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Steuerung für elektrische Antriebe, insbesondere für Hebezeuge Gegenstand
des Hauptpatents ist eine Steuerung für elektrische Antriebe, insbesondere für Hebezeuge,
bei denen niedrige Geschwindigkeiten durch Schleifenlasseneiner mechanischen Bremse
erzielt werden und zum Steuern, insbesondere zum Lüften der Bremse eine .elektrohydraulische
oder elektropneumatische Vorrichtung vorgegeben ist, deren Antrieb auf den Stellungen
des Hauptsteuergeräts für volle Arbeitsgeschwindigkeit mit voller Drehzahl erfolgt,
so daß: die Bremse voll. belüftet wird, während auf den übrigen Stellungen :des
Steuergeräts, die für niedere Regeldrehzahlen bestimmt sind, Schaltmittel wirksam
sind, mittels derer der Antrieb der Luftvorrichtung selbsttätig oder willkürlich
auf kleine Regeldrehzahlen eingestellt wird. Nach einem Ausführungsbeispiel des
Hauptpatents wird der Luftmotor auf den Regelstellungen vom Netz ;getrennt und an
eine der Drehzahl des Hauptmotors verhältnisgleiche Spannung (Läufer des Hauptmotors
oder eines besonderen Spannungs- und Frequenzgebermotors) angeschlossen. Diese Steuerung
wirkt hierbei in folgender Weise: Wenn das Steuergerät bei stillstehendem Motor
von der Nullstellung aus auf eine Regelstellung geschaltet wird, so erhält der Motor
des Bremslüftgeräts bei unmittelbarerem Anschlüß an die Läuferklemme des Hauptmotors
im ersten Augenblick die volle Netzspannung und -frequenz, da der stillstehende
Hauptmotor wie ein ruhender Transformator wirkt. Die Bremse wird infolgedessen
voll
gelüftet, und der.Hauptmotor läuft an. Hierbei sinkt seine Läuferspannung und -frequent,
und der Motor des Bremslüftgeräts wird mit entsprechend niedriger Drehzahl be'-'
trieben. Bei 2o% der Betriebsdrehzahl des Hauptmotors erhält der Bremslüftmotor
nur noch Sooö der Netzspannung und -frequent, und die Bremse beginnt zu schleifen.
Wenn infolgedessen die Drehzahl des Hauptmotors sinkt, erhält der Bremslüftmotor
wieder eine höhere Spannung und Frequenz, und die Bremse wird wieder etwas gelüftet.
Auf diese Weise wird der Hauptmotor auf eine niedrige Geschwindigkeit von ungefähr
2o % seiner Betriebsdrehzahl eingeregelt. Wenn der Bremslüftmotor auf den Regelstellungen
nicht unmittelbar an die Läuferklemmen des Hauptmotors angeschlossen wird, sondern
voneinem besonderen Spannungs- und Frequenzgebermotor gespeist wird, der vom Hauptmotor
im Verhältnis i : 2 ins Schnelle übersetzt angetrieben wird, so ist die an den Bremslüftmotor
gegebene Läuferspannung und -frequent des Frequenzgebermotors bereits bei ioo;ö
der Betriebsdrehzahl des Hauptmotors auf den Wert ,gesunken, bei dem die Bremse
schleift. Der Hauptmotor wird also auf eine entsprechend niedrige Geschwindigkeit
eingeregelt.
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Bei dieser Steuerung hat sich nun die Schwierigkeit herausgestellt,
daß die Bremse gelüftet bleibt, wenn bei hoher Senkgeschwindigkeit des Hauptmotors
das Steuergerät schnell auf eine Regelstellung umgeschaltet wird. Wenn beispielsweise
bei Verwendung eines Frequenzgebermotors zur Speisung des Bremslüftmotors .auf den
Regelstellungen der Hauptmotor mit seiner synchronen Drehzahl läuft, so wird der
Frequenzgebermotor bei einer Übersetzung von i : a ins Schnelle mit der doppelten
synchronen Geschwindigkeit angetrieben. Seine Läuferspannung und -frequent ist hierbei
gleich i oo o;'o der Netzspannung und -frequent (s. Abb.2). Beim Zurückdrehen auf
die Regelstellung würde also der Bremslüftmotor von dem Frequenzgebermotor eine
solche Spannung und Frequenz erhalten, daß er die Bremse voll lüftet, und die gewünschte
Abbremsung der Last würde also nicht eintreten, vielmehr würde sich eine durchziehende
Last übersynchron beschleunigen und abstürzen. Es war daher bisher erforderlich,
das Steuergerät von der Stellung für hohe Geschwindigkeit zunächst nach der Nullstellung
zurückzuschalten, wodurch die Bremse voll zum Einfallen gebracht und der Hauptmotor
stillgesetzt wurde, und danach durch Einstellung des Steuergeräts auf die Regelstellung
erneut anzufahren. Diese Steuerung ist umständlich, beeinträchtigt die Förderleistung
und bietet auherdem keine Sicherheit dafür, daß nicht unmittelbar aus der hohen
Geschwindigkeit auf die Regelstellung geschaltet wird.
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Y; . Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch behoben, daß der
Motor des elektrohydraulischen oder elektropneumatischen Bremsgeräts auf die Regelstellungen
des Steuergeräts über eine von der Drehzahl des Hauptmotors abhängige Schaltvorrichtung
an die der Drehzahl des Hauptmotors verhältnisgleiche Spannung angelegt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeil spiel der Erfindung dargestellt,
bei dem der Bremslüftmotor von einem vom Hauptmotor angetriebenen Frequenzgebermotor
gespeist wird.
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Der Hauptmotor M kann mittels der Ständerschütze N und S in der einen
oder anderen Drehrichtung mit dem Netz RST verbunden werden. Der Frequenzgebermoter
F wird durch ein Getriebe T im Verhältnis von i : 2 ins Schnelle übersetzt von dem
Hauptmotor M angetrieben, auf dessen Welle die Bremse Rr sitzt, die von dem elektrohydraulischen
Bremslüftgerät E gesteuert wird. Der Motor des Bremslüftgeräts E kann durch das
Schütz S2 unmittelbar an das Netz RST angeschlossen werden, während er durch das
Schütz S1 an die Läuferklemmen des Frequenzgebermotors F angelegt wird. Das Schütz
S, wird über eine Gleichrichteranordnung G von der Läuferspannung des Hauptmotors
M gespeist. Zur Steuerung der Ständerschütze und der Schütze S1 und S2 dient das
Steuergerät St, das auch mit nicht dargestellten Segmenten zur aufeinanderfolgenden
Kurzschließung der Teile des Läuferwiderstandes W zum Anlassen des Hauptmotors M
versehen ist.
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Es sei zur Erläuterung der Wirkungsweisse der Steuerung angenommen,
daß das Steuergerät St auf die Stellung L (Senken) eingestellt ist. Hierdurch wird
das Senkschütz S, eingeschaltet, das den Hauptmotor M im Senksinne an das Netz legt.
Gleichzeitig er- , hält das Schütz S, über die Gleichri.chteranordnung G eine der
Drehzahl des Hauptmotors M entsprechende Spannung, so daß es anzieht und den Motor
des Bremslüftgeräts an den Frequenzgebermotor F anlegt. Die i Vorschaltung der Gleichrichteranordnung
G vor die SchützspuleSl ist erforderlich, um das Arbeiten des Schützes S1 von der
Drehzahl des Hauptmotors M abhängig zu machen. Bei unmittelbarem Anschluß des Schützes
S1 1 an die Läuferklemmen des Hauptmotors würde das Schütz Sl bei jeder beliebigen
Drehzahl des Hauptmotors geschlossen bleiben, da sich bei einer Änderung der Dzehzahl
die Spannung und die Frequenz im t Läufer proportional ändern. Mit sinkender Frequenz
sinkt auch der Wechselstromwiderstand,
und der Strom steigt entsprechend
an. Obwohl also mit abnehmender Drehzahl die Spannung sinkt, wurde die Amperewindungszahl.
in der Spule S1 bei sinkender Dmehzahl gleich groß bleiben, da gleichzeitig der
Strom ansteigt. Durch die Vorschaltimg der Gleichrichteranordnung G wird der Einfluß
der Frequenz auf das Schütz S1 ausgeschaltet und dieses allein von der Läuferspannung
und damit von der Drehzahl des Motors M abhängig gemacht. Das Schütz S,. wird beispielsweise
so ausgelegt, daß es seine Hauptkontakte von Null bis 3o% der Drehzahl des Hauptmotors
M geschlossen hält. Solange das Steuergerät St erregt und der Bremslüftmotor E .
mit dem Frequenzgebermotor F gekuppelt ist, ist, wie eingangs erläutert wurde, der
Hauptmotor M durch die Wirkung des Bremslüftgeräts auf eine Geschwindigkeit von
io% seiner Betriebsdrehzähl eingeregelt. Beim Weiterschalten des Steuergeräts auf
die Stellung ,2 wird das Schütz S2 eingeschaltet, das durch Öffnen seines Ruhehilfskontaktes
die Verbindung des Gleichrichters mit den Läuferklemmen des Hauptmotors unterbricht
und damit das SchützSl zum Abfallen bringt. über seine Hauptkontakte legt das Schütz
S2 den Motor des Bremslüftgeräts E unmittelbar an die Netzspannung, so :daß die
Bremse voll gelüftet wird. Durch Weiterschalten auf die Stellung 3 wird der Läuferwiderstand
.W vollständig kurgeschlossen, und der Motor M läuft mit seiner höchsten Drehzahl..
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Beim Zurückschalten des Steuergeräts von der Stellung 3 in die Stellung
i wird das SchützS2 wieder zum Abfallen gebracht und .damit die Verbindung des Bremslüftmotors
mit dem Netz ;aufgehoben. Solange der Hauptmotor iM eine ;größere Dmehzahl als 3
0 % seiner Betriebsdrehzahl hat, spricht das Schütz S1 nicht an, und solange bleibt
die Bremse Rr voll aufgelegt, da der Bremslüftmotor keine Spannung erhält. Durch
die Bremse Br wird die Drehzahl des Hauptmotors M schnell herabgesetzt, und bei
ungefähr 30% der Betriebsdrehzahl verbindet das Schütz S1 den Bremslüftmotor mit
den Klemmen des Frequenzgebermotors F. Wenndann der Hauptmotor @M noch weiter in
seiner Drehzahl abgefallen ist, ist bei etwa io% der Betriebsdrehzahl des Hauptmotors
M die von dem Frequenzgeber F an den Bremslüftmotor gegebene Spannung und Frequenz
so weit gestiegen, daß die Bremse Rr gelüftet wird. Wenn infolgedessen die Drehzahl
des Hauptmotors wieder etwas ansteigt, ward die Bremse wieder geschlossen und auf
diese Weise der Hauptmotor M auf dieser niedrigen Geschwindigkeit gehalten.
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Beim Zurückschalten in die Nullstellung wird das Senkschütz S1 zum
Abfallen ,gebracht und damit die Verbindung des Motors M und des Frequenzgebers
F mit dem Netz aufgehoben, so daß die Bremse Br voll einfällt und der Motor stillgesetzt
wird. Bei der Einstellung des Steuergeräts auf die Stellung Heben spielen sieh @entsprechend
dieselben Vorgänge ab. Anstatt die Spule des Bremslüftschütz.es- Sl über einen Gleichrichter
an die Läuferklemmen des Hauptantriebsmotors zu legen, kann sie .auch .durch einen
vom Hauptmotor angetriebenen Spannungs- oder Direhzahlwächter, z. B. Zentrifugalschalter,
gesteuert werden.