-
Gleichlaufschaltung für von mehr als zwei Asynchronmotoren angetriebene
Krempelsätze Zur Erzielung eines unbedingten Gleichlaufes von Dreh- bzw. Wechselstromasynchromnotoren
werden die ständerseitig vom gleichen Netz gespeisten Motoren läuferseitig miteinander
verbunden. Durch diese ständer-und läuferseitige elektrische Kupplung mechanisch
selbständiger Motoren bilden sich bei einer gegenseitigen Verdrehmig der Läufer
durch die entstehenden Läuferausgleichsströme synchronisierende Momente aus, welche
der gegenseitigen Winkelverdrehung der Läufer entgegenwirken. Das Anlassen solcher
Mehrmotorenantriehe erfolgt mittels eines Anlaßwiderstandes im gemeinsamen Läuferkreis
der Motoren. Im Betrieb muß zur Aufrechterhaltung der Gleichlaufbedingungen ein
gewisser Betriebsschlupf der Motoren beibehalten werden, der durch einen. Restwiderstand
im gemeinsamen Läuferstromkreis der Motoren bewirkt wird. Schwierigkeiten bietet
der Anlauf solcher Gleichlaufantriebe, -weil die Läufer der Motoren vor dem Anlassen
hinsichtlich der induzierten Läuferspannungen noch nicht phasentreu gleichgerichtet
stehen. Wird eine Vielzahl von Motoren in diesem Zustande angelassen, so müssen
sich sämtliche Motoren mit dem Einsetzen des Anlaufes erst gegenseitig .elektrisch
ausrichten. Hierbei können Motoren, deren Läuferstellungen gegenüber anderen voreilend
eingestellt -waren, entgegen dem Drehsinne zurückgerissen werden, während die anderen
Motoxen beschleunigt und nach vorn gezogen werden. Es bilden, sich dabei während
des Anlaufes unter Mitwirkung der anzutreibenden Massen Pendelerscheinung aus, und
es kann sogar vorkommen, daß sich die Motoren Überhaupt nicht synchronisieren un,d
daß der eine oder andere Motor sich bereits zu drehen beginnt.
Es
sind Vorsynchronisiercerfahren bekanntgeworden, bei welchen der Läufer des ersten
Motors durch eine Stoppbremse festgehalten wird, bis sich der Läufer des zweiten
Motors gleichgerichtet hat, dann wird die Bremscd s ersten Motors gelüftet und der
Anlafavorgang eingeleitet. Für den Fall, d.aß mehr als zwei Motoren gleichzurichten
sind, wird der zweite Motor nach seiner Gleichrichtung wieder festgebremst und zunächst
der dritte Motor gleichgerichtet usf., bis nach Gleichrichtung aller Motoren sämtliche
Bremsen gleichzeitig gelüftet werden können und dass Anlaufen beginnt.
-
Grundsätzlich gilt, daß der Gleichlauf mehrerer am gleichen Netz liegender
AsynchrGnm@oto#ren nach einmalerfolgter Gleichrichtung der Läufer um so sicherer
gewahrt bleibt, je ,größer der im gemeinsamen Läuferstromkreis eingeschaltete Widerstand
ist, weil bei vollkoinnienem Kurzsühluß des gemeinsamen Lätiferstro-inl;reises alle
Läufer einzeln kurzgeschlossen sind und wie unabhängige Asynchronm@otoren arbeiten.
Man hat daher zur Sicherstellung des Gleichlaufs, insbesondere während des Auslaufs
von Mebrmnotorenantrieben von Krempelsätzen, den Sternpunkt des gemeinsamen Läuferkreiswiderstandes
geöffnet. Die Schwierigkeiten, welche sich der Gleichrichtung von mehr als zwei
Motoren indessen vor dem Anlauf auch bei geöffnetem Sternpunkt entgegenstellen,
bleiben bestehen. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Motoren praktisch gleich
groß und die zu bewegenden Massen nicht mehr verschieden sind. Es fehlt dann die
tonangebende Läuferstellring, auf die sich die übrigen Motoren phasentreu :einrichten
können. Die Motoren zerren hin und her, wobei es vorkommen kann, d.aß sich durch
das Zusammenwirken der Pendelungen z. B. ein Läufer loslöst und anläuft, ja, d@aß
schließlich .alle Motoren anlaufen, jeder mit einer freien asynchronen Drehzahl,
ohne daß der gemeinsame Anlaßwiderst.and eingeschaltet wurde.
-
Diese Anlaßschwierigkeiten werden bei der Gleichlaufschaltung gemäß
der Erfindung dadurch vermieden, daß die Läufer der einzelnen Antriebsmotoren vor
dem Einsetzen des gemeinsamen Anlaufes durch mit Zeitabständen erfolgende elektrische
Einzel- oder Gruppenzuschaltung der Ständer ans Netz bei geöffnetem Sternpunkt öder
eingeschaltetem hohem Anlaßwiderstand im gemeinsamen Läuferkreise nacheinander vorsynchronisiert
werden, wobei die Zeitabschnitte bis zur Zuschaltung des nächsten Motors jeweils
den Größen der in Vorsynchronisierung befindlichen. Massen entsprechen und -einstellbar
sein können. Das gemeinsame Anlaufen der Motoren setzt erst eine gewisse Zeit nach
dem Zuschalten des letzten Motors ein, so daß die Gewähr gegeben ist, daß sämtliche
Motoren vor dem Anlaufen phasentreu ausgerichtet sind.
-
Damit bei Krempelsätzen Pietriebsscbv, icrigheiten vermieden werden,
kann beim Ein7elabstellen des Antriebsmotors für den Wickelapparat ;gemäß der Erfindung
der gesamte Motorenansatz, im Gleichlauf auslaufend. selbsttätig stillgesetzt werden.
-
Während des Detriebes kann der Widerstand im gemeinsamen Liirferl;,reis
der 1h @-toren teilweise oder ganz. kurzgeschlossen werden, so daß die Motoren wahlweise
synchronisiert oder .auch unabhängig voneinander asynchron laufen.
-
Sofern die einzelnen Motoren während des Betriebes nicht synchronisiert
sind, wird beim StilIsetzen des Melirmotorena.ntriebe:s zwecks Erzielung des Gleichlaufes
beine Auslauf vorteilhaft eine an sich bekannte Fangschaltung mit elektrischer Bremsung
verwendet, durch die das Sichfangen (Synchronisieren) der Motoren und deren gleichmäßiges
Abbremsen durch die Ausgleichsströme im Läuferkreis erreicht wird. Das Sichfangen
der Motoren kann beim Auslaufvorgang in ähnlicher Weise wie das Sichgleichrichten
beim Anlaufei) durchgeführt werden, indem z. B. die Ständer der zu fangenden Motoren
einzeln -oder auch gruppenweise mit Zeitabständen kurzzeitig a13-,geschaltet werden,
so daß ihre Läufer an die Läuferleitungen eines oder mehrerer bereit durch eine
Fangschaltung synchronisierter Motoren angeschaltet werden können, wonach dann die
Umschaltung auch der Ständer auf Fangschaltung erfolgt.
-
Die Abbildung zeigt schematisch eine ei-finduiigsgemäße Gleichlaufschaltung
für Krempelsätze. Es handelt sich dabei um einen Antrieb mit neun Motoren, die im
Gleichlauf angelassen werden sollen. Die Motoren i bis S dienen zum Antrieb von
Krempeln, während der Motor g den zugehörigen Wickelapparat antreibt. Die Motoren
stehen über je ein Ständerschütz i i bis 19 mit dem gemeinsamen Netz io in Verbindung.
Die Läufer 21 bis 29 der Motoren sind unter sich über eine gemeinsame Sammelleitung
2o parallel geschaltet. An diese Sarnm@elleitung ist der Widerstand 3o angeschlossen,
dessen Nullpunkt 3 i zunächst offen ist und dessen Anlaßstufen 32 bis 35 durch Schütze
36 bis 40 in mehreren Stufen kurzgeschlossen werden können. Die Steuerkreise der
Ständerschütze ii bis i9 der Motoren i bis 9 sind zu einem Schaltwerk 5o geführt,
das durch den Motor 51 betätigt wird. Die Inbetriebsetzung des Mehrmotorenantriebes
wird durch Betätigen des Einschaltdruckknopfes 52 eingeleitet. Alle Schaltvorgänge
vollziehen .sich selbsttätig. Das Stillsetzen
-wird durch das Niederdrücken
des Ausschaltdruckknopfes 53 bewerkstelligt, wobei die Motoren i bis 9 selbsttätig
im Gleichlauf zum Stillstand gebracht werden. Die Arbeitsweise der Schaltung ist
folgende: Durch Betätigen des Druckknopfes 52 wird der Hilfsmotor 5 i des Schaltwerkes,
z. B. über ein Ständerschütz, eingeschaltet. Das Schaltwerk läuft an, wobei sich
das Ständerschütz über den letzten Hilfskontakt 54 der Schaltwalze 55eingeschaltet
-hält. Durch -das Schaltwerk werden durch kurzzeitige Kontaktgaben mit den Kontakten
56 bis 57 zunächst die ersten beiden Motoren i und ' 2 ständerseitig über die beiden
Schütze ii und i2 mit dem gemeinsamen Netz io verbunden. Dieser Vorgang ist durch
Aden Pfeil 65 und den Pfeil 66 angedeutet. Die Schütze i i und 12 bleiben
alsdann z. B. über ran sich bekannte, nicht näher dargestellte Selbethaltekontakte
angeschaltet. Die Läufer der Motorren i und 2 richten sich nun in ihrer elektrischen
Einstellung aufeinander aus. Beim Weiterdrehen der Schaltwalze 55 wird der dritte
Motor 3 mit Hilfe des Kontaktes 58 an der Schaltwalze zugeschaltet und stellt seinen
Läufer auf die beiden bereits vorsynchronisierten Motoren i und 2 ein. Darauf wird
der vierte Motoir zugeschaltet usf., bis schließlich der letzte Motor 9 zugeschaltet
ist und mit allen übrigen elektrisch gleichgerichtet steht. Dieses nacheinander
erfolgende Zuschalten der @einzelnen Motoren soll durch die Pfeile 67 bis 73 angedeutet
werden. Nunmehr wird über ein Hilfsrelais, das durch .den Kontakt 74 versinnbildlicht
ist, und ein Zeitrelais 75 durch ein Steuerschütz 36 der Sternpunkt 31 der gemeinsamen
Läuferverbindung 20 über den Widerstand3o geschlossen. Der Aallauf der gleichgerichteten
Motoren i bis 9 setzt daraufhin ohne Stoß und Bohne Pendelerscheinung ein. Das Steuerschütz
36 am Anlaßwiderstand besitzt einen Hilfskontakt 85 mit ZeitverzögeTung, der nach
Ablauf der eingestellten Zeit ein zweites Schütz 37 einschaltet, das die Anlaßstufe
32 kurzschließt. Dieses zweite Schütz 37 schaltet alsdann-mit einem ähnlicher zeitverzögerten
Hilfskontakt 76 ein drittes Schütz 38 ein, wodurch die Anlaßstufe 33 kurzgeschlossen
wird. Der Restwiderstand 34 bis 35 dient ,als Gleichlaufwiderstand zuT Aufrechterhaltung
des erforderlichen Betriebsschlupfes. Anlaßstufen und Betriebsstufe des Anlassers
können durch vorgesehene Anzapfungen verändert werden, so daß die geeignete Stufung
für den günstigsten Anlauf eingestellt werden kann. Man kann die Widerstandsstufen
34 und 35 durch Relais 39, 40, 77 und 78 kurzschließen, wenn man, was bei Krempelsätzen
häufig zulässig ist, im Betriebe mit den normalen Schlüpfun ;gswerten der asynchron
fahren will.
-
Durch Niederdrücken des Ausschaltdruckknopfes 53 wird. das Stillsetzer
des in Gleichlauf befindlichen Mehrmotorenantriebes eingeleitet. Zunächst werden
durch ein Relais 79 sämtliche Läufer vom Widerstand 34, 35 abgeschaltet und das
Ausschaltzeitrelais 8o an Spannung gelegt. Durch das Relais 79 wird der Sternpunkt
des gemeinsamen Widerstandes im Läuferkreis der Motoren geöffnet, die Motoren laufen
aus, bleiben aber unter sich in Gleichlauf gehalten. Ist der Stillstand erreicht,
dann spricht das Ausschaltzeitrelais 8o an und bringt über ein nicht dargestelltes
Hilfsrelais die Ständerschütze i i bis i9 der Motoren i bis 9 zum Abfallen, d. h.
zum öffnen, wodurch die Anlage spannungslos gemacht wird.
-
Dieser öffnungsvorgang sämtlicher Ständerschütze i i bis 19 ist durch
den Pfeil 81 angedeutet. Für jeden Motor ist noch ein besonderer Druckknopf ,angebracht,
durch den er in .an sich bekannter Weise -im Notfall einzeln ,abgeschaltet und stillgesetzt
werden kann, während die übrigen Motoren ungestört in Betrieb bleiben. Da die Krempeln
ohne den Wickelapparat nicht in Betrieb gehalten werden können, ist eine- Vorkehrung
zu treffen, daß beim Abschalten des Motors 9 zugleich das Stillsetzer der gesamten
Anlage eingeleitet wird. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß mit dem Ausschalten
für den Motor g gleichzeitig der Druckknopf 53 betätigt wird. Jeder der Motoren
kann auch für sich Aallein in Betrieb genommen werden, z. B. zum Schleifen der Beschläge
der Krempeln. Hierzu ist in der Läuferzuleitung zu jedem Motor ein Umschalter 9i
bis 99 eingebaut, um jeden :einzelnen Motor auch auf einen gesonderten Widerstand
82 schalten zu können. Zur Umkehr der Motordrehrichtung dient jeweils ein Umschalter
in den Motorständerzuleitungen. Diese Umschaltgeräte werden zweckmäßig miteinander
verriegelt und gegen unbefugte Betätigung gesichert.
-
Die beschriebene Gleichlaufschaltung für Krempelsätze kann auch in
anderen Arbeitsgebieten, wo in ähnlicher Weise Gleichlauf der Motoren verlangt wird,
Anwendung ß;nden. Das Zuschalten der Motoren braucht nicht immer einzeln, sondern
kann, nachdem eine genügend starke Bezugsgruppe geschaffen ist, auch zu zwei oder
mehreren gleichzeitig erfolgen. Solche Gruppen können auch durch einen gemeinsamen
Schalter zugeschaltet werden. Die Zeitabstände der Zuschaltung können einstellbar
eingerichtet werden. An Stelle des Schaltwerkes 5o können auch einzelne Zeitrelais
Verwendung finden. Das Zuschalten =der Motoren kann dabei von
Hand,
durch Druckknopf oder mittels einer handbetätigten Schaltwalze erfolgen. Ist während
des Betriebes ein Gleichlauf der Motoren nicht erforderlich, so kann man auch den
Restwiderstand 34, 35, wie oben. angedeutet, kurzschließen und die Motoren mit ihren
natürlichen, asynchronen Drehzahlen laufen lassen. Sollen die Motoren beim Abschalten
dann im Gleichlauf zum Stillstand gebracht werden, so sind sie bei Beginn des Auslaufes
erfindungsgemäß nacheinander durch Umschaltung auf eine an sich bekannte Fangschaltung
wieder in Gleichlauf zu bringen.