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Untersynchrone Regelsteuerung mit Schleifbremse für Asynchronmotoren
Um bei Fahr- und Hubwecken für Krane uaitersvnchrone Drehzahlen zu erreichen, ist
es bekannt, die an und für sich notwendige Haltebremse zugleich als Schleifbremse
zu verwenden, wobei der Bremsdruck in bekannter Weise selbsttätig in Abhängigkeit
von der Läuferspannung und damit in Abhängigkeit von der Drehzahl des Triebwerkmotors
geregelt wird. Es hat sieh jedoch herausgestellt, d-aß nicht jeder elektrisch betriebene
Bremslüfter (Ihierunter ist der Antrieb zu verstehen, der beim Eitisch@al@teu die
mechanische Bremse lüftet unid im auc,geschalteten Zustand die Bremse einfallen
l,äßt) zur Bremydruckregelung geeignet ist.
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Einen zur Betätigung der Bremse sehr häufig verwendeten Bremslüfter
stellt z. ß. der Motorbremslüfter dar. Der als Antriebsmotor dienende Asynchronmotor
mit Kürzschluß- oder Schleifringläufer treibt dabei über ein Übersetzunigsgetriebe
eine Kurbel an, an der die Feder- oder (xewi'chtsbrem,se angekuppelt ist. Beim Einschalsten
des Motorbirems,lüfters läuft der Motor so lange, bis die Kurbel und damit auch
der Motor an einem albgefederten Anschlag zur Hubbegrenzung zum StilIstandkommt.
Solange der Motor eingeschaltet ist, ist die Bremse gelüftet; nach dem Aus,schadten
des iN-lotors fällt die Bremse ein.
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Verwendet man den Motorbremslüfter zur Selbstregelung des Bremsdruckes,
imdem man ihn in bekannter `'eise an den Läufer des zu regelnden Triebwerkmotors
anschließt, so treten fo'l@genide Verhältnisse ein: Der Tniebwerktnotor steht zunächst
still und erzeugt in seinem Läufer bei der
Läuferfrequenz f = i
oo 0/a die Spannung is = i:oo °/a. Der an der Läuferspannung des Triebwerkmotors
liegende Motor des Bremslüfters läuft an und lüftet die mechanische Bremse. Läuft
jetzt nach erfolgter Lüftung der Bremse der Triebwerkmotor z. B. auf die Drehzahl
ya = io % an, so fallen die Läuferspannung 7c und -die Läuferfrequenz f um io%,
also auf go% dies N?ennwertes. Ist der Triebw-erkmotor vollständig entlastet und
soll die Drehzahl n = io0/u beibehalten werden, so muß dxe Schleifbremse ein Bremsdrehmoment
erzeugen, das dem Motordrehmoment bei n = io % das Gleichgewicht hält. Hieraus folgt,
daß der Bre.msdiruck sder Schleifbremse bei einem geringen Drehzahlanstieg stark
ansteigen mu.ß, falls Bier gewünsdhte Selbstreg elefiekt erreicht werden soll. Da
aber die Läuferspannung und die Läuferfrequenz verhältnisgleichen Änderungen unterworfen
sind, so kann praktisch keine Änderung des Motordrehmomentes des Bremslüfters eintreten.
Aus diiesem Grundre ist hisher von der Verwendung des Motorbremslüfters zur Selb..stregelunrg
des Bremsdruckes von Schleifbremsen Abstand genommen worden. An Stelle dieser einfachen
und sonst allgemein gebräuchlichen Geräte werden daher oft elektrohydraulische oder
elektropneumatische Bremslüfter verwendet, bei dienen durchlaufende Asynchronmotoren
zur Anwend@urng gelangen. Die Selbstregelung des Bremsdruckes erfolgt hierbei in
Abhängigkeit von der Läuferfrequenz sowie nach den .Gesetzen der Zentrifugalpumpe
bzw. des Zentrifugallüfters.
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Demgegenüber zeichnet sich dlie Erfindung im wesentlIchen dadurch
aus, daß auf den untersynchronen Regelstellungen zwischen dem Läufer des Triebwerkmotors
und dem Ständer des nach erfol:gte@m Hub stillstehenden Bremslüftermotors Kondensatoren
eingeschaltet werden. Auf !diese Weise ist es möglich, das Bremsdrehmoment des Bremslüftermotors
und damit den Bremsdruck beliebig zu beeinflussen.
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Im Läuferstromkreis des Bremslüfters können Ohmsche, kapazitive oder
induktive Widerstände eingeschaltet werden. je nachdem wie das Verhältnis des kapazitiven
Widerstandes des eingeschalteten Kondensators zum iind@uktiven und Ohmschen Widerstand
des Bnemslüftermotors bemessen wird, ergibt sich jede beliebige Brem.sdruckch.arakteristik
Je nach den Erfordernissen der mechanischen Bremse. Erfin.dulrgsgemäß kann zur Veränderung
der Bremsdrackcharakteristik entweder der kapazitive oder induktive bzw. der Omsche
Widerstand verändert werden. Es kann eine feste Einstellung der Widerstände vorgenommen
werden, die auf den Selbstregdschaltstellurngen unverändert bleibt; es ist aber
auch möglich, das Widerstandsverhältnis auf den einzelnen Selbstregelschaltstellungen
zu verändern.
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Ist es z. B. erwünscht, den Bremsdruck bei al)-fallen@der Drehzahl
des Triebwerkinotors nur wenig zu steigern, so ist die Größe des Ohmschen Widerstandes
entscheidend. Der Triebw.erkmotor läuft dann mit größerer Drehzahl. Soll dagegen
der Bremsdiruck bei abfallender Drehzahl des Triehlverlcmotors stark ansteigen,
so muß der Ohmsche Widerstand zugunsten des induktiven und kapazitiven Widerstandes
klein bemessen werden, so daß der Triebwerkmotor mit kleiner Drehzahl läuft. Die
unterschiedliche Bemessung der Wi@dterstände kann in bekannter Weise durch Änderung
des Vorwiderstandes im Läufer des Motorbremslüfters, durch entsprechende Wicklungsbemessung
usw. herbeigeführt werden. Die Größe des induktiven Widerstandes i.st z. B. dadurch
leicht zu verändern, daß man den Motor mit einer Nennspanm.ung von 390 V
an sdie Läuferspannung mit einer Nennspannung von a2o V anschließt oder durch Zwischenschaltung
eines kleinen Hilfstransformators die erforderliche Spannung erzeugt. Hierdurch
läßt sich das Drehmoment des Brernslüftermotors bel,iehig beeinflussen.
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Gegenüber den bekannten, mit einer Schleifbremse versehenen untersynchronen
Regelsteuerungen, die nur mit durchlaufendem Motonbremslüfter ausgeführt werden
konnten, ist es durch die Maßnahmen nach der Erfindung m'öglic'h, die größte Anpasisungsfähigkeit
an die Eigenschaften bestsehender Bremskonstruktionen und Regelanfiorderungen zu
erreichen und somit den Anw-endiung.sbereich der Schleifbremse zu untersynchroner
Drehzahlregelung zu erweitern.
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Die Anwendung der Erfindung, irrt auf Kranh iubwerke nicht beschränkt.
So kann düe Erfindung beispielsweise für Aufzugssteuerungen verwendet werden.