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Einrichtung zur Verhütung des Übertreibens von Gleichstrom-Fördermaschinen
Bei Gleichstrom-Förderanlagen ist es üblich, den Fördermotor unter Zuhilfenahme
einer elektrischen Bremsung still zu setzen. Dieser sogenannte elektrische Retardierapparat,
der ein integrierender Bestandteil der Steuerung bildet, leitet die Stillsetzung
lastabhängig ein, d. h. die Retardierung beginnt bei Hängelast früher als bei Förderlast.
Mit genügender Genaui.5leeit wird der stationäre Strom im Leonard-Kreis, d. h. der
Strom bei konstanter Geschwindigkeit, als Maß für die Belastungsverhältnisse der
Förderkörbe verwendet. Als Meßorgan scann ein Drehmagnet oder ein Regler dienen,
welcher als Kontaktapparat benutzt wird. Je nach der Stellung des Drehmagneten wird
eine Bürste -des Retardierapparates, welche durch eine Friiktionskupplung angetrieben
wird, früher oder später blockiert und dadurch die Retardierung eingeleitet. Bei
der Verwendung eines Retardierreglers wird der gleiche Endeffekt erzielt, indem
der Kontaktapparat einen größeren oder kleineren Teil des Retardierwiderstandes
kurzschließt. Da beim Retardieren .der Strom im Leonard-Kreis eine Änderung erfährt,
ruß dafür gesorgt werden, daß das Meßs.ystem des Kontaktapparates sich nicht nachträglich
verschiebt. Beim Retardierregler wird dies dadurch erreicht, daß der Kontaktapparat
vor Beginn der Retardierung blockiert wird, während beim Drehmagneten die Bürste
und der Magnet
sich gegenseitig ,in der Stellung blockieren, wo
@die Retardierung einsetzt.
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Erfolgt die Blockierung des Meßsystems bei steigender iGeschwindigkeit,
beispielsweise in der Anfahrperiode, so ist der Leonard-Strom im motorischen Sinne
größer als der stationäre Strom, was zur Folge hat, daß die Retardierung zu spät
einsetzt. In der Praxis tritt dieser Fall auf, wenn von einer Zwischensohle aus
angefahren werden muß, wie dies bei den heutigen Förderanlagen häufig vorkommt.
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Zweck der Erfindung ist nunmehr bei Gleichstrom-Fördermaschinen mit
einer elektrischen Retardierung, deren Einsatzmoment mittels eines Meßsy stems in
Abhängigkeit, von der Belastung bestimmt wird, das Übertreiben des Fördermotors
zu verhindern. Gemäß der Erfindung wird. dies dadurch erreicht, .daß das Meßsystem
der Ret.ardierun@g sich immer in der Stellung für maximale Hängelast befindet, sobald
die noch zulässige verspätete Einsetzung der Retardierung überschritten wird.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung wird das Meßorgan der elektrischen
Retardierung -unabhängig von der augenblicklichen Belastung- der NZaschine in die
Lage, die es normalerweise für maximale Hängelast einnimmt, gebracht, oder in dieser
Stellung belassen, sobald festgestellt wird, daß die Messung nicht richtig erfolgen
kann.
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An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, und zwar
zeigt die Fig. i in schematischer Weise als Ausführungsbeispiel eine Fördermaschine
in Leornard-Schaltung mit dem Meßsystem für die elektrische, Retardierung, wobei
alle für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente weggelassen
worden sind.
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Es bedeutet i einen Fördermotor, der in Leonard-Schaltung von der
Steuerdynamo 2 gespeist wird. Die elektrische Bremsung des Fördermotors i erfolgt
mittels eines an sich bekannten Retardierapparates, -der in Abhängigkeit von der
Belastung arbeitet. Inder Figur ist nun das Meßsystem dieses Apparates veranschaulicht
und dieses besteht aus deir festen Magnetspule 3 und der beweglichen Drehspule 4.
Die feste Spule 3 ist an einen Shunt 5 angeschlossen, dessen Spannung der-Größe
des Leonlard-Stromes proportional ist, während die andere bewegliche Spule 4 an
eine konstante für jede Drehrichtung -umzupolende Hilfsspannung 6 angeschlossen
ist.- Die Spule ¢ kann beispielsweise auch von der Leonard-Spannung oder von der-
Spannung einer Tachodynamo gespeist werden. Die beiden Endstellungen des M reßsystems
entsprechen maxianaler För .der- bzw. Hängelast und die Mittelstellung aderjenigen
für Leer- bzw. Gleichlast. Die Drehspule 4 besitzt ein Federsystem 7, dessen Nullage
der Stellung für maximale Hängelast entspricht. Parallel zur Drehspule 4 ist noch
eine zusätzliche Feldspule 8 vorgesehen, rdie ein elektrisches Moment erzeugt, welches
groß genug ist, um die Nullage des Meßsystems in die Mittelstellung (Leerlaufstellumg)
zu bewegen. Im Kreis der beiden Spulen 4 und 8 ist ferner ein Kontakt ,9 vorgesehen;
der durch eine noch näher -zu- beschreibende Vorrichtung gesteuert wird, welche
die gewünschte Blockierung des Meßsystems bestimmt.
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Solange der Kontakt 9 offen, d. h. die Zuleitung zur Drehspule 4 unterbrochen
ist, wird das Meßsystem .des Retardierapparates nicht erregt und die mechanische
Nullage befindet sich dann in der der maximalen Hängelast entsprechenden Endstellung.
Sobald jedoch der Kontakt 9 geschlossen und die Drehspule 4 zusammen mit der zusätzlichen
Feldspule 8 eingeschaltet wird, bewirkt das durch die Spule 8 erzeugte elektrische
Gegenmoment eine Rückführung der mechanischen Nullaase des @Meßsystems in die Mittelstellung
(Leerlaufstellung). Als Meßgröße für die Vorrichtung, die den Kontakt
9 betätigt, kann .die Beschleunigung des Förderinotors oder einer ihr proportionalen
Größe, wie z. B. die zeitliche Änderung der Leonard- bzw. Tachodynamospannung verwendet
werden. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, die Vorrichtung in Abhängigkeit
von demjenigen Schachtpunkt zu steuern, in welchem die Anfahrt spätestens anfangen
muß, um noch rechtzeitig vor Blockierung des Meßsystems der Retardierung beendet
zu sein.
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In Fig. z ist beispielsweise eine Vorrichtung gezeigt, die zur Betätigung
des Kontaktes 9 des Meßsystems dient, und zwar in Abhängigkeit von der Stellung
der Förderkörbe im Schacht. In der Fig. 2 bedeutet i i die beiden Wandermuttern
des Teufenzeigers, welche die jeweilige Stellung der Förderkörbe im Schacht anzeigen
und denen die Impulsschließkontakte 12 zugeordnet sind. Die Kontakte 12 werden _
an denjenigen Punkten des Teufenzeigers angeordnet, von welchen aus eine normale
Anfahrt gerade noch möglich ist, und zwar mit maximaler Förderlast, weil mit dieser
der größte Anfahrweg benötigt wird. Der Steuerhebel 13 schließt in den strichpunktiert
gezeichneten Endstellungen (für volle Fahrt vorwärts und rückwärts) einen ;der Kontakte
14. Das, Schütz,i5 wird durch die Kontakte ia und 14 gesteuert. Es trägt die beiden
Selbsthaltekontakte 16 und betätigt den Kontakt 9, welcher im Kreis des Meßsystenis
des Retardierapparates gemäß Fig. 1 liegt. Wenn das Schütz 15 ausgeschaltet ist,
ist also das Meßsy stem des Retardierapparates nicht erregt und befindet sich, wie
bereits beschrieben, in der Stellung entsprechend maximaler Hängelast. Damit das
Schütz 15 eingeschaltet wird, muß der Steuerh#be@l 13 im Augenblick, wo eine .der
Wandermuttern ri den Impulskontakt r2 passiert, ganz ausgelegt sein, d. h. er muß
den Kontakt 14 betätigt haben. Nach dem Passieren der Wandermutter, d. h. nachdem
der Kontakt iz sich wieder öffnet, bleibt das Schütz 15 über den zugehörigen Selbsthaltekontakt
16 eingeschaltet und der Kontakt 9 geschlossen, so daß die Retardierung narmal arbeitet.
Wird der Steuerhebel noch bewegt, d. h. die Anfahrt gestört, nachdem die W 'andermutter
ii den Impulskontakt 1z passiert hat, dann schaltet das Schütz 15. aus und bleibt
für .die ganze Fahrt ausgeschaltet, auch wenn der Steuerhebel wieder voll- ausgelegt
- wird: - Bei
ausgeschaltetem Schütz 15 setzt dann die Retardierung
so ein, wie wenn die Maschine mit maximaler Hängelast belastet wäre. Die rechtzeitige
Stillsetzung ist somit für jede beliebige Last sichergestellt. Wenn wieder angefahren
werden soll, nachdem die 'Wandermutter ii bereits den Kontakt 1a passiert hat, wird
das Schütz 1,5 nicht eingeschaltet und die Retardierung arbeitet dann in der bereits
erwähnten Weise, d. h. das Meßsystem bleibt in der der maximalen Hängelast entsprechenden
Lage blockiert. Im Prinzip ist es ohne weiteres möglich, die beiden Kontakte 12
durch ein und dieselbe Wandermutter zu betätigen.
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An Stelle der in Fig. z veranschaulichten Vorrichtung kann der Kontakt
g des Meßsystems durch einen Accelerometer betätigt werden, d. h. in Abhängigkeit
von der Beschleunigung des Fördermotors oder einer ihr proportionalen Größe. In
diesem Falle wird bei Überschreitung der maximal zulässigen Beschleunigung, welche
.dem zulässigen Meßfehler, d. h. der noch zulässigen verspäteten Einsetzung der
Retardierung entspricht, der Kontakt g durch den Accelerometer geöffnet. Für diesen
Zweck kann entweder ein mechanischer oder elektrischer Accelerometer an sich bekannter
Ausführung verwendet werden.
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Die in Fig. i veranschaulichte Ausführungsform des Meßsystems des
Retardierapparates ist nur eine von verschiedenen Möglichkeiten zur Verwirklichung
des (Grundgedankens der Erfindung. Diese Variante beruht auf der Wahl der mechanischen
Nullage in die Stellung für maximale Hängelast und die Erzeugung eines passenden
elektrischen Gegenmomentes. Damit das Meß.system die Stellung für maximale Hängelast
einnimmt, müssen sämtliche elektrischen Momente aufgehoben werden, indem entweder
alle festen Magnetspulen oder wie nach Fig. i die Drehspule unterbrochen wird. Es
ist aber auch möglich, das Meßsystem des Retardierapparates in seiner bisherigen
üblichen Funktion zu belassen, indem .die Nullage des Federsystems mit der Stellung
für Leerlast übereinstimmt. Mit Hilfe einer zusätzlichen Spule wird ein Drehmoment
erzeugt, welches das vorhandene mechanische und elektrische Drehmoment in jedem
Falle zu überwinden vermag, um das Meßsystem in die Stellung für maximale*Hängelast
zu bringen. In den Fig. 3 und q. sind zwei Ausführungsbeispiele des Meßsystems gezeigt,
wo diese Arbeitsweise verwirklicht wird. In Fig. 3, wo die normale Drehspule ,4
des Meßsystems an den Shunt 5 im L eonard-Kreis angeschlossen ist, während die feste
Feldspule 3 an einer konstanten Hilfsspannung liegt, ist noch eine zusätzliche Drehspule
2o vorgesehen. Bei der Ausführung nach Fig. q. ist die zusätzliche Spule 2o als
feste Feldspule parallel zur Drehspule 4 geschaltet. Der Kontakt g, der jetzt nur
zum Ein- bzw. Ausschalten der das Gegenmoment erzeugenden Hilfsspule 2o dient, wirkt
nunmehr als Schließkontakt und nicht als Öffnungskontakt wie bei der Anordnung nach
Fig. i.
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Obwohl .die Einrichtung nur in Zusammenhang mit der elektrischen Retardierung
der Fördermaschine beschrieben ist, .kann genau die gleiche Einrichtung in analoger
Weise für einen Apparat zur Überwachung der Retardierung angewendet werden. Beim
Vorhandensein eines solchen Überwachungsapparates wird das Meßsystem des Überwachungsreglers
oder Drehmagneten genau gleich ausgeführt wie dasjenige des Retardierapparates,
und ihre Wirkungsweise ist auch gleich wie beider beschriebenen Einrichtung.