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Einrichtung zur Herstellung der Selbstmordschaltung zum: Stillsetzern
von Leonard-Antrieben Zum Stillsetzen von Leonard-Antrieben verwendet man bekanntlich
in den meisten Fällen die sogenannte Selbstmordschaltung. Diese besteht darin, daß
nach, dem Abschalten der Erregung des Leonard-Generators die Leonard-Spannung im
Sinne einer Gegenerregung in das Generatorfeld eingespeist wird. Die Anwendung der
Selbstmordschaltung ist erforderlich, da andernfalls der Leonard-Motor infolge derRemanenzspann.ung
nicht, wie erwünscht, zum Stillstand kommt. Bei kleineren Antrieben, bei denen die
Leonard-Spannung nicht allzu hohe Werte annimmt, ist es möglich, . die Selbstmordschaltung
unmittelbar anzuwenden, d. h. die Leonard-Spannung unmittelbar nach dem Abschalten
der betriebsmäßigen Generatorerregung in das Generatorfeld einzuspeisen. Anders
liegen dagegen die Verhältnisse, wenn es sich um größere Antriebe, zumal um solche
für einen großen Regelbereich, handelt. In solchen Fällen ist es nicht möglich,
die Leonard-Spannung unmittelbar in das Generatorfeld einzuspeisen, da ihre oberen
Werte vielfach die Spannung beträchtlich überschreiten, für die die Feldwicklung
des Generators ausgelegt ist. Man kann sich nun bei größeren Antrieben so behelfen,
daß mit Verzögerung gearbeitet wird derart, daß die Selbstmordschaltung erst dann
hergestellt wird, wenn die Leonard-Spannung nach dem Abschalten der Generatorerregung
auf einen bestimmten kleinen Wert abgeklungen ist. Als Mittel für diese Verzögerung
kann in bekannter Weise z. B. ein Zeitwächter dienen. Dieses Mittel ist jedoch in
den meisten
Fällen unzulänglich, zumal dann, wenn wie bei Werkzeugmaschinenantrieben
mit einer großen Schalthäufigkeit zu rechnen ist. Bei Antrieben, die häufig ein-
und ausgeschaltet werden müssen, arbeiten derartige Zeitwächter nicht genügend betriebssicher.
Ein weiteres bekanntes Mittel zur Herstellung einer verzögerten Selbstmordschaltung
ist ein Spannungswächter, mit dessen Hilfe die Größe der Leonard-Spannung überwacht
wird. Aber auch dieses Mittel ist sehr unzulänglich, da es nur bei Antrieben für
kleine Regelbereiche, im allgemeinen bis etwa i : z in Frage kommt, und zwar mit
Rücksicht darauf, daß der Spannungswächter bei der kleinsten Spannung noch empfindlich
ansprechen soll und sich bei der höchsten Spannung des Regelbereiches nicht unzulässig
erwärmen darf. Bei Werkzeugmaschinenantrieben sind aber Regelbereiche bis i ::2o,
wobei die Leonard-Spannung beispielsweise zwischen 25 und 5oo V variiert, keine
Seltenheit. Die Anwendung eines Spannungswächters für derart große Regelbereiche
ist nach dem vorher Gesagten völlig ausgeschlossen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung für
eine verzögert wirksam werdende Selbstmordschaltung zu schaffen, die auch bei Leonard-Antrieben
für großen Regelbereich einwandfrei arbeitet. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe
gelöst, indem zur Herstellung der Selbstmordschaltung ein Schaltgerät verwendet
wird, das eine von einer beliebigen Fremdspannung gespeiste Anzugspule und eine
für eine bestimmte, gegenüber der Leonard-Spannung wesentlich kleinere Nennspannung
ausgelegte Haltespule besitzt, wobei der Spannungsunterschied zwischen der Leonard-Spannung
und der Nennspannung der Haltespule durch einen Widerstand abgedrosselt wird, der
zum Erzielen eines möglichst kleinen Abfallwertes der Leonard-Spannung für das Abfallen
der Haltespule beim Abschalten der betriebsmäßigen Leonard-Erregung kurzgeschlossen
wird.
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Der genaue Aufbau und die Wirkungsweise der Schalteinrichtung nach
der Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert: In der Abbildung bedeutet a den Drehstromantriebsmotor, der unmittelbar
mit dem Leonard-Generator b gekuppelt ist. Von der von letzterem erzeugten Spannung
wird der -den eigentlichen Arbeitsmotor darstellende Leonard-Motor c gespeist, dessen
fremderregtes Feld mit d bezeichnet ist. Das Feld e des Leonard-Generators wird
ebenfalls fremderregt, und zwar aus dem mit f bezeichneten Gleichstromhilfsnetz.
Für die Drehzahlregelung des Arbeitsmotors dient der im Kreis des Generatorfeldes
e angeordnete, als Regelwiderstand ausgebildete Feldregler g, dessen verschiedenen
Einstellwerten verschieden große, beispielsweise zwischen 25 und 5oo V variierende
Werte der Leonard-Spannung und damit verschiedene Drehzahlen am Arbeitsmotor zugeordnet
sind. Für das Einschalten und Stillsetzen des Leonard-Antriebs dient in bekannter
Weise ein Schütz A mit der Spule h und dem Hauptkontakt i, das von
dem Schalter k gesteuert wird. Für das Stillsetzen des Antriebs ist außer dem Abschalten
des Feldes e des Leonard-Generators b durch Betätigung des Schalters k die Anwendung
der bekannten Selbstmordschaltung unerläßlich, wobei diese für die hier in Frage
kommenden Antriebe mit großem Regelbereich mit Verzögerung arbeiten muß. Zur Sicherstellung
dieser Verzögerung, die ein Abklingen der Leonard-Spannung auf einen bestimmten
kleinen Wert zur Folge haben soll, ehe die Selbstmordschaltung hergestellt wird,
dient gemäß der Erfindung ein Schaltgerät B, das eine von einer beliebigen Fremdspannung,
im vorliegenden Fall der Spannung des Netzes f, gespeiste Anzugspule m und
eine von der Leonard-Spannung gespeiste Haltespule n besitzt. Die Haltespule n ist
gemäß der Erfindung für eine gegenüber der Leonard-Spannung wesentlich kleinere
Nennspannung ausgelegt. Der Spannungsunterschied zwischen der Leonard-Spannung und
dieser Nennspannung der Haltespule n wird durch den der Spule ya vorgeschalteten
Widerstand o abgedrosselt, der beim Abschalten der betriebsmäßigen Leonard-Erregung,
d. h. beim Abschalten des Feldes e kurzgeschlossen wird.
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Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung nach der Erfindung ist nun
folgende: Beim Betätigen des Schalters k zieht das Schütz A an und schließt dabei
einen Hauptkontakt i. Unter Zugrundelegung der in der Abbildung eingetragenen Polaritäten
± des Erregernetzes f wird das Feld e im Sinne des eingezeichneten Pfeiles (ausgezogener
Pfeil) erregt. Der Leonard-Strom fließt, so daß sich der Arbeitsmotor c auf die
am Regler g eingestellte Drehzahl beschleunigt. Gleichzeitig mit dem Schließen des
Kontaktes i öffnet sich der Hilfskontakt p und schließt sich der Hilfskontakt
q des Schützes A.
Ersteres bewirkt, daß der kurzgeschlossene Widerstand
o der Haltespule n des Schaltgerätes vorgeschaltet wird, während das Schließen des
Kontaktes q bewirkt, daß die Anzugspule m vom Netz f
erregt wird und
damit das Schaltgerät B anzieht. Hierbei öffnet sich nach dem schon vorher geöffneten
Kontakt r von A auch der Hauptkontakt s des Schaltgerätes B, wodurch
verhindert wird, daß die Selbstmordschaltung während des Anfahrens und während des
Betriebes des Leonard-Umformers wirksam wird. Der der Haltespule n vorgeschaltete
Widerstand o verhütet, daß die Spule ya, die nach dem oben Gesagten nur für eine
gegenüber der maximalen Leonard-Spannung wesentlich geringere Spannung, z. B. ioo
V, ausgelegt ist, übererregtwird.
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Soll nun der laufendeAntrieb stillgesetzt werden, so wird durch Öffnen
des Schalters k, wobei das Schütz A abfällt, der Hauptkontakt im Feldkreis des Generators
geöffnet, d. h. die Generatorerregung abgeschaltet. Gleichzeitig schließt aber der
Kontakt p und öffnet der Kontakt q, so daß die volle Leonard-Spannung
unmittelbar über den kurzgeschlossenen Widerstand o an der Haltespule n liegt, wodurch
das Schaltgerät B trotz Entregung der Spule na bei geöffnetem Kontakt r gehalten
wird, bis die Leonard-Spannung so weit abklingt, daß sie die Abfallspannung der
Spule
it, die beispielsweise in der Größenordnung von etwa 20 V liegen kann, unterschreitet.
In diesem Augenblick fällt das Schaltgerät B in die gezeichnete Stellung ab, wobei
die Selbstmordschaltung hergestellt wird, indem die Leonard-Spannung über den geschlossenen
Kontakt s dein Generatorfeld e zugeführt wird. Unter Berücksichtigung der am Generator
eingezeichneten Polaritäten erfolgt diese Erregung in dem durch den gestrichelt
eingezeichneten Pfeil angedeuteten Sinne, also im Sinne einer Gegenerregung zu der
betriebsmäßigen Generatorerregung. Der Leonard-Motor kommt hierdurch unmittelbar
zum Stillstand.
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Es sei noch erwähnt, daß im Augenblick des Abschaltens der Generatorerregung
durch das Kurzschließen des Widerstandes o eine starke Übererregung der Haltespule
:t eintritt. Diese Übererregung ist jedoch nur von sehr kurzer Dauer, weil die Leonard-Spannung
sehr schnell abklingt und daher zulässig.
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Entgegen dem in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel, bei
dem die Anzugspule m von derselben Spannung wie das Generatorfeld erregt wird, kann
die Erregerspannung der Spule m auch einem anderen beliebigen Netz entnommen werden,
wie dies bei t in der Abbildung angedeutet ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung
ist es äuch möglich, das Schaltgerät B lediglich mit der gezeichneten Haltespule
?a auszuführen und das Anheben (Öffnen des Schaltgerätes B) auf mechanischem Wege
mittels eines mit dem Schütz A in Verbindung stehenden Übertragungsgliedes vorzunehmen.
In diesem Fall wird dann die Anzugspule m entbehrlich.
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Abschließend sei nochmals hervorgehoben, daß die Schalteinrichtung
nach der Erfindung den wesentlichen Vorteil bringt, daß die für das Stillsetzen
von größeren Leonard-Antrieben erforderliche, mit Verzögerung wirkende Selbstmordschaltung
auch bei Antrieben für große Regelbereiche betriebssicher angewendet werden kann,
was mit den bisher bekannten Mitteln nicht möglich war.