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Einrichtung zum selbsttätigen Anlassen und Abstellen von in Leonardschaltung
arbeitenden Gleichstrommotoren Bei Aufzugsanlagen werden für Hochhäuser meistens
zwei Fahrgeschwindigkeiten und eine Feineinfahrtgeschwimdigkeit verlangt. Der Übergang
von einer Fahrgeschwindigkeit auf die andere -ruß stoßfrei und mit möglichst gleichmäßiger
Beschleunigung oder Verzögerung vollzogen werden.
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Als Antriebsmotoren für solche Aufzüge eignen sich am besten Gleichstrommotoren,
in Leonardschaltung. Das Beschleunigen und Verzögern erfolgt durch Ändern des Erregerstromes
des Leonardgemerators, und zwar durch stufenweises Zu- oder Abschalten von Widerstand
im Erregerstromkreis des Generators oder seiner Erregermaschine. Damit die Beschleunigung
bzw. Verzögerung der Motordrehzahl gleichmäßig ist, dürfen die Widerstandsstufen
nicht zu groß sein, und das Schaltern. :der Stufen ruß in bestimmten Zeitabständen
eTfolgen.
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Die Zeitabstände wurden bisher durch Anhringen von Luft- oder Flüssigkeitsdämpfern
erreicht. Beide Dämpfungen haben aber den Nachteil, @daß sie stärk von der Temperatur
der Umgebung abhängig sind. Da die Zeit, welche zwischen dein Schließen einer Stufe
und. der nächsten nur einige Zehntelsekunden*'beträgt, so sind auch Drosselspulen
verwendet worden, welche das rasche Schalten der einzelnen Stufen verhinderten.
Letztere Lösung ist aber schwer und teuer.
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Die vorliegende Erfindung geht aus von einer bekannten Einrichtung
zum selbsttätigen Anlassen und Abstellen von in Lemardschaltung arbeitenden Gleichstrommotoren,
bei denen die Widerstände im Erregerkreis des Generators. oder seiner Erregermaschine
durch Spannungsrelais ein- und ausgeschaltet werden.
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Die Spannungsrelais sind dabei auf verschiedene abgestufte Ansprechlverte
eingestellt und an die Ankerklemmen einer frei laufenden, fremderregten und mit
Vorschaltwiders@tand versehernen Gleichstromhilfsmaschine angeschlossen.
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Bei jedem Arbeitsspiel schließen diese Relais die der Erregerwicklung
des Generators vorgeschalteten Widerstandsstufen beim Anlaufen kurz und schalten
die Widerstandsstufen wieder ein, wenn die Generatorspannung abnehmen soll.
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Die Erfindung besteht darin, daß die durch die Relais zu schaltenden
Widerstände dem Generatorfeld, nicht aber gleichzeitig der frei
laufenden
Maschine vorgeschaltet sind und daß sowohl in der Beschleunigungs- wie auch in der
Verzögerungsperiode das Generatorfeld mit seinen durch die Relais zu schaltenden
Widerständen an ein Gleichstromnetz angeschlossen sind, während die frei laufende
Maschine nur während der Beschleunigungsperiode an die Erregerspannung angeschlo@ssen
isst.
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Die mit .einem Schwungrad gekuppelte Hilfsmaschine ist ,also während
der Anlauf-und Laufzeit des Leon.ardmotors immer über ,einen Vorschaltwiders.tand
an ein Gleichstromnetz angeschlossen. Während der Verzögerungsperiode wird jedoch
der Anker der Hilfsmaschine von dem Gleichstromnetz ,getrennt. Von diesem Zeitpunkt
ab entlädt sich die aufgespeicherte.Energie des. Schwungrades und treibt die Hilfsmaschine
mit stets sinkender Drehzahl an, wodurch die Spannungsrelais. nacheinander abfallen
und dem Generatorfeld wieder Widerstand. vorschalten. An Hand des Schaltbildes wird
die Wirkungsweise näher beschrieben.
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Der Umformermotor A in Abb. i treibt den Leonardgenerator G, und die
Erregermaschine E. EF ist die Selbsterregungswicklung der Erregermaschine. MF ist
die Erregerwicklung des Aufzugmotors M. GF ist die Erregerwicklung und GSF
eine Kompoundierungswicklung des Generators G. Die Drehzahl des Motors ,M, ist proportional
der Ankerspannung des Generators G. Für jede Fahrgeschwindigkeit muß ein bestimmter
Erregerstrom durch die Wicklung GF fließen, derselbe wird bestimmt durch die Vorschaltwiderstände
W1 bis Ws. Die Widerstände sind derart bemessen, da:ß beim Einschalten des Drehrichtungsschalters
U ein Erregerstrom fließt, welcher der Feinfahrt des Aufzugsmotors M :entspricht.
Wird durch den Hebelsteuerapparat oder die Druckknopfsteue:rung des Aufzuges der
Schalter U und gleichzeitig der Schalter io geschlossen, so erhält die mit einer
Schwungmasse gekuppelte Gleichstromhilfsmaschine S1 Strom, wodurch sie anläuft und
meiner durch das Schwungrad bestimmten Zeit auf ihre Leerlaufdrehzahl gebracht wird.
Der Vorschaltwiderstand SW, begrenzt den Anlaufstrom der Gleichstromhüfsmaschine
S1. Im ersten Moment des Einschalteis wird fast die ganze Spannung im Vorschaltwiderstand
vernichtet, und an den Ankerklemmen tritt nur eine kleine Spannung auf. Mit zunehmender
Drehzahl steigt die Spannung am Anker der Gleichstromhilfsmaschine und damit auch
an den an die Ankerklemmen angeschlossenen SpannungsreIais 121, R., R3. Diese Relais
sind nun auf verschiedene Spannung eingestellt, so daß zuerst das Relais R1, dann
das Relais R., und zuletzt das Relais R3 anzieht. Dadurch werden die Widerstände
W1, W, IV@ nacheinander kurzgeschlossen und lassen den Erregerstrom anwachsen auf
den Wert, welcher der ersten Fahrgeschwindigkeit entspricht. Ähnlich wie beim Schalten
.auf erste Fahrgeschwindigkeit verhält es sich beim Schalten auf zweite Fahrgeschwindigkeit.
Der Schalter 2o wird geschlossen, die Gleichstromhilfsmaschi-ne S. läuft an, die
Relais R,, R;,, R,; sprechen an und schließen die Widerstände W4, W" und Ws kurz,
wodurch der Erregerstrom in Wicklung GF und demzufolge die Spannung ,am GeneratorG
und die Drehzahl des Motors, M ansteigt.
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Die Verminderung der Fahrgeschwindigkeit und das Stillsetzei der Anlage
erfolgt durch öffnen der Schalter2o und io.
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Beim öffnen des Schalters 2o wird die Gleiclistromhilfsmaschine S.>
von der Stromquielle getrennt, läuft aber, durch die Schwungmasse angetrieben, als
Generator zweiter. Die Auslaufzeit ist dabei durch die Größe des Belastungswiderstandes
RW. gegeben. Die Relais RE, R" und R, fallen nacheinander ab, so daß die Widerstände
WE, W; und W1 der Erregerwicklung GF vorgeschaltet werden. Die Drehzahl des Motors
M sinkt somit auf die erste Fahrgeschwindigkeit und entsprechend auf die Feinfahrgeschwindigkeit,
wenn auch der Schalter io geöffnet wird. Der Aufzug läuft dann weiter, his die gc-<iaue
Stockwerkhöhe erreicht ist, wo der Schalter U den Erregerstromkreis unterbricht
und die mechanische Bremse, die im Schaltbild nicht eingezeichnet ist, einfallen
läßt.
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In Abb. 2 zeigt die Kurve I den Verlauf des Erregerstromes beim Beschleunigten
und Verzögern zwischen den Werten J, J;. J1 und J.- Die Kurve II zeigt den Verlauf
der Fahrgeschwindigkeit beim Beschleunigen und Verzögern zwischen V" Vf, V1 und
V.. Bei Punkt o der Kurve I wird der Schalter U un<l Schalter io eingeschaltet.
In diesem Moment sind der Generatorerregerwicklung noch alle Widerstände W, bis
W(; vorgeschaltet, so dal5 der Aufzug nur auf die Feinfahrgeschwindigkeit anlaufen
kann. Da aber gleichzeitig auch die Glei@chstromhilfsmaschine S1 anläuft, so werden
bei den Punkten i, 2,3 in kurzen Zeitabständen auch die Widerstände W1, LV.,
L-t'.; kurzgeschlossen, so daß der Erregerstrom stufenweise auf den Wert fl ansteigt.
Wird nun auch der Schalter 2o geschlossen, so steigt der Strom über die Punkte -,
5, 6 weiter an, bis der Wert J. erreicht ist. Beim Abstellen der Anlage sinkt der
Strom stufenweise bis auf Null. Die Punkte 61 bis i1 zeigen die Momente, wo die
Widerstände W6 bis W1 der Erregerwicklung vorgeschaltet werden. Ist der Strom J;
erreicht, so läuft der Aufzug mit der
Feinfahrgeschwindigkeit weiter,
bis die genaue Stockwerkhöheerreicht ist, wo dann der Erregerstrom unterbrochen
und die Fahrt ,beendigt wird.
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Die Anzahl der Relais mit entsprechenden Widerstandsstufen richtet
sich nach der Fahrgeschwindigkeit. Statt für jede Fahrgeschwindigkeit eine getrennte
Gleichstromhilfsmaschine mit Schwungmasse zu verwenden, kann auch nur eine einzige
Gleichstromhilfsmaschine verwendet -#verd°n, wobei dann für jede höhere Fahrgeschwindigkeit
die Hilfsmaschine ,an eine entsprechend höhere Spannung anzuschließen wäre, so daß
dadurch eine weitere für höhere Spannung eingestellte Relaisgruppe zum Ansprechen
käme.
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Besitzt der Leonardgeneratoreine getrennte Erregermaschine, so kann
die Erregung der Erregermaschine in gleicher Weise reguliert werden, wie vorstehend
für die Regulierung der Erregung des Generators beschrieben ist.