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Grubenbelüftungsanlage mit Elektromotorantrieb Die Erfindung bezieht
sich auf eine Grubenbelüftungsanlage mit Elektromotor, wobei der Ventilator mit
verstellbaren Schaufeln versehen ist. Die verstellbaren iSchaufeln werden in solchen
Anlagen zur Änderung der Ventilationsluftmenge angewandt, damit man keine Elektromotoren
mit verschiedenen Betriebsdrehzahlen braucht. Solche Motoren sind teuer, deshalb
verdient die Anwendung von normalen Drehstrommotoren mit Kurzschlußanker ohne umschaltbare
Pole den Vorzug.
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Es ist bei solchen Anlagen erwünscht, die Betriebsunterbrechung während
des Überganges von der einen Schaufellage in die andere soviel wie möglich zu verkürzen,
welche Forderung aus dem Bedürfnis an frischer Luft in der Grube hervorgeht. Die
normale Auslaufzeit nach Ausschalten des Elektromotors, der den Ventilator antreibt,
dauert sehr lange. Es ist möglich, diese Auslaufzeit dadurch zu kürzen, daß eine
Bremse auf die Motorwelle einwirkt. In Elektromotoranlagen hat man solche Bremsen
schon früher angewandt (vgl. das Buch »Magnetic control of industrial motors« von
G. W. H e u m a n n [New York 1947] S. 438, Fig. a81). Im Hinblick auf die Sicherheit
des Betriebs ist eine gegenseitige Verriegelung der Bremse und
des
Hauptschalters des Elektromotors sehr erwünscht. Die vorliegende Erfindung gibt
für dieses Problem eine zweckmäßige Lösung.
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Die erfindungsgemäße Anlage ist gekennzeichnet durch eine elektromagnetisch
lösbare Bremse' auf der Motorwelle, welche Bremse mechanisch mit einem Schalter
gekuppelt ist, welcher (Schalter derart im Kreis einer Ausschaltspule des Hauptschalters
für den Elektromotor liegt, daß der Hauptschalter in der angezogenen Lage der Bremse
geöffnet ist. Die erfindungsgemäße Anlage weist verschiedene Vorteile auf. Erst
nachdem die IBlremse gelöst ist, d. h. nachdem -der Elektromagnet der Bremse eingeschaltet
ist, kann, der Hauptschalter des Elektromotors geschlossen bleiben. Im Fall die
Bremse irifolge einer mechanischen (Störung während des Betriebs des Ventilators
zu bremsen anfängt, wird -der Hauptschalter selbsttätig geöffnet. Das Heißlaufen
der Bremse während des Betriebs ist also ausgeschlossen. Die Ausschaltspule des
Hauptschalters kann für Ruhestrom öder für Arbeitsstrom geschaltet sein, d. h. die
selbsttätige Ausschaltung des Hauptschalters kann durch Ausschalten bzw. durch Einschalten
der betreffenden Spule erhalten werden. Im Fall der Ruhestromschalturig liegt der
mit der Bremse gekuppelte Schalter vorzugsweise im Stromkreis der Nulfspannungsspule
des Hauptschalters.
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Zur Vergrößerung °der iSicherheit kann der Stromkreis der Ausschaltspule
außerdem über einen Hilfskontakt des Schalters für den Bremselektromagnet geführt
sein.
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Der Stromkreis der -Ausschaltspule kann außerdem über einen Schalter
geführt sein, der mechanisch derart mit der Verstellvorrichtung der Ventilatorschaufeln
gekuppelt ist, daß der Hauptschalter während. der Verstellung dieser Schaufeln geöffnet
ist. Hierdurch wird vorgebeugt, daß während der Verstellung der Schaufeln der Ventilator
durch Einschalten des Hauptschalters angelassen wird, und zwar unter Benutzung der
erfindungsgemäßen Sicherheitsmittel.
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Der Stromkreis der Ausschaltspule kann weiter über die Kontakte -eines
Thermostats, der die Temperatur der Ventilatorlager überwacht, geführt sein. Im
Fall bei der Störung eines Lagers, z. B. durch ungenügende Schmierung, die Temperatur
zu hoch ansteigt, soll nicht nur der Hauptschalter des Elektromotors ausgeschaltet
werden, sondern es ist auch erwünscht, daß die Anlage möglichst schnell stillgesetzt
wird, damit weiterer }B,'eschädigung der Lager vorgebeugt wird. Dies wird dadurch
erreicht, daß der Bremselektromagnet über einen Selbstschalter oder .Schaltautomat
gespeist wird, wobei die. Einschaltspule dieses. Automats über einen Hilfskontakt
des Hauptschalters des Elektromotors gespeist wird. Hierdurch werden bei einer Störung
unmittelbar nacheinander der Elektromotor und der Bremselektromagnet ausgeschaltet,
wodurch die Bremse angezogen wird und .die Anlage schnell zum Stillstand kommt.
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Die Speisung des Elektromotors und des Bremselektromagnets kann bei
der erfindungsgemäßen Anlage von einem gemeinschaftlichen Netz aus geschehen, jedoch
auch aus gesonderten Netzen. Dieser letztere Fall wird bei größeren Anlagen nahezu
stets auftreten, weil im allgemeinen der Elektromotor mit Wechselstrom hoher Spannung
und der :Elektromagnet mit Wechsel- oder Gleichstrom niedriger Spannung gespeist
wird.. Die erfindungsgemäße Sicherung wirkt sowohl im Fall eines gemeinschaftlichen
Speisenetzes wie im Fall von gesonderten Speisenetzen. Wenn im letzteren Fall-das
Netz des Elektromagneten gestört und das Netz des Elektromotors nicht gestört ist,
,wird durch Abfallen des Bremselektromagneten der mit der Bremse gekuppelte Schalter
den Hauptschalter selbsttätig öffnen und denElektromotor ausschalten.
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Die Erfindung wird näher an Hand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung
erläutert: In der Zeichnung ist X, Y, Z ein Drehstromnetz, an das der Elektromotor
i über den Hauptschalter :2 angeschlossen ist. Dieser Hauptschalter kann aus einem
Selbstschalter mit Hand- oder Fernbetätigung bestehen. Der Elektromotor i ist mit
einem Ventilator 3, dessen Welle eine Bremsscheibe q. trägt, gekuppelt. Diese Bremsscheibe-
wirkt zusammen mit einem Bremsklotz 5, der von einem Hebel 6 mit festem Drehpunkt
7 getragen wird. Der Bfremsklotz 5 wird gegen die 'Scheibe q. mittels einer Zugfeder
8 gezogen. Der Magnet 9 kann über den Selbstschalter zo mit der Spule 2o mit dem
Netz PQ für :das Lösen des Bremsklotzes 5 verbunden werden: Der Hauptschalter 2
enthält außerhalb der überstromspulen i i, i2 in den Phasen X und Z, die bei Überbelastung
eine selbsttätige Ausschaltung hervorrufen, eine Nullspannungsspule 13, die zwischen
den Phasen Y und Z liegt. Der Stromkreis dieser Nullspannungsspule läuft von. der
Phase Z -durch die Spule 13 über den Thermostat iS der Ventilatorlager, über den
Schalter 15, der mechanisch mit dem Bremshebel 6 verbunden ist und in gelöster Lage
-der Bremse geschlossen ist, über den Schalter 16, der mit der Verstellvorrichtung
der Ventilatorschaufeln gekuppelt ist, über ,den Hilfskontakt 17 des iSelbstschalters
io für den ;Bremselektromagnet 9 nach der Phase Y. Auf diese Weise wird die erfindungsgemäße
Sicherung vollständig erhalten.