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Senkbrem:sschaltung für elektrische Hebezeuge Bei elektrischen Hebezeugen,
insbesondere Ladewinden, die mit Gleichstrommotoren angetrieben werden und bei denen
beim Bewegen des leeren Hakens und kleinerer Lasten erheblich höhere Geschwindigkeiten
als die normale Vollastgeschwindigkeit verlangt werden, ist es bekannt, einen im
Nebenschluß regulierbaren Motor zu verwenden, bei dem auf den zum Heben bestimmten
Stellungen des Kontrollers zwecks Anpassung der Geschwindigkeit an die Größe der
Last eine Compoundwicklung eingeschaltet wird. Auf den dem Senken zugeordneten Stellungen
des Kontrollers hat man diese Compoundwicklung abgeschaltet, da sie bei durchziehenden
Lasten im falschen Sinne wirken würde. Der Motor Häuft dann also als reiner Nebenschlußmotor.
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Um den leeren Haken und kleine Lasten schnell senken zu können, wird
auf den höheren Senkstellungen eine Feldschwächung des Motors vorgenommen. Da es
jedoch vorkommen kann, daß auf diesen Stellungen auch größere Lasten gesenkt werden,
bei denen der Motor unerlaubte Drehzahlen annehmen würde, wurden diese Feldschwächstellungen
bisher durch ein Felidverstärkungsrelais überwacht.
Dieses arbeitet
so, daß es bei größeren Rückströmen- das Motornebenschlußfeld verstärkt und dadurch
eine geringere Drehzahl einstellt. Da das Relais nur bei Rückströmen ansprechen
sollte. hat man es mit einer Strom- und einer Spannungsspule ausgeführt, die sich
in ihrer Wirkung bei Auftreten von Rückströmen unterstützen. Die Spannungsspule
wurde dabei konstant oder nahezu konstant (vom letz) erregt, während die Stromspule
vom Ankerstrom durchflossen wurde.
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Da der N ebenschlußmotor beim Senkbremsbetrieb der Last als Generator
arbeitet und sich selbst erregt. kann beim Ausbleiben der Netzspannung auf den dem
Senken zugeordneten Stellungen des Controllers die normalerweise von einem von der
Ankerspannung abhängigen -Magneten gelüftete mechanische Bremse nicht einfallen.
Es besteht also die Gefahr, daß die Drehzahl des Motors sich steigert und die Last
schließlich abstürzt. Um dies zu vermeiden, hat man bereits einen ü berspannungsschutz
vorgesehen. Er besteht aus einem Relais. das an der Ankerspannung liegt und bei
Spannungen, die höher als die Netzspannung liegen, anspricht und die mechanische
Bremse zur Wirkung kommen läljt.
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Die beschriebenen Sicherheitsvorrichtungen haben folgende -Mängel:
Wenn beim Senken einer Last das Feldverstärkungsrelais anspricht, so wird die Drehzahl
stoßartig vermindert. Dies äußert sich in einer beträchtlichen Rü ckstromspitze.
die oft genug zur Folge hat. daß der Rückstromauslöser des in der Zentrale angeordneten
Automaten anspricht und dadurch eine mehr oder weniger große Anzahl von Stromzweigen
abschaltet. Ferner wird bei den bekannten Schaltungen, wenn man keine besonderen
zusätzlichen Einrichtungen verwendet. beim Ansprechen des Feldverstärl:ungsrelais
stets auf die gleiche Kontrollerstellung zurückgeschaltet. d. 1i. nach Ansprechen
des Feldverstärkungsrelais besitzt der -Motor-auf allen Stellungen. die vorn Relais
überwacht werden, die gleiche Drehzahl. Wenn die maximale Senkendrehzahl des leeren
Hakens verhältnismäßig dicht an der Motorschleuderdrelizahl liegt, dann muß dafür
gesorgt «-erden. dali das ü berspannungsrelais vor dem Feldverstärkungsrelais anspricht,
da sonst am -Motor Ankerspannungen von vier-und fünffacher Größe der Netzspannung
auftreten. Diese Bedingung ist nicht immer mit Sicherheit zu erfüllen.
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Bei einer bekannten Senkbremsschaltung liegt in Reihe mit dem -Motoranker
ständig während des Betriebes ein in bestimmten Fällen zum Bremsen dienender Widerstand
und außerdem ein stufenweise veränderbarer Regelwiderstand. Dem -Motor ist dabei
ein vom Ankerstrom und der Ankerspannung abhängiges Relais zugeordnet, das bei ü
berschreitei einer bestimmten Drehzahl einen Breinsstroinkreis schließt. der über
eine zur Feldverstärkung dienende Verbundwicklung und dein zuerst genannten Ankervorwiderstand
verläuft Dabei wird durch den Relaiskontakt lediglich die Compoundwicklung eingeschaltet,
da der Bremswiderstand auch schon vorher im Ankerstromkreis liegt. Da der Bremswiderstand
für die Zwecke der Bremsung eine gewisse Größe haben muß, wirkt sich dies für den
Normalbetrieb sehr störend aus: derWiderstand bildet dann einen unnötigen Verbraucher.
Die bekannte Schaltung hat fernerhin den Nachteil, daß die Ansprechstromstärke des
Überwachungsrelais sich mit der Größe des vor dem Anker liegenden Regelwiderstandes
ändert. Es ist somit hier nicht möglich, den -Motor so zu schalten. daß das Relais
in jedem Betriebsfalle immer kurz unterhalb einer genau festliegenden schädlichen
Stromstärke anspricht.
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Die Erfindung betrifft eine Senkbremsschaltung für elektrische Hebezeuge,
insbesondere Ladewinden, zu deren Antrieb ein im N ebenschluß regelbarer Motor dient
und wobei ein von Strom und Spannung abhängige: Drehz_ahlüber«-achungsrelaisbeiseinem
Ansprechen einen über eine zur Feldverstärkung dienende Verbundwicklung und einen
Widerstand verlaufenden Bremsstromkreis schließt. Die oben geschilderten Nachteile
werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das Cberwachungsrelais bei überschreiten
einer bestimmten Motordrehzahl sowohl bei vorhandener Netzspannung unabhängig voii
der Größe des dem Anker vorgeschalteten Widerstandes mir durch seine Stromabhängigkeit
als auch bei Wegbleiben der 4Zetzspaiiiiuiig in an sich bekamiterWeise durch seineSl@annnngsahhängigkeit
infolge der am Motoranker auftretenden Spannungserhöhung den Bremswiderstand in
den Ankerstromkreis einschaltet. Iin Gegensatz zu der zuletzt erwähnten bekannten
Schaltung kann beim Gegenstand der Erfindung ein regelbarer Ankervorwiderstand beliebig
verändert «-erden: ebenso kann man auch den Bremswiderstand ausschließlich für die
erforderlichen Bremsbedingungen bemessen. ohne daß das Überwachungsrelais in seinem
Ansprechwert beeinflußt wird und ohne daß während des normalen Betriebes eine wesentliche
Belastung des Ankerstromkreises vorhanden ist. Die ständig im Ankerstromkreis liegende
Stromspule des Relais fällt als Verbraucher praktisch nicht ins Gewicht. Die Tatsache,
daß der Ansprechwert des Relais nicht durch die Reglerstellungen beeinfluljtt wird,
ist besonders wichtig. wenn das Relais kurz unterhalb der höchsten -'#,troinstärlze
eingestellt wird, hei welchem der -Motor bei Rückstrom labil wird.
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,Die Fi-ur zeigt eire Ausfülirun"sl)uispiel der
Erfindung.
Mit i ist der Anker des zum Antrieb einer Ladewinde bestimmten Gleichstrommotors
bezeichnet. 2 ist eine Compoundwicklung und 3 die Nebenschlußwicklungtdes Motors.
Zur Regelung des Nebenschlußfeldes dient der einstellbare Widerstand 4. 5 ist ein
weiterer, im Hauptstromkreis angeordneter Regelwiderstand und 6 ein zusätzlicher
Bremswiderstand. Im Schaltbild ist ein Schaltzustand dargestellt, der dem Senken
entspricht. 7 ist das Feldverstärkungsrelais ; es besitzt eine vom Ankerstrom abhängige
Wicklung 9 und eine an der Netzspannung liegende Spannungsspule io. Mit i i ist
der Haltemagnet der mechanischen Bremse bezeichnet. 12 ist der vom Kontroller betätigte
Schalter für die Bremse.
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Beim Senken kleiner Lasten sind die Kontakte 8 des Relais 7 geöffnet.
Bei größeren Rückströmen, die bei größeren negativen Lasten entstehen, spricht das
Relais 7 an und schließt an seinen Kontakten 8 einen Bremsstromkreis, der vom Anker
i des als Generator arbeitenden Motors über die Compoundwicklung 2, die Kontakte
8 des Relais 7, den Bremswiderstand 6 und die Stromspule 9 des Relais verläuft.
In diesem Falle unterstützt also die Compoundwicklung 2 die Nebenschlußerregung
3. Hier ist der Rückstromstoß, welcher vom Anker herkommt, für das Netz ungefährlich,
da er teilweise über den Widerstand 6 geht. Die Drehzahlen auf den Stellungen für
höhere Senkgeschwindigkeiten werden nach Ansprechen des Relais 7 kleiner, jedoch
bleibt die Reguliermöglichkeit erhalten, da lediglich das Drehzahlniveau ein anderes
ist.
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Wenn die Netzspannung beim Senken von Lasten wegbleibt, spricht das
Relais 7 unter Wirkung der Spannungsspule io an, sobald die Ankerdrehzahl? und damit
die Ankerspannung das erlaubte Maß überschritten hat. Die Drehzahl ist dann gegeben
durch den Bremswiderstand 6 und durch die Spannung am Anker i, an der das Nebenschlußfeld
3 liegt. Beim Schalten auf die Stellung für niedrige Senkgeschwindigkeiten wird
durch die Schaltwalze, von der Höchststellung aus kommend, der Erregerstrom in der
Nebenschlußwicklung 3 durch Kurzschließen des Widerstandes 4. verstärkt, und bei
denjenigen dem Senken zugeordneten Stellungen, die der Nullage benachbart sind,
wird der Bremswiderstand 6 verkleinert. Auf diese Weise erhält man auch bei Wegbleiben
der Netzspannung Regulierkurven, die nur wenig von den normalen bei Netzspeisung
abweichen. Abgesehen von den der Nullstellung benachbarten Senkenstellungen, wo
die Ankerspannung nicht auszureichen braucht, den Bremsmagneten i i gelüftet zu
halten, merkt der Bedienungsmann also gar nicht, daß die Netzspannung ausgefallen
ist, und kann, wie üblich, die Last gefahrlos absetzen.