DE841772C

DE841772C - Regelung der Drehzahl von Drehstrom-Motoren

Info

Publication number: DE841772C
Application number: DED3889A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Meyer
Original assignee: Demag Zug GmbH
Current assignee: Demag Zug GmbH
Priority date: 1950-06-22
Filing date: 1950-06-22
Publication date: 1952-06-19

Description

Regelung der. Drehzahl von.Drehstrom-Motoren Bei Hebezeugen, aber auch bei anderen angetriebenen Maschinen ist es erwünscht, auch Kurzschlußdrehstrom-Motoren langsam anfahren zu können und erst nach behutsamem Anheben der Last, vorsichtigem Durchfahren durch Schiffsluken u. dgl. die volle Geschwindigkeit des Motors einzuschalten. Ferner wird erstrebt, die höchste Arbeitsgeschwindigkeit um so größer wählen zu können, je geringer die Last ist, so daß beim leeren Haken die größte Geschwindigkeit auftritt. Da Kurzschlußankermotoren nicht drehzahlregelbar sind, müssen für die erwählten Antriebe kostspieligere Motoren benutzt werden, bei denen auch noch oft genug die Regelbarkeit unwirtschaftlich ist und zu wünschen übrigläßt, insbesondere bei besonders langsamen Geschwindigkeiten, wie sie beim Feinhub von Hehezeugen gefordert werden. Gemäß der Erfindung kann man auch Kurzschlußankermotoren regelbar betreiben, insbesondere auch im Sinne des 'langsamen Arifahrens und der regelbaren Höchstgeschwindigkeit, wenn man dem'Motor den Strom nicht ununterbrochen zui'xhtt, vielmehr die Energiezufuhr durch :einen elektrischen Impulsgeber steuert, der die Energie mit mehrmaligen Unterbrechungen pro Sekunde zuführt; wobei lfäufiglceit und/odef -Dauer dieser Unterbrechungen am 'Impulsgeber, z. ;B: -on -Hand, während des Motorlaufs einstellbar sind. Als solcher Impulsgeber kann beispielsweise leine an sich bekannte 'Kipliscliäitung- dienen., bei welcher ein Kondensator aufgeladen wird und -sich hei Erreichung eines bestimmten Höchstwertes -selbsttätig entlädt. Dieser 'Vorgang kann in Zehntelsekunden ausgeführt werden und- ist daher zum Steuern kurzzeitiger Energieimpulse in der Größenordnung von etwa 5 bis 45 Impulsen pro Sekunde gut geeignet. Die Kippschaltung hat noch den weiteren Vorzug, daß bei ihr die Häufigkeit der Impulse durch die Einstellung der Kippspamiung und die Dauer der Energiestöße durch Einstellung der Entladungsdauer des Kondensators, etwa mit Hilfe eines Widerstandes, bestimmt werden können. Es sind aber auch umlaufende elektrische Impulsgeber verwendbar, die beispielsweise aus einem Motor und einem Unterbrecher bestehen, wobei die umlaufende Welle drehzahlveränderlich ist und die Länge der Einschaltdauer durch Einstellung eines Verschiebenockens, zweier gegeneinander verstellbarer Nocken od. dgl. durchgeführt werden kann. Schließlich sind auch noch andere Impulsgeber für die Erfindung brauchbar.
Nach der weiteren Erfindung werden die Einstellungen der Schalthäufigkeit und die Verstellmittel für die Einschaltdauer miteinander gekuppelt bzw. voneinander abhängig gemacht. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei einer bestimmten Drehzahl jeder Belastung des :Motors ein optimales Verhältnis von Schalthäufigkeit und Einschaltdauer entspricht. Es ist daher zweckmäßig, die Einstellvorrichtung so auszugestalten, daß die Einstellung einer bestimmten Geschwindigkeit bei einer bestimmten Belastung auch das optimale Verhältnis zwangsläufig einstellt. Man kann statt dessen auch unmittelbar mit der Drehzahleinstellung zunächst unabhängig von der Belastung den Verstellbereich für Einschaltdauer und Schalthäufigkeit lediglich einengen und dann gegebenenfalls das optimale Verhältnis durch einen Belastungsmesser einstellen. Hebel, Kurbel- oder Rädergetriebe für die Herbeiführung solcher Abhängigkeiten von Verstellgliedern sind für mancherlei Störungen entwickelt worden und daher wegen ihrer Bekanntheit nicht dargestellt.
Die Erfindung ist in erster Linie fürAnwendung bei Hebezeugen; aber auch für Werkzeugmaschinen, Papiermaschinen, Textilmaschinen u. dgl. bestimmt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeis.piele dargestellt.
Abb. i zeigt die Anwendung der elektrischen Kippschaltung als Impulsgeber.
Der mit Schlupfläufer versehene Kurzschlußankermotor i soll in vorstellend beschriebener Weise geregelt werden. Zu diesem Zweck ist in seine Zuleitung ein zwei- oder dreiphasiger Stromunterbrecher 2 eingeschaltet, der von einem Relais 3 bewegt wird. Als Impulsgeber dient eine Kippschaltung, die bei 4 an das Netz gelegt ist und über Schalter 5 und Leitung 6 sowie den Verstellwiderstand 7 den Kondensator 8 auflädt. Wird die Kapazität des Kondensators überschritten, so entlädt er sich, und zwar mit einer durch die Einstellung des Widerstandes g bestimmten Zeitdauer. Während dieser Zeit gibt das Relais io über Schalter 5 Strom zur Spule 3 und steuert damit den Stromimpuls des Schalters 2 zum Motor i. Statt mit den Relais io und 3 zu arteiten, kann man auch bekannte Ventilröhren benutzen, mit denen der Motorstrom in sehr kurzzeitigen mehrmals pro Sekunde gegebenen Impulsen zugeteilt wird.
Nach Abb. 2 ist diese Zuteilung auch über einen Schalter 15 möglich, der drehzahlregelbar angetrieben wird. Seine Drehzahlregelung kann beispielsweise durch einen Regelmotor 16, aber auch durch ein Reibradgetriebe, Flüssigkeitsgetriebe od. dgl. erfolgen. Der Schalter arbeitet mit zwei während des Betriebes, beispielsweise durch ein Planetengetriebe, im Winkel zueinander verstellbaren. Nocken, welche das Schaltorgan 17 bewegen. Das Schaltorgan gibt Strom durch die Leitung 18 auf die Gitter eines Ventilröhrensatzes i9, der in den Phasen R und S für den Motor i liegt und diesem die Energie impulsweise zuführt. Die Häufigkeit der Impulse wird durch die Drehzahl des Motors 16 eingestellt, die Länge der Impulse (Einschaltdauer) wird durch die jeweilige Winkelstellung der beiden Nocken 15 bestimmt. Stehen die Nocken nahe beieinander, so schließen sie den Schalter nur kurzzeitig. Wird derWinkel zwischen ihnen vergrößert, so wird der Schalterrum so längere Zeit niedergedrückt. In bezug auf' den Schalter bilden die Nocken eine sich ergänzende, wirksame Kraftübertragungsfläche. Statt zwei gegeneinander verdrehbare Nocken zu benutzen, kann man auch einen axial verstellbaren Nocken von in Achsrichtung zunehmender Breite verwenden. Sowohl die" Verstellorgane des Motors 16 und der Nocken 15 als auch die Verstellmittel der Widerstände 7 und 9 können in mechanische, hydraulische, elektrische oder sonstige Abhängigkeit zur Erreichung des jeweiligen optimalen Verhältnisses zwischen Einschaltdauer und Schalthäufigkeit gebracht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regelung der Drehzahl von Drehstrom-Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor die Energie durch einen elektrischen Impulsgeber mit mehrmaligen Unterbrechungen pro Sekunde zugeführt wird, deren Häufigkeit und/oder Dauer am Impulsgeber, z. B. von Hand, während des Motorenlaufs einstellbar sind.
2. Regelung der Drehzahl von Drehstrom-Motoren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber aus einem mit regelbarer Geschwindigkeit laufender; Schaltorgan besteht, dessen Schaltungen beispielsweise mit Hilfe von Ventilröhren zum Steuern . der Energieimpulse für den Motor benutzt werden.
3. Regelung der Drehzahl von Drehstrom-Motoren nach den Allsprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Einschaltdauer des beweglichen Schaltorgans beispielsweise durch Einstellnocken od. dgl. veränderlich ist. Regelung der Drehzahl von Drehstrom-Motoren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Kippschaltung als Impulsgeber für die Motorenergie, hei welcher die Einstellung der Kippspannung die Häufigkeit der Impulse und die Einstellung der Entladungsdauer des Kondensators die Dauer der Energiestöße für den Motor bestimmt. 5. Regelung der Drehzahl von Drehstrom-'Motoren nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel für die Schalthäufigkeit der Energieimpulse und die Regelmittel für die Einschaltdauer miteinander gekuppelt sind.-Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 485 447, 488 I i4, 654458, 686638, 716564.