DE669615C - Schutzeinrichtung fuer Gleichstrommotoren, die zum Antrieb von Arbeitsmaschinen mit grossen Schwungmassen dienen - Google Patents

Description

• Schutzeinrichtung für Gleichstrommotoren, die zum Antrieb von Arbeitsmaschinen mit großen Schwungmassen dienen Bei Motorantrieben mit größeren Schwungmassen, wie solche insbesondere für Walzwerksantriebe benutzt werden, fanden bisher fast ausschließlich Gleichstrommotoren mit Speisung durch Leonardumformer Verwendung. Wird bei einer Leonardschaltung der Steuerhebel für den Gleichstrommotor von hoher auf tiefere Drehzahl zurückgestellt, dann erfolgt infolge der Eigenart des Leonardantriebes ohne weiteres eine Nutzbremsung des Gleichstrommotors mit Energierücklieferung in das Netz: Die Drehzahlregelung erfolgt dabei im oberen Bereich im allgemeinen durch Feldregelung des Gleichstrommotors.
• Wird der Walzmotor über einen steuerbaren Gleichrichter, beispielsweise einen gittergesteuerten Quecksilberdampfgleichrichter, aus einem Wechselstromnetz gespeist und mit Hilfe der Gittersteuerung hochgefahren, so ist eine Energierücklieferung in das Drehstromnetz nicht ohne weiteres möglich. Wenn daher bei dieser Betriebsweise das Motorfeld durch Zurückführen des Steuerhebels verstärkt wird, läuft der Motor wegen der- großen Schwungmassen mit unverminderter Drehzahl weiter, während durch das verstärkte Feld die Ankerspannung erhöht wird. Die Ankerspannung kann dabei unter Umständen auf den doppelten Wert der Normalspannung anwachsen und den Motor sowie die Schalteinrichtungen gefährden. Gemäß der Erfindung werden diese gefährlichen Spannungserhöhungen durch ein von der Ankerspannung des Motors abhängiges Relais verhindert, welches beim Überschreiten der Ankerspannung über einen bestimmten Grenzwert den Gleichrichter durch Gittersteuerung sperrt und einen Vorschaltwiderstand in den Feldkreis einschaltet.
• Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestellten Schaltungsschemas näher erläutert.
• Der Anker eines Walzmotors M wird über den Gleichrichtertransformator T und den gittergesteuerten Gleichrichter G gespeist. Zur Feldregelung des Motors dient der Regelwiderstand FR. Betriebsmäßig wird der Motor bei vollem Feld durch Spannungserhöhung mit Hilfe der Gittersteuerung angefahren, und die weitere Drehzahlregelung erfolgt dann bei konstanter Ankerspannung mit Hilfe des Feldreglers. An den Ankerklemmen des Motors M hängt ein Spannungsrelais RV, welches bei unzulässiger Erhöhung der Ankerspannung anzieht. Hierdurch wird mit Hilfe der Gitterlöscheinrichtung K der Gleichrichter gesperrt und gleichzeitig das Hilfsrelais RH zum Anziehen gebracht, welches seinerseits den Feldschwächwiderstand W im Erregerkreis des Motors freigibt. Zweckmäßig wird durch das Relais RH außerdem noch der Feldregler FR kurzgeschlossen, wobei sich das Relais RH über einen Endkontakt des Feldreglers FR selbst hält. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daB der im Feldkreis wirksame Widerstand :genau festlegt, solange der Gleichrichter durch das Hilfsrelais RH gesperrt ist. Steuerbewegungen, die an dem Feldregler ausgeführt werden, können daher an der am Anker des Motors auftretenden Spannung nichts ändern. Wenn der Widerstand W so bemessen ist, daß bei höchster Motordrehzahl und kurzgeschlossenem Feldregler die normale Ankerspannung nicht überschritten wird, ist volle Gewähr dafür gegeben, daß die oben geschilderten Überspannungen am Anker nicht auftreten können. Die durch das Relais RH bzw. durch das Relais RV bewirkte Sperrung des Gleichrichters ist notwendig, weil anderenfalls, wenn der Motor mit einer Zwischendrehzahl läuft, durch die Feldschwächung eine erhöhte Stromaufnahme im Anker mit entsprechender Steigerung der Drehzahl erfolgen würde. Eine Ausschaltung des Schutzschalters S im Ankerkreis des Motors ist hierbei nicht notwendig.
• Durch die beschriebene Einrichtung wird also bei Überspannung im Ankerkreis der Motor durch die Gittersperrung abgeschaltet und durch Einschaltung des Widerstandes W die Ankerspannung auf ein zulässiges Maß vermindert. Das Relais RH hält sich so lange, bis das Spannungsrelais R V wieder abgefallen ist und gleichzeitig der Feldregler in die Stellung für größte Erregung zurückgeführt worden ist. Der Motor wird dann auslaufen: Das Spannungsrelais R V soll nun so eingerichtet sein, daß es, wenn der Widerstand W eingeschaltet ist, bei einer Drehzahl wieder abfällt; welche der untersten Stellung des Feldreglers entspricht. Hierdurch wird dann auch das Relais RH wieder abgeworfen, welches den Widerstand W wieder kurzschließt und den Feldregler freigibt. Auch die Gittersperrung wird durch das Abfallen des Relais RR wieder abgeschaltet. Es ist dabei zweckmäßig, zwischen das Einschalten des Feldreglers FR und die Freigabe des Gleichrichters eine kleine Zeitverzögerung von einigen Sekunden zu legen, damit das Motorfeld Zeit hat, auf volle Stärke zu kommen. Es könnten sonst durch das Einschalten der vollen Gleichrichterspannung auf die halbe Ankerspannung des Motors unzulässige Überströme entstehen: Nach der Freigabe des Gleichrichters kann der Motor mit Hilfe des Feldreglers wieder normal geregelt werden. Die Anordnung ist in gleicher Weise auch verwendbar, wenn der Feldregler und der Gitterregler für das Anfahren gekuppelt sind.
• Ein besonderer Vorteil der Schutzeinrichtung nach der Erfindung liegt noch darin, daß der an den Gleichrichter angeschlossene Motor auch dann gegen Störungen geschützt wird,: wenn aus irgendwelchen Gründen der Schalter S, der den Motor mit dem Gleichrichter verbindet, herausfällt. Der den Motor Bedienende wird in diesem Fälle den Steuerhebel zurücklegen, um den Motor stillzusetzen. Dadurch wird, wie oben beschrieben, das Feld des Motors verstärkt, und wegen der zunächst unverändert aufrechterhaltenen Drehzahl des Motors steigt die Ankerspannung. In diesem Falle besteht die Aufgabe des von der Ankerspannung abhängigen Schutzrelais RV nur darin, den Widerstand in den Feldkreis des Motors einzuschalten und dadurch zu verhindern, däß bei zurückgelegtem Steuerhebel das Motorfeld in unzulässiger Weise vergrößert wird. In vielen Fällen wird es übrigens ausreichend sein, nur den Widerstand W in den Feldkreis des Motors einzuschalten, sobald die Ankerspannung über einen bestimmten Grenzwert anwächst. Auf das Kurzschließen des Feldreglers kann dann verzichtet werden. Wesentlich ist nur, daß der durch das Relais R V in den Feldkreis eingeschaltete Motor so bemessen wird, daß in dem Motor keine unzulässigen Spannungserhöhungen eintreten können, auch wenn der Feldregler FR auf die dem größten Erregerstrom entsprechende Stellung gebracht wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z: Schutzeinrichtung für Gleichstrommotoren, die zum Antrieb von Arbeitsmaschinen mit großen Schwungmassen dienen, über steuerbare Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz gespeist und außer mit Ankerspannungsregelung auch mit Feldregelung betrieben: werden,: dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Ankerspannung des Motors abhängiges Relais (RV) vorgesehen ist, welches beim Überschreiten der Ankerspannung über einen bestimmten Grenzwert den Gleichrichter (G) durch Gittersteuerung sperrt und einen Vörschaltwiderstand (W) in den Feldkreis einschaltet.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Einschaltung des Vorschaltwiderstandes der Feldregler (FR) kurzgeschlossen wird.