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Steuerschaltung zur Einsteuerung eines elektromotorischen Antriebes
in eine bestimmte Endstellung, insbesondere zur Steuerung eines Walzenanstellmotors
Es ist vielfach erforderlich, :einen Antrieb bis zu einer bestimmten, genau festliegenden
Endstellung zu fahren und dort stillzus:etzen. Diese Aufgabe liegt z. B. bei Antrieben
von Walzenanstallvorrichtungen, Ventilen, Schleusentoren und Scheren zum Schneiden
von Walzgut vor. Zur Lösung dieser Aufgabe sind sog. feineinstellsteuerungen bekannt,
bei denen der Antrieb kurz vor Erreichen der Endstellung mechanisch oder elektrisch:
abgebremst wird und wenn er hierbei infolge des je nach der Geschwindigkeit und
Belastung verschieden großen Bremsweges:nicht genau in der Endstellung zum Stillstand
kommt, erneut in :der einen oder anderen Drehrichtung .eingeschaltet wird, bis der
An-, trieb. in der gewünschten Endstellung steht. Abgesehen von den Ungenautigkeiten
bei geringen Übersetzungen zwischen. Motor und Arheitsmaschine :ergibt sich vielfach
längeres Umschalten bei Übersteuerung und damit unter anderem Zeitverlust. Andere
Verfahren arbeiten mit mechanischen Arretierungen, welche vielfach nicht genügende
Elastizität aufweisen und bei Verwendung von z. B. drehmornentab'hängigen Kupplungen
aus mechanischen Gründen nur auf kleine bis mittlere Leistungen beschränkt bleiben.
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Die Erfindung sieht nun eine neue Lösunig der Aufgabe vor, durch die
die Nachteile der bekannten Steuerung vermieden werden und mittels einer :einfachen
Schaltung der Antrieb gleichzeitig genau und elastisch ohne mehrmalige Umsteuerung
in die Endstellung eingesteuert und stillgesetzt wird. Erfinduingsgemäß wird der
Antriebsmotor kurz vor Erreichen der Endstellung mit einer in der gewünschten: Endstellung
festgebremsten Hilfsmaschine in Gleic'hlaufschaltung gelegt. Hierbei kann die Schaltung
so getroffen sein, daß der Antri:ehsmotor vor der Zusammenschaltung mit der Hilfsmaschine
in bekannter Weise, z. B. elektrisch :durch Gegenstrom, gebremst wird. Die endgültige
Abbremsung und Stillsetzung des Antriebsmotors, wird dann mittels der Hilfsmaschine
bewirkt, die
zweckmäßig mit :einer .elastisch wirkenden, z. B. hydraulischen
Bremsvorrichtung gekuppelt ist, die sich in der Endstellung ;gegen einen festen
Anschlag legt.
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Je ein Ausführungsbeispiel für diese beiden Möglichkeiten sind in
Abb. i und z der Zeichnung in Anwendung auf einen Scherenantrieb dargestellt, wobei
die einander entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugzeichen versehen sind. Mit
A ist der Antriebsmotor und mit H der Hilfsmotor bezeichnet. Mit der Welle des Antriebsmotors
ist eine Schaltwalze W gekuppelt. Der Hauptmotor wird über einen Hauptschalter i
aus einem Drehstromnetz RST gespeist. Durch ein Schütz 8 wird die Gleichlaufschaltung
zwischen dem Hauptmotor -und dem Hilfsmotor unter Steuerung durch die Schaltwalze
W hergestellt bzw. :unterbrochen.
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In Abb. i ist der Hilfsmotor H dauernd mittels einer elastisch wirkenden
Bremsvorrichtung B abgebremst. Zur Inbetriebnahme des Antriebs wird der Hauptschalter
i eingelegt. Hierdurch wird das Schütz 6 über folgenden Stromkreis eingeschaltet:
Von" der NetzleitungS über die Spule des Schützes 6, den Ruhekontakt des Einschaltdruckknopfes
2, den rechten Ruhehilfsköntakt des Schützes <t., die Kontaktfmger und Segmente
III und IV der Schaltwalze W zur Netzleitung R. Dos Schütz 6 spricht an und schließt
durch seine Hauptkontakte einen Umgehungsstromkreis über die Hauptkontakte des Schützes
q., wodurch der Ständer des Antriebsmotors A an Spannung gelegt wird. Gleichzeitig
schließt das Schütz 6 durch seinen Arbeitshilfskontakt .das an dem Trockengleichrichter
T liegende Zeitrelais 7 kurz, so daß dieses: nicht zum Ansprechen kommen kann. Ferner
wird über -den Arbeitshilfskontakt des Schützes 6 folgender Stromkreis für das Schütz
8 geschlossen : Von der Netzleitung S über den Arbeitshilfskontakt des Schützes
6, den Ruhekontakt :des Zeitrelais 7; die Spule des Schützes 8 und über die Ruhekontakte
des Schützes 3, des Druckknopfes 2 und des Schützes q., die Segmente III und IV
der Schaltwalze W zur Netzleitung R. Dias Schütz 8 verbindet den Hilfsmotor H stände'-
und läuferseitig mit dem Antriebsmotor A. Falls -der Antriebsmotor nicht in der
genauen Endstellung, die gleichzeitig die Anfahrstellung ist, steht, wird er durch
die hierbei in der Gleichlaufschaltung auftretenden Ausgl@elchströme in genau Übereinstimmende
Stellung mit dein Hilfsmotor gezogen.
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Ein Hochfahren des Antriebsmotors A vor seiner Kupplung mit dem Hilfsmotor
H kann nicht eintreten, da sein Läuferkreis unterbrochen ist. Wird nun der Einschaltdruckknopf
2 gedrückt, so werden durch öffnen seines Ruhekontaktes die Stromkreise für die
Schütze 6 "-und 8 unterbrochen. Diese Schütze fallen ab. und heben die Gleichlaufsc'haltung
zwi.-schen den Motoren H und A auf. Das 'Schütz 6 hebt den Kurzschluß über die Wicklung
des Zeitrelais ? auf, und dieses wird über den Vorschaltwiderstand VLIJ eingeschaltet.
über den Arbeitskontakt des Zeitrelais 7 wird das Schütz 3 eingeschaltet, das den
Läuferstromkreis des Antriebsmotors A schließt. Nun wird das Schütz 4 über folgenden
Stromkreis erregt: Von der Netzleitung R über den Arbeitskontakt des Druckknopfes
2; die Spule des Schützes 4, den Ruhehilfskantakt des Schützes 8, den Arbeitshilfskontakt
des Schützes 3; den Rwhehilfskontakt des Schützes 6 zur Netzleitung S. Dias Schütz
4 legt nun den Antriebsmotor A st;änderseitig an Spannung, und der Antriebsmotor
A beginnt sich zu drehen. Nach einem kleinen Schaltweg werden die Segmente I und
II der in Pfeilrichtung gedehten Schaltwalze W geschlossen, und über diese Kontakte
und den linken Arb.eitshilfskontakt des Schützes 4 wird ein vom Druckknopf 2 unabhängiger
Haltestromkreis für das Schütz geschlossen. Ferner wird. über den rechten Arbeitshilfskontakt
des Schützes 4 das. Schütz 5 eingeschaltet, das eine Stufe des Läuferwiderstandes
kurzschließt. -Es können selbstverständlich !mehrere Widerstandsstufen im Läufer
vorgesehen sein, die nacheinander kurzgeschlossen werden. Der Antriebsmotor A fährt
nun auf seine normale Betriebsdrehzahl hoch.
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Nach einem kürzen Schaltweg der Schaltwalze W laufen die Segmente
III und IV von ihren Kontaktfingern ab. Kurz nachdem die Schere geschnitten bat,
laufen die Segmente I, II von den zugehörigen Kontaktfingern" ab., während die Kontaktfinger
III, IV auf die unteren rechten Segmente auflaufen. Diurch Ablaufen der Kontaktfinger
I; II wird der Haltestromkreis des Schützes q unterbrochen und damit auch das Schütz
5 abgeschaltet. über die Segmente III und IV und den Ruhekontakt des Druckknopfes
2 kommt nun der bereits oben beschriebene Stromkreis für das Schütz 6 wieder zustande,
das den Antriebsmotor A durch Vertauschen zweier Netzansdhlüsse auf Gegenstrom umschaltet
und dadurch abbremst. Das Zeitrelais 7 'wird durch den Arbeitshüfskontakt des Schützes
6 wieder kurzgeschlossen. Da das Relais 7 nun aber erregt war, fällt es verzögert
ab, und während dieser Verzögerungszeit ist der Gegenstrom wirksam,. Nach Ablauf
der Verzögerungszeit schließt das Relais 7 seinen Ruhekontakt, und dadurch
wird
der Stromkreis für das Schütz 3 unterbrochen, das über seinen Ruhehilfskontakt das
Schütz 8 einschaltet. Die Zeitverzögerung des Relais 7 wird so eingestellt, äaß
der Antriebsmotor A durch den Gegenstrom so weit abgebremst wird, daß er annähernd
in der genauen Endstellung zum Stillstand kommt. Durch,das Ans'prec'hen des Schützes
8 wird .er darauf in Gleichlaufschaltung mit dem Hilfsmotor H gelegt, der den Antriebsmotor
dann in die ge'na'ue Endlage hineinzieht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 ist der Hilfsmotor H über ein
Zahnsegment und eine Zahnstange mit dem Kolben I( einer hydraulischen Bremsvorrichtung
gekuppelt. Eiiielektrohydraulisches Gerät E sucht den Kolben I( immer in die dargestellte
Ausgangsstellung zurückzuführen. A'n Stelle des elektrohydraulischen Gerätes kann
selbstverständlich auch eine Feder zur Zurückführung des Kolbens I( vorgesehen sein.
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Beim Einlegen des Hauptschalters i wird das Schütz 8 über den Ruhebilfskontakt
des Schützes 3 und den Ruhekontakt des Druckknopfes 2 eingeschaltet, so daß die
Motoren A und H elektrisch gekuppelt am Netz liegen. Bei Betätigung des Druckknopfes
z wird das Schütz 8 abgeschaltet und über den Ruhekontakt dieses Schützes das Schütz
3 eingeschaltet. Das Schütz 3 schließt den Läuferstromkreis des Antriebsmotors A.
Der Antriebsmotor A läuft nun hoch und dreht dabei die Schaltwalze W, über deren
Segment sich das 'Schütz 3 unabhängig vom Druckknopf 2 hält. Unmittelbar nach erfolgtem
Schnitt laufen die Segmente der Steuerwalze W wieder von den Kontaktfingern ab,
und infolgedessen wird das Schütz 3 abgeschaltet und das Schütz 8 eingeschaltet.
Durch das Schütz 8 wird der Hilfsmotor H in Gleichlaufschaltung mit dem Antriebsmotor
A gelegt. Dier Hilfsmotor H drückt nun den Kolben I( nach unten -und treibt dadurch
die Flüssigkeit unterhalb des Kolbens durch ein DTosselventi1 V in den Bekälter
D. Hierdurch wird die Scbwungenergle des Motors A vernichtet, und der Motor A und
der Hilfsmotor H kommen zum Stillstand. Darauf wird von dem elektromotorischen Gerät
# oder einer Feder der Kolben I( wieder nach oben gedrückt, wobei der Anker des'
Hilfsmotors H mitgenommen wird. Dia der Antriebsmotor A in Gleichlaufschaltung de
Hilfsmotors: liegt, wird er ebenfalls entsprechend zurückgedreht, bis der Kolben
I( gegen einen die genaue End- bzw. Anfahrstellungdarstellenden Anschlag trifft.
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Die trfindumg ist auch auf Gleichstrommotore anwendbar. Hierbei wird
mit deren Antriebsmotor ein Wechselstromsync'hronisierm,otor gekuppelt, der zum
Einstellen des Antriebsmotors in die genaue Endstellung mit dem Hilfsmotor in Gleichlaufschaltumg
gelegt wird.