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Stromabhängige Fortschalteinrichtung für Mehrmotorenantriebe llei
Nlelirtnotoretiatitriebeii für Förder- oder Fertigungsvorgänge wird vielfach verlangt,
daß die einzelnen Elektromotoren in einer bestimmten Reihenfolge angelassen werden.
In der Regel wird der das letzte Förderband antreibende Motor zuerst, anschließend
werden die die davorliegenden Bänder antreibenden Motoren angelassen, damit nicht
Fördergut auf noch stehende Antriebe geleitet wird. Verhältnisse solcher Art liegen
hei Walz- oder Drahtziehwerken, Papiermaschinen und vielerlei ähnlichen Einrichtungen
vor. Das Anlassen kann von Hand, aber auch voll- oder halbselbsttätig erfolgen.
Es ist z. 1i. bekannt, durch einen Hilfsmotor eine Steuerwalze anzutreiben, die
nacheinander in der gewollten Reihenfolge die Erregerstromkreise von Schaltschützen
schließt. Bei einer vielfach bewährten :lnlalisteuerung für Mehrmotorenantriebe
sind die Spulen der Einschaltschütze abwechselnd an zwei Steuersammelschienen angeschlossen,
die von einem Zeitwerk wechselweise an Spannung gelegt werden. Bei rein zeitabhängiger
Schaltfolge besteht aber die Möglichkeit, daß der nächstfolgende Motor angelassen
wird, bevor der Anlaufstrom des vorangehenden Motors abgeklungen ist, so daß unzulässige
Netzbelastungen auftreten können. Es ist deshalb erwünscht, eine Anlaßsteuerung
zu schaffen, die stromabhängig arbeitet, aber mit einer Geringstzahl von Stromwächtern
auskommt, die an sich für die stromabhängige Überwachung von Anlaßvorgängen bekannt
sind.
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Die Erfindung betrifft eine stromabhängige Fortschalteinrichtung für
Mehrmotorenantriebe mit bestimmter Schaltreihenfolge und bietet eine sehr einfache
Lösung der gestellten Aufgabe, wobei es
gelingt, für eine beliebige
Anzahl von Motoren unter Umständen mit einem einzigen Stromwächter auszukommen.
Es wird dies nach der Erfindung dadurch erreicht, daß jeweils eine Phase aller einzuschaltenden
Motoren an eine von einer Hauptphase gespeiste, eine Stromwächterspule enthaltende
Hilfsphase angeschlossen und diese Motorphase beim Einschalten des nächstfolgenden
:Motors von der Hilfsphase ab-und unmittelbar an die Hauptphase umgeschaltet wird.
Die Stromwächterspule wird demnach bei einer solchen Ausführung nach der Erfindung
nur von dem zum gerade eingeschalteten Motor gehrenden Phasenstrom durchflossen
und nacheinander in eine der Phasen der anzulassenden Motore geschaltet, die nach
beendetem Anlassen aus dem Stromwächterüberwachungskreis herausgenommen und mit
allen Phasen an die Speiseleitung angeschlossen werden. Wie das Einlegen der Motorschaltgeräte
erfolgt, ist für die Erfindung unwesentlich, wenn nur dafür gesorgt wird, daß der
Stromwächterkontakt in einer Steuer- oder Verriegelungsleitung liegt, die, solange
sie unterbrochen ist, das Einlegen des nächsten Motorschaltgerätes verhindert. Die
Erfindung ist mit bestem Erfolge auch dann anwendbar, wenn die einzelnen :Motoren
des Mehrinotorenantriebes erheblich verschieden hohe Leistungen aufweisen. Für diesen
Fall empfiehlt die Erfindung, die Motoren annähernd gleicher Leistung zu Gruppen
zusammenzufassen, für jede dieser Gruppen eine je eine Stromwächterspule enthaltende
Hilfsphase vorzusehen und die Stromwächterkontakte in Reihe zu schalten. Es gelingt
dann, die einzelnen Gruppen durch ihren Leistungen entsprechende Stromwächter zu
überwachen, ohne daß die vorgeschriebene Gesamtreihenfolge beim Einschalten der
einzelnen Motoren gestört würde.
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Die stromabhängige Fortschaltung von '.1lehrinotorenantrieben nach
der Erfindung läßt sich auch bei Bandbedienten Motorschaltgeräten anwenden.
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ach der Erfindung werden in diesem Falle als Motorschaltgeräte beliebige
Handschalter. z. B. Motorschutzschalter, mit Nullspannungsspule verwendet, deren
Strompfade erst beim Einschalten des vorangehenden Motors geschlossen und beim Einschalten
des zugehörigen Motors von einem den Stromwächterkontakt enthaltenden Ansprechkreis
ah- und an einen Haltekreis umgeschaltet wird.
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Die Zeichnung läßt beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens
erkennen. Abb. i zeigt eine Schaltung für sieben anzulassende Einzelmotoren, die
sämtlich annähernd gleiche Leistungsaufnahme besitzen; Abb. 2 zeigt eine Abänderung,
bei der von den sielen Motoren zwei Gruppen unter sich annähernd gleich hoher Leistung
gebildet sind; Abb.3 läßt eine Schaltung unter Verwendung handbedienter Motorschaltgeräte
erkennen.
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In i und 2 tragen die zu den vorgesehenen Einschaltschützen gehörenden
Spulen und Steuerkontakte die gleiche Bezifferung wie die Schütze selbst.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach .11>b. i ist angenommen, daß die
an (las Dreipliasennetz R-S-T angeschlossenen Motoren I, II, 111, IV, V,
VI, VII in der aus ihrer Bezifferung ersichtlichen Reihenfolge angelassen werden
sollen. Zu jedem Motor gehört ein Schaltgerät i" 2, 3, 4, 5, 6, 7, beim Ausführungsbeispiel
in Form von Einschaltschützen. jedes der Schütze trägt in zwei der Motorphasen Hauptkontakte
i und mit Ausnahme des Schaltgerätes i in der dritten Motorphase m einen Umschaltkontakt
k. Hinter dem Hauptschalter a ist von der Hauptphase S eine Hilfsphase H abgezweigt,
in der die Spule f eines Stromwächters e liegt. jede der Motorphasen
m ist über den zugehörigen Schaltkontakt k
zunächst an die Hilfsphase
H angeschlossen und wird beim Umlegen des Schaltkontaktes k von der Hilfsphase H
ab- und unmittelbar an die Hauptphase S geschaltet.
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Zur Steuerung der Einschaltschütze ist als Beispiel eine Schaltung
angenommen, wie sie im wesentlichen aus der Patentschrift 734 551 bekannt
ist. Die Steuerleitung 11 ist abgezweigt von den Hauptphasen R und T, sie führt
zu den Sammelschienen c (mit Schalter b) und d. Von der Sammelschiene c führt die
Leitung n über den Stroinwächterkontaktg zu einem Umschalter li, der z. B. von einem
Zeitwerk angetrieben wird und abwechselnd die beiden Ansprech.sammelschienen A und
B an Spannung legt. jedes der Schaltschütze i, 2, 3. 4, 5, 6, 7 steuert einen Umschaltkontakt,
der die Spulenspeiseleitung von der zugehörigen Ansprechleitung auf eine Halteleitung
o umschaltet; ferner besitzt jedes Schaltschütz einen zugehörigen Schließkontakt
im Spulen stromkreis des nächstfolgenden Schaltschützes, wodurch verhindert wird.
daß (abgesehen vom Schaltgerät i) die Schaltschütze bereits ansprechen, bevor das
vorhergehende in Tätigkeit getreten ist.
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Beim Einlegen des Hauptschalters a und des Steuerschalters b wird
das als Beispiel angenommene Zeitwerk in Gang gesetzt und der Umschaltkontakt 1i
in die gezeichnete Stellung auf die Steuersammelschiene A umgelegt. Dadurch wird
die Spule des Einschaltschützes t erregt, die Hauptkontakte i des ersten Schaltgerätes
werden geschlossen, der Motor I läuft an. Da der Motorstrom in der dritten Phase
über die Hilfsphase H und die Leitung m
läuft, bringt der hohe Anlaufstrom
den Stromwächter e zum Ansprechen, sein Kontakt g öffnet sich, so daß, selbst wenn
das Zeitwerk-weiterläuft und der Kontakt h auf die Sammelschiene B gelegt
werden sollte, die Spule des Schaltgerätes 2 nicht erregt werden kann. Erst wenn
der :Anlaufstrom im Motor I abgeklungen und demzufolge der Stromwächter e wieder
abgefallen ist, erhält die Sammelschiene B Spannung, und die Spule des Schaltgerätes
2 kann nunmehr ansprechen, zumal der in ihrer Speiseleitung liegende Schließkontakt
L beim Ansprechen des ersten Schaltgerätes geschlossen wurde. Nunmehr ist Motor
TI eingeschaltet: dabei wurde der Hilfskontakt k in der Leitung ni des N-Iotors
I von der Hilfsleitung H ab- und an die Hauptphase S gelegt. Nunmehr liegt die dritte
Phase des Motors TI an der durch den Stromwächter e überwachten HilfsphäseH, wiederum
unterbricht der Stromwächter die Steuerleitung so lange, als der _lnlaufstrom
des
Motors 11 anhält. und wiederum kann vom als Beispiel artgenommenen Zeitwerk
der Umschaltkontakt 1s zwar vorbereitend an die Steuersammelschiene A gelegt xverden,
ohne daß aber zufolge des offenen Stromwächterkontaktes g die Spule des Schaltgerätes
3 ansprechen könnte. In dieser `'eise %\-erden Schritt für Schritt in der bestimmten
Reilienfolge sämtliche Motoren beispielsweise eines Förderbandantriebes angelassen.
Wie bereits erwähnt, kann das Einlegen der Schaltgeräte i, 2, 3, 4, 5, 6, 7 auch
anders als durch Schütze erfolgen, diese können in anderer Weise als durch Vermittlung
der beiden Steuersammelschienen A, B geschaltet werden, der Unterbrechungskontakt
g des Stromwächters e kann anstatt in der Speiseleitung n für die Steuersantmelschienen
A, B auch in der Speiseleitung des "Leitwerkes angeordnet sein, so daß dieses stillgesetzt
wird, solange der Stromwächter e angesprochen hat. Es ist auch möglich, z. B. durch
einen Hilfsmotor eine Steuerwalze antreiben zu lassen, die in zweckmäßig einstellbaren
Zeitabständen nacheinander die Spulen der Schaltgeräte i, 2, 3, 4, 5, 6, 7 erregt;
dann miißte der Stromwächterkontakt g in die Speiseleitung des Hilfsmotors gelegt
werden. Die Art und Weise, wie das Einschalten der Motoren vor sich geht, ist für
die Erfindung belanglos.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abt). 2 unterscheidet sich nicht
wesentlich von demjenigen nach Abt>. i, doch, ist angenommen, daß die einzelnen
Motoren des Mehrmotoretiantriebes sehr unterschiedliche Leistungsaufnahme besitzen;
die Motoren 1I, III und V mögen etwa die doppelte Leistung gegenüber den Motoren
I, IV, VI und VII aufweisen. Es sind daher einerseits die Motoren I, IV, VI und
VII, die etwa einheitliche Leistungsaufnahme aufweisen, und andererseits die Motoren
1I, 111, V unter sich wiederum etwa gleicher Leistungsaufnahme zu je einer
:\lotorengrtippe zusammengefaßt. Die eine der Motorphasen der ersten Gruppe ist
durch die Leittangen kn über den Umschalter k an die Hilfsphase Hl
angeschlossen, die über die Spule f, des Stromwächters ci zur Hauptphase .S führt.
Andererseits sind die Motoren 11, 111, N- der zweiten Gruppe über die Leitungen
tu mit Umschaltkontakten k zu einer zweiten Hilfsphase H., geführt, die gleichfalls
an die Hauptphase S angeschlossen ist und in der sich die Spule f., des zweiten
Stromwächters e. befindet. Die beiden Stromwächterkontakte g, und g., sind hintereinander
in die Leitung )t geschaltet. im übrigen entspricht der Aufbau der Fortschalteinrichtung
nach A11. 2 derjenigen nach Ahb. i. Nach dein Einlegen des Hauptschalters a. und
des Steuerschalters b läuft (las auch bei diesem Ausführungsbeispiel angenomtnene
Zeitwerk an und schließt, wie in Abt). 2 Veranschaulicht. den Umschaltkontakt 1r
an die Steuersammelschiene A, die Spannung erhält, so daß die Schützspule des Schaltgerätes
i ansprechen kann. Dadurch werden die Hauptkontakte i des ersten Schaltgerätes geschlossen,
Motor I läuft an. Da in einer seiner Phasen die Spule f, des Stromwächters ei. liegt,
spricht dieser Stromwächter zufolge des höheren Anlaufstromes an tttid unterbricht
am Kontakt g, (hie Leitung tt, ;o (laß. auch wenn das Zeitwerk den Umschaltkontakt
h an die Steuersammelschiene B legen sollte, diese noch keine Spannung erhält und
infolgedessen die Schützspule des Schaltgerätes nicht ansprechen kann. Beim Anziehen
der Schützspule des Schaltgerätes i war zwar auch vorbereitend der Unterbrechungskontakt
l in der Speiseleitung der zweiten Schützspule geschlossen worden, doch spricht
diese erst an, sobald der Anlaufstrom des Motors I abgeklungen und demzufolge der
Stromwächter ei abgefallen ist. Beim Ansprechen des Schaltgerätes 2 wird der Umschaltkontakt
k umgelegt und die entsprechende Phase des Motors I vom Stromwächter ei abgeschaltet
und unmittelbar an die Hauptphase S gelegt. Da die eine Phase des Motors 1I an die
Hilfsphase H2 angeschlossen ist, wird der Anlauf dieses Motors 1I nicht vom Stromwächter
e1, sondern vom Stromwächter e2 überwacht. Ähnliches erfolgt auch- bei dem späteren
-Anlassets des Motors III, während der Anlauf des Motors IV, dessen eine Phase an
die Hilfsleitung Hl angeschlossen ist, wieder vom Stromwächter ei überwacht wird.
Es macht also nichts aus, daß die einzelnen Motoren in der anzulassenden Reifhenfolge
unterschiedliche Leistung aufweisen, die vorgeschriebene Schaltfolge bleibt trotzdem
gewahrt. Dabei ist die Zahl der anzulassenden Motoren insgesamt oder in jeder der
beim Ausführungsbeispiel angenommenen beiden Leistungsgruppen völlig unbeschränkt.
Es lassen sich auch noch weitere, also eine dritte, eine vierte usw: Leistungsgruppe
der anzulassemden Motoren bilden, entsprechend ist die Zahl der Hilfsphasen H und
die Zahl der in sie eingeschalteten Stromwächter e zu wählen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 ist eine andere Art des Anlasseis
des Mehrmotorenantriebes angenommen, nämlich eine solche von Hand. Angenommen ist
ein Antrieb mit nur drei Motoren I, I1;, III (Anzahl aber umbeschränkt),- denen
Schaltgeräte i, 2, 3 zugeordnet sind. Als Schaltgeräte dienen hierbei Motorschutzschalter,
die, abgesehen von dem Schaltgerät des zuerst anzulassenden Motors, mit einer Nullspannungsspulep
ausgerüstet sind. Solange diese Nullspannungsspule keine Spannung aufweist, ist
das Einlegen der Schaltgeräte 2, 3 bis zur Berührung der Hauptkontakte i nicht möglich,
wie dies bei bekannten Motorschutzschaltern mit Nullspannungsauslösung stets -der
Fall ist. Wiederum ist eine der Motorphasen m über einen Umschaltkontakt
k an die Hilfsphase H angeschlossen, in der die Spule feines
Stromwächters e liegt. Außer den Hauptkontakten i und dem Umschaltkontakt
k besitzen die Schaltgeräte 2, 3 noch einen weiteren Umschaltkontakt q,. jedes der
Schaltgeräte i, 2, 3 steuert ferner einen Schließkontakt r in der einen Speiseleitung
s der Nullspannungsspule, die zu einer Steuersammelschiene d führt. Von einer zweiten
Steuersammelschiene v führt eine Leitung t zu
dem Umschaltkontakt q.
Die Steuerleitung L' kann ähnlich wie diejenige bei den Ausführungsbeispielen nach
Abt>. i und 2 vom Hauptnetz abgezweigt sein. Sie selbst verzweigt sich und führt
mittels der Leitung v zum Stromwächter g. Die Wirkungsweise ist folgende: "Zufolge
der offenen Schließkontakte r in
den Leitungen s der Nullspannungsspule
der Schaltgeräte 2, 3 lassen sich die Motoren II und III nicht einschalten, bevor
nicht der vorangegangene Motor angelassen ist. Nach dem Einlegen des Hauptschalters
a und des Schaltgerätes i läuft Motor I an; er wird in seiner Phase m durch den
Stromwächter e
überwacht, der zufolge des Anlaufstromes anspricht und die
Steuerleitung v unterbricht, so daß die Nullspannungsspule p des zweiten Schaltgerätes
trotz geschlossener Kontakte q und r keine Spannung erhält, das Schaltgerät
2 also nicht eingelegt werden kann. Erst wenn der Anlaufstrom des Motors I abgeklungen
und der Stromwächter e abgefallen, also der Stromwächterkontakt g wieder geschlossen
ist, erhält die Nullspannungsspule p des zweiten Schaltgerätes Spannung, dieses
läßt sich einlegen, damit wird der Umschaltkontakt k umgelegt und die Phase m des
Motors I von der Hilf sphaseH ab- und unmittelbar an die Hauptphase S geschaltet.
Der Stromwächter e überwacht nunmehr den Anlauf des Motors 1I, er spricht also an,
solange der zulässige Strom überstiegen wird, und hindert durch Öffnen des Kontaktes
g durch Anspannumglegen der Nullspannungsspule des Schaltgerätes 3. Beim Umlegen
des Schaltgerätes 2 ist auch der Kontakt q in seine zweite Schaltstellung gelangt,
er hat dadurch die Spannungsspule p von der Ansprechleitung t ab-und an eine
Halteleitung «! angeschlossen, die zu der Steuersammelschiene c führt, die den Unterbrechungskontakt
g des Stromwächters e umgeht. Es ist demnach auf dem von der Erfindung vorgeschlagenen
Wege auch bei handbedienten Motorschaltgeräten möglich, die gewollte Einschaltfolge
sicherzustellen. Dies gelingt natürlich auch dann, wenn die einzelnen Motoren des
Gruppenantriebes nicht annähernd die gleiche Leistungsaufnahme zeigen. Es läßt sich
auchbeimAusführungsbeispielnachAbb.3, ähnlich wie bei demjenigen nach Abb. 2, noch
eine zweite, dritte usw. Hilfsphase H mit je einem Stromwächter vorsehen, falls
die Motoren des Gruppenantriebes unterschiedliche Leistungen aufweisen sollten und
nach der Erfindung dann zu besonderen Leistungsgruppen zusammengefaßt werden..