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Schaltung -zum Gleichstrombremsen zweier in Dreieck geschalteter Drehstrommotoren
Zusatz zum Patent 714 86o Das Hauptpatent betrifft eine Schaltung zum Gleichstrombremsen
von zwei primärseitig parallel geschalteten und mechanisch gekuppelten Asynchronmotoren,
in der ein Trockengleichrichter in einer der beiden Verbindungsleitungen der Motorwicklungen
liegt und in der beim Bremsen der RückschluJ3 des Gleichstromkreises über zumindest
eine der anderen Verbindungsleitungen hergestellt ist.
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Die vorliegende Erfindung befart sich mit einer Erweiterung dieser
Erfindung und besteht darin, daf, bei Anwendung zweier im Dreieck geschalteter Drehstrominotoren
außer der Stellung für reines Gleichstrombremsen auch eine weitere Schaltstellung
vorgesehen ist, in der zwei Wicklungsstränge jedes Motors an alle drei 2,`etzphasen
angeschlossen sind, während die dritten aus dem Dreiecksverband gelösten Wicklungsstränge
beider Motoren mit dein Gleichrichter und einer weiteren dauernd bestehenden Verbindung
einen Gleichstromkreis für das Bremsen bilden. Die Drehfeldrichtung der in V-Schaltung
an drei Netzphasen liegenden Motoren wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
umkehrbar ausgeführt.
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Die Wirkungen des Drehfeldes und des Gleichstromes können sich entweder
unterstützen oder sie- können einander beeinträchtigen. Dadurch ist man in der Lage,
die
;Motoren in geringerem Maße zu bremsen als hei reiner Gleichstrombremsung,
andererseits aber auch eine stärkere Bremsung durch Überlagerung der Gleichstrombremsung
und der Drebstrombrenisung zti erzielen.
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Die neue Schaltung ist besonders bei Hehezeugen vorteilhaft. Bei diesen
muß die Gleichstroinbrernsung dein durchziehenden Moment der Last entgegenwirken.
Bei den üblichen Schaltungen kann der Fall eintreten, daß der Haken sich in der
Senkstellung nicht nach unten bewegt, so daß Senkkraftscbaltungen notwendig werden.
Bei der neuen Schaltung kann man leichte Lasten oder den leeren Halten mit verminderter
Bremsung senken, wobei der Motor im Seilksinne läuft und mit Gleichstrom gebremst
«-ird. Schwere Lasten können auf der gleichen Bremsstellung abgebremst werden, da
sie ein starkes durchziehen(les 'Moment ausüben. Man kann für solche schweren Lasten
auch die vereinigte Gleichstrom- und Gegenstrolnbrenisung anwenden. In keiner der
Schaltstellungen tritt eine Gefährdung des 'Crockenleicliricliters durch hohe Spannungen
ein. Die Cherlagerung von Gleichstroinbreinsung und Drelistronib)renisung ist bei
Senkbreinssclialtungen für Hebezeuge bekannt, beispielsweise regelt man den Gleichstrom
selbsttätig, so dat) er in Abhängigkeit von der Drehzahl einer Asvnchronniaschine
geändert wird. Bei einer anderen Ausführung liegt die Gleichstromquelle in Reihenschaltung
in einer der N etzzulcitungen clcs Motors. Die vorliegende Zusatzerfindung erweitert
die Bremsmöglichkeiten der Schaltung nach ,leih Hauptpatent, ohne den Trockengleichrichter
zu gefährden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung all Hand
der Schaltbilder .dargestellt. Abb. i zeigt die gesamte Schaltung.- Abb. 2 gibt
die Schaltung für cicn reinen Drelistronibetrieh wieder. Abb. 3 zeit die reine Gleichstrornbreinsung,
und Abb..I gibt den gemischten Betrieb wieder. Die Abb. 5 und 6 zeigen die Drelnnoinentdiagraninie
für die Schaltungen nach Abb.-M.
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Nach Abb. i bestellt die Gesamtanlage aus den beiden Motorelf lI und
1 mit den Priiliärwicklungen i und z und den Sekundärwicklungell 3 und q, dein Gleichrichter
5, dein Transformator 6. der Schaltwalze 7, von der nur die eine :Hälfte dargestellt
ist, den Schutzen und 9 und den Anlaßregelwidert iiii(leii io und i i für die 'Totoren.
In der Schaltstellung I sind die Kontakte S-H, R-J, R-K und R-L des Steuergerätes
7 verbunden und die Schütze 8 und 9 eingeschaltet. Die Kontakte R-P all der NValze
7 sind geöffnet, so elaß die Primärwicklung des Tiansformators 0 ausgeschaltet
ist. Beide Motoren 3I und X sind dabei mit sämtlichen Wicklungssträngerl an das
Drehstromnetz angeschlossen, während der Trockengleichrichter 5 kurzgeschlossen
ist. Die- Motoren arbeiten also ausschließlich iin antreibenden Sinne. und zwar
in Dreieckschaltung. Die der Schaltwalzenstellung I entsprechende Schaltung ist
in Abb. a dargestellt.
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In der Schaltstellung III der Walze 7 sind (lie Kontakte S-H, R-J
und R-K geöffnet, die Kontakte R-L und R-P dagegen geschlossen. Das Schütz 8 ist
also ausgeschaltet, das Schütz 9 dagegen ist eingeschaltet, und die Primärwicklung
des Transformators 6 stellt unter Strom. Sämtliche Wicklungsstränge der Primärwicklungen
beider Motoren liegen dann nach Abb.3 am Trockengleicliriclitcr, und es wird eine
kräftige Gleichstrombremsung hervorgerufen, an der sämtliche Wicklungsstränge beider
Motoren im Sinne des Hauptpatentes teilnehmen. Der Rückschluß des Gleichstromkreises
geht ebenfalls -,cie beim Hauptpatent für jede der Motorwicklungen über die entsprechende
andere 'Totorwicklung.
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Die dafür erforderliche Anordnung des Trockengleichrichters und der
Verbindungsleitungen für entsprechende Punkte der beiden 'Iotorständerwicklungen
gibt erfindungsgeniäli die 'Iöglichkeit, einen gemischten Betrieb durchzuführen,
bei welchem ein Teil der Wicklungsstränge vom Gleichstrom durchflossen wird und
bremst, während die übrigen Wicklungsstränge von Drehstroh durchflossen werden und
dabei je nach Anscliluß ans Netz entweder treibend oder ebenfalls breinseild (Gegenstronibrernsung)
wirken. Diese Schaltung ist in Abb. d dargestellt. Die Schaltung entspricht der
Stellung 1I der Scliaitw alze 7. Die Kontakte S-H, R-J, R-K und R-P sind geschlossen,
während der Kontakt R-L geöffnet ist. Die Priinär«-icklung des Transformators 6
liegt am -Netz. je ein Wicklungsstrang der beiden -Motoren, lind zwar auf der Zeichnung
der innere Wicklungsstrang, ist aus dem Dreiecksverband gelöst und auf den nunmehr
wecliselstromseitig gespeisten Trockengleichrichter 5 geschaltet, ä '
w lireii(1 die restlichen zwei Wicklungsstränge jedes Motors an die drei Phasen
des Drelistroinnetzes angeschlossen sind. Die Motoren können demzufolge sowohl antreibende
Drehmomelite auf Grund der Netzspeisung als auch Breinsinomente auf Grund der Gleichstromerregung
entwickeln, so daß iln Endergebnis eine Resultierende aus beiden 1?in Wirkungen
-zustande kommt.
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Eine solche Wirkung ist in Abb. 5 ini Schaubild dargestellt. Die Lage
der Resul- i tierenden ist von den Anlaßregelwiderständen und voll der Intensität
der Gleichstromerregung
abhängig. Die Resultierende kann durch
entsprechende Bemessung dieser Einwirkungen die gewünschte Lage und den gewünschten
Verlauf erhalten.
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Für Gegenstrombremsung mittels Drehstrom und gleichzeitiger Gleichstrombremsung
zeigt die Abb. 6 die Lage und den Verlauf der Resultierenden. Diese Schaltung kann
beispielsweise für Kranhubwerke beim Senken durchziehender Lasten angewendet werden.
Die vom Netz gespeisten Wicklungsstränge sind dabei im Hubsinne angeschlossen. Die
Anlaßregelwiderstände in , den Sekundärkreisen sind jedoch so bemessen, daß bei
anhängender Last eine Bewegung der Last im Senksinne erfolgt. Es wirken dann die
Gegenstrombremsung und die durch Gleichstromerregung erzielte Bremswirkung zusammen.
Bei dieser- Schaltung kann der Gleichrichter für entsprechend geringere Leistung
bemessen werden, da ein wesentlicher Teil des insgesamt aufzubringenden Bremsmoments
durch die Drehstrom-Gegenstrombremsung erzielt wird. Ein Vorteil dieser Schaltung
besteht noch darin, daß in allen Fällen ein genügend großes Bremsmoment zum Senken
der Vollast zur Verfügung steht, und zwar unabhängig davon, ob die mit der Gleichstromerregung
erzielten Breinsmoinente bei ansteigender Drehzahl zunehmen oder abnehmen.
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Auf der Schaltwalze 7 sind die Kontakte so angeordnet, daß nacheinander
die Schaltungen nach Abb.2, dann zunächst diejenigen nach Abb.4 und schließlich
die Schaltung nach Abb. 3 erzielt werden. Man kann die letzten beiden Schaltstellungen
auch vertauschen.
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Die neue Schaltung ist vorzugsweise für durchziehende Lasten, also
für Hebezeuge und für geneigte Fahrantriebe bestimmt.