DE643239C - Elektrischer Mehrmotorenantrieb in Leonardschaltung fuer stetige Foerderer - Google Patents

Description

Transportmaschinen für Massengut, z. B. Förderbänder, Plattenbandförderer u. a. m., werden heute für Längen von 800, 1000 und mehr Metern gebaut. Aus dieser Länge ergibt sich von selbst Mehrmotorenantrieb; es ergeben sich damit aber auch besondere Nachteile, die die Wahl geeigneter Motoren erschweren. Es kann vorkommen, daß eine solche Förderanlage über Berg und Tal verläuft, also ein Teil im Gefälle, ein Teil aiuf ansteigender Bahn fördert und so an verschiedenen Stellen ganz gegenteilige Belastungsverhältnisse vorliegen. Ferner werden unterschiedliche Lastverhältnisse durch ungleiche Beladung des Förderers hervorgerufen, wenn z. B. die eine Hälfte leer, die andere voll beladen ist. Trotz dieser ungünstigen Lastverhältnisse soll aber zwecks Schonung des Fördermittels ein Gleichlauf sämtlicher Motoren mit von der Last unabhängiger Geschwindigkeit erreicht werden; außerdem soll diese unabhängige Fördergeschwindigkeit je nach den Beladeverhältnissen verändert werden können.

Diese Bedingungen können augenscheinlich mit Gleichstromnebenschlußmotoren am besten erfüllt werden; es ist aber aus der Praxis bekannt, daß die magnetischen Eigenschaften von Nebenschlußmotoren bei der Herstellung nicht so in Übereinstimmung gebracht werden können, daß sie sich im Betriebe bei gleicher Drehzahl auch gleichmäßig belasten. Die geringen Unterschiede in den magnetischen Verhältnissen führen im Gleichlauf" zu verschiedenen Gegen-EMKen und damit zu sehr verschiedener Stromaufnahme und Belastung. Dazu kommt noch ein weiterer aus der_ Länge des Förderers herrührender Nachteil: die vom Speisepunkt aus verschieden langen Zuführungsleitungen zu den einzelnen Motoren, die einen verschiedenen Spannungsabfall aufweisen und daher den Motoren auch verschiedene Klemmenspannungen zuführen. Bei gleicher Drehzahl ist daher der weiter ab liegende Motor weniger stromaufnahmefähig als jeder näher liegende.

Es ist bekannt, diese charakteristischen Eigenschaften der Nebenschlußmotoren durch eine Verbundwicklung auf den Motoren zu beseitigen. Solche Motoren weisen eine stärker geneigte Kennlinie auf, so daß die bei verschiedenen magnetischen Verhältnissen bei gleicher Drehzahl sich ergebenden Belastungsunterschiede nicht mehr so groß sind. Der stärkere Drehzahlabfall bei Belastung zwingt die anderen Motoren zur Teilnahme an der Mehrbelastung, verhindert also einseitigen Motorschaden. Etwa dem gleichen Zweck dienen auch Ankervorschaltwider-

*) Von dem Patentsweher ist als der Erfinder angegeben worden :

Dipt.-Ing. Carl Schiebeier in Berlin-Charlottenburg.

stände, die im vorliegenden Fall noch dazu verwendet werden können, die Spannungsabfälle in den ungleich langen Zuleitungen auszugleichen.

Der Yerbundcharakter der Motoren inVerbindung mit den Ankervorschaltwider^,; ständen ergibt also besonders bei starken Be-<' lastungsunterschieden erhebliche Drehzahlungleichheiten. Nach der Erfindung wird to nun dieser fördertechnische Nachteil dadurch beseitigt, daß sämtliche Antriebsmotoren gemeinsam, z. B. in Leonhardschaltung, gesteuert werden und ihre Drehzahländerung infolge Änderung der Gesamtbelastung durch eine auf das Feld des Leonardgenerators arbeitende Kompensationsmaschine ausgeglichen und sämtliche Erregerstromänderungen des Feldes des Leonardgenerators durch eine Dämpfungsmaschine überwacht werden. In der Zeichnung ist eine prinzipielle Schalteranordnung nach der Erfindung dargestellt. Das Leonhardaggregat besteht aus dem Antriebsmotor LM und dem Generator LG. Auf der gleichen Welle sitzt die Zusatzmaschine Ä", die zur Konstanthaltung der Drehzahl der Antriebsmotoren bei schwankender Belastung dient. Das Feld des Leonardgenerators LG_f liegt über dem Anlaßwiderstand LG_r an einer konstanten Gleichstromquelle. Parallel zum Feld des Generators liegt die Dämpfungsmaschine D, die mit der Schwungscheibe Scli_w gekuppelt ist. Die Erregung der Dämpfungsmaschine erfolgt durch das fremderregte Feld Df. Die Antriebsmotoren für den Plattenbandförderer o. dgl. sind mit M₁, M₂, M_a usw. bezeichnet. Ihre Anker liegen über die einstellbaren Widerstände >\, r₂, r₃ usw. an dem Leonardgenerator LG, und zwar in Parallelschaltung untereinander. Die Erregung erfolgt durch von einer konstanten Stromquelle gespeiste Nebenschlußwicklungen Ff₁, Ff» usw.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist nun folgende: Durch Einschaltung des Leonardmotors LM wird das Leonardaggregat auf Touren gebracht. Wird jetzt der Stromkreis für die Feldwicklung LG₁ des Leonardgenerators LG geschlossen, so erfolgt die Erregung des Leonardgenerators mit Hilfe der Dämpfungsmaschine D stufenlos und allmählich, da der Anker der Dämpfungsmaschine D im Augenblick des Einschaltens praktisch einen Kurzschluß für die Feldwicklung LGf bildet und bei allmählichem Hochlaufen der Dämpfungsmaschine und durch Entwicklung ihrer Anker-Gegen-EMK der Stromanteil für die Feldwicklung LGf stetig vergrößert wird, bis der dem Wert des eingeschalteten Widerstandes LG_r entsprechende Strom erreicht ist. Durch Verringerung des Widerstandes LG₁. wird das Feld des Leonardgenerators weiterhin verstärkt, und zwar erfolgt auch hierbei die Stromänderung im Feld vermittels der Dämpfungsmaschine stufenlos. ■'. Die Zusatzmaschine K besitzt zwei ge-• .-treftnte Wicklungen. Die eine Wicklung KF₁ ijegt. im Ankerstromkreis des Leonardgene- 'f%i$ors LG und ist von der Generatorbelastung abhängig, während die zweite Wicklung A*/₂ parallel zu dem Regulierwiderstand LG₁. geschaltet ist, so daß sie bei vollständig kurzgeschlossenem Widerstand LG₁. ebenfalls kurzgeschlossen und damit wirkungslos wird. Der im Ankerstromkreis der Zusatzmaschine vorgesehene Widerstand Kr dient nur zur Ab-Stimmung des Ankerstromes der Zusatzmaschine zum Feldstrom des Leonardgenerators LG und zur Einregulierung desselben. Die Wirkungsweise des Feldes Kf₁ der Zusatzmaschine K bei Belastungsänderung des Leonardgenerators ist nun derart, daß z. B. bei steigendem Generatorstrom und damit steigendem Fluß im Felde K_n die Anker-EMK der Zusatzmaschine erhöht wird und damit auch das Feld LG₁ des Leonardgenerators bei steigendem Generatorstrom verstärkt wird, so daß die Generator-EMK steigt, wodurch die durch die stärkere Belastung der Antriebsmotoren hervorgerufene Drehzahlverminderung durch Aufdrücken einer höheren Ankerspannung wieder ausgeglichen wird.

Von dieser Anordnung werden auch Laständerungen an den einzelnen Motoren erfaßt; wie oben schon erwähnt, ergibt die Ausführung der Antriebsmotoren mit Verbundwicklung und Ankervorschaltwiderständen starke Drehzahländerungen der einzelnen Motoren bei Belastungsänderung. Diese überträgt sich durch den Förderer teilweise auf die anderen Motoren, die in ihrer Drehzahl dem betroffenen Motor folgen; es stellt sich also eine mittlere Drehzahl ein. Diese niedrigere oder höhere Drehzahl ist identisch mit höherer oder niedrigerer Gesamtbelastung, was schon daraus hervorgeht, daß es sich ja nicht mehr um ungleiche Lastübernahme eines Teilmotors, wie dies bei Nebenschlußmotoren möglich wäre, sondern nur noch um Teilbelastung oder Teilentlastung des ganzen Förderers handeln kann. Tatsächlich wird also durch die Feldwicklung Kf₁ die Drehzahl der Antriebsmotoren von der Belastung unabhängig gleich gehalten.

Die notwendige Kompensationswirkung ist aber verschieden, je nachdem, ob der Generator im ungesättigten oder im gesättigten Bereich arbeitet, denn bekanntlich liegen die EMK-Kurven des Generators bei Leerlauf und Vollast nicht überall um den gleichen iao Betrag auseinander, sondern der Unterschied ist im niederen Sättigungsbereich kleiner, bei

Sättigung dagegen größer. Um die Wirkung der Kompensationsmaschine diesen Verhältnissen anzupassen, erhält sie noch die Feldwicklung Kf₂, deren Wirkung zusammen mi£ der Größe des Vorschaltwiderstandes LG₁. ge? ändert wird. .' '

Es kann schließlich noch vorteilhaft sein, mit denjenigen Antriebsmotoren, bei denen die größten Belastungsschwankungen zu erwarten sind, einen besonderen Zusatzgenerator zu kuppeln, dessen Anker G₃ in dem fremderregten Nebenschlußfeldstromkreis des Antriebsmotors und dessen Feld -FG₃ im Ankerstromkreis des Antriebsmotors liegt.

Sinkt z. B. die Belastung des Antriebsmotors, so wird das FeIdFG₃ geschwächt, wodurch die Anker-EMK des Generators G₃ sinkt. Dadurch wird der Strom des Feldes F_f3 erhöht, so daß eine Drehzahlsteigerung nicht oder nur in beschränktem Maße auftreten kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrischer Mehrmotorenantrieb in Leonardschaltung unter Verwendung von Kompoundmotoren mit vorgeschalteten einstellbaren Ankerwiderständen für stetige Förderer mit von der Belastung unabhängig konstant zu haltender, aber regelbarer Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahländerungen der Motoren (M₁, M₂) infolge Änderung der Gesamtbelastung des stetigen Förderers durch eine auf das Feld (LGf) des Leonardgenerators (LG) arbeitende Kornpensationsmaschine (K) ausgeglichen und sämtliche Erregerstromänderungen des Feldes des Leonardgenerators durch eine Dämpfungsmaschine (D) überwacht werden.
2. 2. Mehrmotorenantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsmaschine (K) eine zusätzliche Nebenschlußwicklung (Ä'/₂) erhält, die parallel zu dem regulierbaren Teil des Feldvorschaltwiderstandes (LG_r) des Leonardgenerators liegt.
3. 3. Mehrmotorenantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder nur diejenigen Antriebsmotoren, deren Belastung am stärksten schwankt, mit einem besonderen Zusatzgenerator gekuppelt sind, dessen Anker (G₃) im Nebenschlußfeldstromkreis des Antriebsmotors (M₃) und dessen Feld (FG_S) im Ankerstromkreis des Antriebsmotors liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen