beispielsweise über Doppeldruckknopfschalter die Schütze 36 und 38 für die Aufwärtsbewegung des Schleusentores, die Schütze und 39 für die Abwärtsbewegung gleichzeitig an die Leitungen R und T gelegt werden sowie Ausschaltdruckknöpfe und Endausschalter, mit denen die Stromkreise der Umkehrschütze unterbrochen werden, sind nicht be- sonders dargestellt.

Die Anordnung wirkt folgendermaßen: Solange die beiden Enden des Schleusentores genau gleiche Höhenstellung haben, stimmen auch die Stellungen der Schleifbürsten 13 und 14 überein. Die Magnetspulen 17 und 18 des Differenzrelais 19 sind dann gleich stark

erregt, und der Waagebalken 30 bleibt in der Gleichgewichtslage stehen. Bei einer Abweichung in der Höhenstellung der Torenden weichen auch die Bürstenstellungen der beiden Regelwiderstände 15 und 16 voneinander ab, wodurch die beiden Hälften des. Brückenwiderstandes ungleich werden und clie Magnetspulen 17 und 18 verschieden stark erregt werden. Der Waagebalken 30 wird dann aus seiner Gleichgewichtslage gebracht und schließt entweder den Kontakt 31 oder 32. Wird beispielsweise bei höher stehendem linken Ende des Schleusentores der Kontakt 32 geschlossen, so werden die Schütze 27 und 28 der Hilfsmotoren 24 und 25 eingeschaltet. Der Hilfsmotor 24 dreht sich dann in dem Sinne, daß er die Umfangsgeschwindigkeit des äußeren Zahnkranzes der Triebscheibe 6 vermindert, arbeitet also gegen den Drehsinn des Hauptmotors 7.

Beim rechten Antrieb ist es umgekehrt; dort vergrößert der Hilfsmotor 25 die Umfangsgeschwindigkeit des Außenkranzes der Seilscheibe 5. Stimmen die Bürstenstellungen der beiden Regelwiderstände 15 und 16 wieder überein, was bei gleicher Höhenlage der beiden Torenden der Fall ist, so werden auch die beiden

* Magnetspulen 17 und. 18 des Differenzrelais 19 wieder gleich erregt, der Waagebalken 30 stellt sich auf Mitte, Kontakt 32 wird geöffnet, und die Motoren 24 und 25 werden durch Abfallen der Schütze 27 und 28 stillgesetzt.

Wird ein Ausgleich der ungleichen Höhenlage der Schleusentorenden aus irgendeinem Grunde, z. B. beim Reißen einer Kette, an der das Schleusentor hängt, nicht erreicht, dann wird mit zunehmender Ungleichheit der Ausschlag des Waagebalkens 30 größer. Dabei wird der Kontakt 33 oder 34 geschlossen und die Spule 35 des Ausschaltrelais eingeschaltet, welches den Stromkreis der Umkehrschütze der Antriebsmotoren 7 und 8 unterbricht und die Motoren stillsetzt. Erst wenn die das Stillsetzen verursachende Störung beseitigt ist und der Gleichstand mit Hilfe der Ausgleichsmotoren 24 und 25 wiederhergestellt ist, können nach Öffnen der Kontakte 33 oder 34 die beiden Antriebsmotoren 7 und 8 von neuem eingeschaltet werden.

Eine erhöhte Sicherheit läßt sich dadurch erreichen, daß die Hilfsmotoren 24 und 25 an ein besonderes Netz gelegt werden. Es ist dann beim Ausbleiben der Spannung im Hauptnetz die Überwachung des Gleichlaufs und des Gleichstandes der Antriebe in jedem Fall gewahrt.

Anstatt für Drehstrom kann die beschriebene Schaltung auch für eine andere Stromart, beispielsweise Gleichstrom, benutzt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gleichlauf- und Gleichstellregeleinrichtung für Mehrmotorenantriebe von Arbeitsmaschinen unter Verwendung von Differenzrelais, welche durch von den angetriebenen Maschinen oder Maschinenteilen verstellte Brückenwiderstände beeinflußt werden, insbesondere für elektromotorische Antriebe von Schleusentoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzrelais (19) zusätzliche Hilfsmotoren (24 und 25) steuern, die auf zwischen Hauptantriebsmotoren (7 und 8) und Arbeitsmaschinen (3 und 4) geschaltete Differenzzwischengetriebe (22 und 23) arbeiten und bei Störung des Gleichlaufes oder der Gleichstellung ohne Lastübernahme zusätzliche langsame Ausgleichsbewegungen der angetriebenen Arbeitsmaschinen herbeiführen, die gleichzeitig und in entgegengesetztem Sinne erfolgen.

2. Gleichlauf- und Gleich steUregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzrelais (19) die Hauptantriebsmotoren (7 und 8) abschalten, falls sich trotz des Zuschaltens der Hilfsmotoren (24 und 25) zu den Hauptmotoren (7 und 8) der Ungleichstand über ein gewisses Maß vergrößert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungep