DE914997C - Genauigkeitsschaltung fuer Leonardantriebe - Google Patents

Genauigkeitsschaltung fuer Leonardantriebe

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DE914997C
DE914997C DEP36070A DEP0036070A DE914997C DE 914997 C DE914997 C DE 914997C DE P36070 A DEP36070 A DE P36070A DE P0036070 A DEP0036070 A DE P0036070A DE 914997 C DE914997 C DE 914997C
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DE
Germany
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leonard
circuit
current
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regulator
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DEP36070A
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Inventor
Robert Keller
Erich Tochtermann
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BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri France SA
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/34Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using Ward-Leonard arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

  • Genauigkeitsschaltung für Leonardantriebe Die Leonardschaltung hat besonders bei jenen Antrieben ein großes Anwendungsgebiet gefunden, bei welchen die Drehzahl von Null bis Maximum in beiden Drehrichtungen zu regeln. ist. Diese Betriebsart kommt beispielsweise auch häufig bei Fördermaschinen vor. Die Wirtschaftlichkeit der Förderung in einem Grubengebiet ist um so größer, j e mehr die Förderung auf einige wenige Hauptschächte konzentriert ist. Damit ist eine starke Steigerung von Nutzlast und. Fördergeschwindigkeit verbunden. Die Leistungsfähigkeit solcher Schächte kann aber nur dann voll ausgenutzt werden, wenn die maximal zugelassene Fördergeschwindigkeit unabhängig von Größe und Richtung der Last genau eingehalten wird, wenn ferner die Masclun.e in kürzesterZeit beschleunigt und verzögert wird und die Manöver in der Förderpause für den Stockwerkwechsel der Förderkörbe raschestens ausgeführt werden,. Bei automatisch gesteuerten Fördermaschinen kommt noch die außerordentlich wichtige und strenge Bedingung hinzu, daß eine ganz kleine Einfahrgeschwindigkeit mit sehr großer Genauigkeit eingehalten werden, muß, um ein zielgenaues Anhalten der Fördergefäße oder Förderkörbe durch die mechanische Bremse zu erreichen.
  • Infolge der ohmschen Widerstände im Leonardstromkreis, der Drehzahlschwankungen des Umformers bei Änderung der Belastung und eventuell der Frequenz, Ankerrückwirkung, Erwärmung der Maschinen und Änderung der Raumtemperatur treten bei der in der einfachsten Form ausgeführten Leonardschaltung bereits wesentliche Abweichungen der Geschwindigkeit bei ein und derseliben Steuerhebelstellung auf, insbesondere bei kleinen Geschwindigkeiten. Auch folgt die Motordrehzahl wegen der magnetischen Trägheit des Steuerkreises nur verhältnismäßig langsam der Steuerhebelbewegung, womit größere Zeitverluste verbunden sind, wenn nicht sehr geschickt gesteuert wird.
  • Die normale Leonardsteuerung muß daher durch besondere Regeleinrichtungen, ergänzt werden, damit sie den sehr weitgehenden Anforderungen einer guten Fördermaschinensteuerung entspricht. Solche Regeleinrichtungen beruhen vielfach auf dem Grundsatz, eine durch die Steuerhebelstellung diktierte Solldrehzahl mit der tatsächlich, vorhandenen Istdrehzahl zu vergleichen und den vorhandenen Drehzahlunterschied zium Gesch.wind:igkeitsa,usgleich heranzuziehen.
  • Die erfin;düngsgemäße Genanigkeitsschaltung für Leonardantriebe arbeitet ebenfalls nach diesem Prinzip, wobei einer vom Steuerapparat eingestellten, der Sollgeschwindigkeit entsprechenden; Spannung die derIstgeschwindigkeitentsprechendeSpannung eines vom Leonardmo,tor angetriebenentT.acho:-dynamos entgegengesetzt wird. Mit dieser, neuen Schaltung soll die Regeleinrichtung des Antriebes bereits bei außerordentlich kleinen; Drehzalüunterschieden mit maximaler Regulierleistung ansprechen, ohne daß dabei irgendwelche den Betrieb störende Pendelungen auftreten. Ferner soll eine sehr rasche und genau wirkende Geschwindigkeitsregelung über den. ganzen Drehzahlbereich des Motors ermöglicht werden und alle äußeren Einflüsse, welche die Genauigkeit der Regelung beeinträchtigen könnten, automatisch ausgeschaltet werden. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dal3 die bei einer Abweichung von. der eingestellten Sollgeschwindigkeit auftretende Spannungsdifferenz zur Betätigung eines Spannungsschnellreglers benutzt wird, welcher in Verbindung mit einem in Reihe geschalteten statischen Überstromschnellregler die Erregung des Leonardgenerators automatisch derart regelt, da.ß die jeweils eingestellte Dehzah.l genau eingehalten und gleichzeitig der Strom im Leonardkreis auf einen festgelegten Maximalwert begrenzt wird.
  • Es sind Schaltungen bekannt, bei welchen Verstärkermaschinen (Amplidy-ne, Rototrol) durch die erwähnte Spannungsdifferenz, die bei einer Abweichung zwischen Soll- und Istgesch:windigkeit entsteht, erregt werden und die genaue Konstanthaltung der Drehzahl der Fördermaschine bewirken. Zur Begrenzung des Maximalstromes sind diese Verstärkermasch.inen mit einer zweiten Erregerwicklung versehen, welche beim Amplidyne durch. ein Shunt in Verbindung mit einem Transformator und. Gleichrichter in Graetzscbaltung und beim Rototrol durch ein zweites Rototrol. gespeist wird. Bei diesen Verstärkermaschinen handelt es sich um spezielle, mit großer Sorgfalt auszuführende Maschinen.. Bei der Schaltung gemäß der Erfindung dagegen werden an Stelle solcher Maschinen zwei Wälzsektorregler normaler- Bauart verwendet, die entweder eine zweite Erregerwicklung auf dem normal ausgeführten: Erreger des Leo:nardgenerators oder die Erregerwicklung eines mit diesem Erreger in Reihe geschalteten Zusatzerregers speisen. Die:erforderlncheErregung für den Leerlauf des Fördermotors wird durch, den Steuerapparat direkt geliefert.
  • Außer der einfachen Einstellung hat die Reglersteuerung gemäß der Erfindung gegenüber einer solchen mit Verstärkermaschinen noch folgende wesentliche Vorteile: Bei einer Störung an den Reglern kann der Förderbetrieb mit .dem Steuerapparat allein mit ehvas verringerter Geschwindigkeit aufrechterhalten werden. Bei einer Verstärkermaschine kann aber der Betrieb nur weitergeführt werden, wenn eine Ersatzmaschine mit der ganzen zugehörigen Apparatur vorgesehene, ist. Ferner bei bereits vorhandenen Förderanlagen kann durch Hinzufügen eines kleinenZusatzerregers zum vorhandenen Erreger mit den beiden Schnellreglern eine Genauigkeitsschaltung auf sehr einfache Weise noch nachträglich erreicht werden. Ein nachträglicher Umbaiu mit Verstärkermaschinen erfordert dagegen einen viel größeren Aufwand und ist auch wesentlich komplizierter.
  • An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, und zwar ist in Fig. i als Ausführungsbeispiel derselben eine Genauigkeitsschaltung für den Antrieb einer Förderanlage in schematischer Weise dargestellt. Es bedeutet i der Motor und 2 der Generator des Leonardkreises. Für die Erregung des Leonardgenerators 2 ist ein Erregergenerator 3 vorgesehen, der zwei Erregerwicklungen 4, 5 besitzt. Die eine Erregerwicklung 4 ist über einen mittels eines Steuerhebels 6 verstellbaren Potentiometer 7 am Gleichstromhilfsn.etz 8 angeschlossen, während die zweite Erregerwicklung 5 über einen. astatischen: Spannungsregler 9 und einen in Reihe mit diesem geschalteten, statischen Überstromschnellregler io gespeist wird. Gekuppelt mit dem Leo:nardmotor i ist ein Tachodynamo i i, dessen Anker sich im Stromkreis der Drehspule i2 des Spannungsschnellreglers 9 befindet. Die Istspannung dieses Tachodynamos ist entgegengesetzt derSollspannun:g des Potentiometers 7 gerichtet. Die Drehspule 13 des überstrornschnellreglers io ist an eine vom Leonardstrom durchflossene Hauptstromwicklung 14 angeschlossen.
  • Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist wie folgt: Sobald zwischen, der Ist- und Sollspannung eine Differenz von Bruchsteilen eines Volts auftritt, schlägt der sehr empfindlich und astatisch ausgeführte Spannungsregler 9 sofort in die entsprechende Endlage aus und sendet in die Erregerwicklung 5 eine Erregung, welche in der Größenordnung jener der Erregerwicklung 4 bei voller Steuerhebela#uslage entspricht. Es erfolgt somit ein außerordentlich rascher Spannungsaufbau des Leonardgernerators a bei Steuerhebela:uslage bzw. Spannungsabbau bei Steuerhebelrückführung. So@ lange der Strom im Leonardkreis unterhalb eines eingestellten Wertes bleibt, befinden sich die Wälzsektoren: des im Regelkreis des Spannungsreglers 9 liegenden. Überstromschnellreglers io in der gezeichneten Endlage. Sobald jedoch beim. sehr energischen Drehzahlenausgleich durch denn. Spannungsregler 9 der Strom im Fördermotor i den erwähnten maximalen Wert überschreitet, bewegt sich das Regelsystem desÜberstromreglers io gegen die Mittellage und schaltet dadurch Widerstand 15 in den Stromkreis des Regelsystems des Spannungsreglers 9 ein.
  • Infolgedessen wird momentan und automatisch die Wirkung des Spannungsreglers 9 so weit verringert, dali der eingestellte Maximalstrom im Fördermnator nicht überschritten wird. Wenn der Steuerhebel 6 am. Beginn eines Förderzuges sehr rasch in die Endlage geführt wird, so kann der rasche Anstieg des Erregerstromes in der Haupterregerwicklung 4 bewirken, daß der Anfahrstrom des Fördermotors den maximal zulässigen Wert überschreitet. In einem.. solchen Falle bewegt sich das Regelsystem des Überstromreglers, jo noch über die Mittellage hinaus gegen die zweite Endlage. Infolge der Brückenschaltung des Überstromreglers wird dann der Erregerstrom in der Erregerwicklung 5 negativ; er- kompensiert daher die Wirkung der Erregerwicklung 4 so weit, daß trotz der raschen Steuerhebelbewegung und daher beim in der Endlage befindlichen Spannungsregler 9 der maximal zugelassene Anfahrstrom des Fördermotors nicht überschritten. wird. Durch eine entsprechende Einstellung des unsymmetrisch angeordneten Vorscha,ltwiderstandes 15' des Reglers io wird die maximale negative Erregung durch den Überstromregler auf den benötigten Teil der maximalen positiven Erregung durch den Spannungsregler 9 beschränkt.
  • Da der Spannungsregler 9 als Nullspannungsregler wirkt, so schlägt er immer, unabhängig von der Drehrichtung und Lastrichtung, nach jener Seite aus, welche im Sinne einer Spannungsverringerung wirkt. Beim Überstromregler io liegen Drehspule 13 und Magnetwicklungen 16 in Reihe an einer vom Strom im Leonardkreis abhängigen Spannung, z. B. an einer Hauptstromwicklung 14 des Fördermotors i oder des Steuergenerators z. Beim Überschreiten des eingestellten Stromes schlägt daher der Überstromnregler io unabhängig vorn der jeweiligen Drehrichtung und Lastrichtung immer .nach derselben Seite aus. Die Ausführung des Spannungsreglers 9 mit einer vorübergehenden Statik der Dämpfungseinrichtung bewirkt in Verbindung mit der Statik des Überstromreglers io, daß trotz der astatischzn Ausführung des Spannungsreglers und damit seiner großen Regulierschnelligkeit die für den Betrieb erforderliche Stabilität der Regulierung vorhanden ist.
  • Infolge der Reihenschaltung der Reguliersysteme des astatischen Spannungsreglers in Ausführung mit vorübergehender Statik und des statischen Überstromreglers ,in Verbindung mit der Reihen,-schaltung der Wicklungen von ! Drehspule und Magneten dieses Reglers wird erreicht, daß bereits bei den. geringsten Abweichungen von der eingestellten Solldrehzahl ein energischer und sehr genauer Drehzahlausgleich bei allen Geschwindigkeiten stattfindet, wobei gleichzeitig verhindert wird, da,ß der Strom im Ixonardkreis einen eingestellten. maximalen Wert überschreitet, dies selbst bei raschester Steuerhebelbewegung für Beschleunigung oder Verzögerung. Gleichzeitig wird die Maschine gegen Überstrom beim Axtfahren mit anomal großen Lasten geschützt. Infolge der vorgesehenen Schaltung werden trotz des Drehrichtungswechsels nur zwei Schnellregler ohne weitere Umschalteinrichtungen und ohne weiteren Steuerapparat für die Reguliereinrichtung benötigt. Es sind daher nur verhältnismäßig einfache zusätzliche Apparate nötig, um die beschriebene Schalteinrichtung für Handsteuerung in eine solche für eine vollautomatisch gesteuerte Fördermaschine umzu::wandelm Im Falle des Versagens der Reguliereinrichtung ist es ohne weiteres möglich, den Betrieb mit der Steuerung der Erregerwicklung 4 allein, weiterzuführen, wobei dann aber wegen des Wegfallens der Drehzahlausgleicheinrichtung entsprechend vorsichtiger gesteuert werden muß. Es ist auch möglich, die Maschine mit den beiden Reglern: allein, d. h. durch die Erregerwicklung 5 ohne die Er-' regerwicklung 4 zu steuern, wenn die Leistung des Spannungsreglers 9 sehr reichlich gewählt wird. Jeder Regler wird für sich eingestellt, so daß eine sehr einfache und gute Anpassung an, die jeweiligen Betriebsbedingungen möglich ist.
  • Bei Fördermaschinen mit sehr leistungsfähigere Speisenetz spielt die Größe der maxirealen. Leistungsaufnahme während der Anfahrperiode keine Rolle. Einre solche Maschine kann daher zwecks Erreichens einer maximalen Produktion während der ganzen Anfahrperiode mit dem maximal zulässigen Anfahrstrom beschleunigt werden. Die Leistungsaufnahme steigt dabei ungefähr im Verhältnis mit der Drehzahl des Fördermotors an, so daß die größte Leistungsspitze am Netz am Ende der Anfahrperiode ist. Ist dagegen das Speisenetz nicht so stark, so mu,ß mit abnehmendem Strom und, damit abnehmender Beschleunigung angefahren werden. Dadurch wird die maximale, dem Netz entnommene Leistungsspitze wesentlich verringert, sie tritt vor Ende der Anfahrperiode auf. Um nunmehr eine solche selbsttätige Verringerung dies maximalen Anfahrstromes mit zunehmender Drehzahl zu erreichen, wird gemäß der Erfindung im Stromkreis der Drehspule 13 des Überstromschnellreglers io ein Zusatzregler 17 in Reihenschaltung vorgesehen.. Die Drehspule 18 und Magnetwicklungen i9 dieses Reglers liegen in Reihenschaltung an den Klemmen: des Tachodyn.a.-mos z i. Sobald ein bestimmter Strom durch diese Wicklungen fließt, wird das statisch ausgeführte Drehsystem des Reglers 17 aus der gezeichneten Endlage gegen, die aridere Endlage hin bewegt. Der Stromregler 17 verringert den Widerstand im Stromkreis der Drehspule 13 des Reglers io und bewirkt dadurch, daß dieser letztere einen Anfahrstrom einstellt, welcher bei zunehmender Drehzahl abnimmt. Infolge der Reihenschaltung von Drehspule 18 und Magnetspule i9 wirkt dieser Regler 17 immer im richtigen Sinne ohne Umschalteinrichtung, und zwar ,unabhängig voll, der Drehrichtung des Leonardmotors i. An Stelle des Zusatzreglers 17 kann auch eine geeignete Relaisschaltung vorgesehen werden.
  • Es ist zweckmäßig, den Tachodynamo ii möglichst temperaturunabhängig und ungesättigt auszubilden. Ferner wird seine Erregerwicklung 2o sowie jene des Fördermotors i an das gleiche Hilfsnetz 8 angeschlossen, so daß die Reguliergenauigkeit selbst bei kleineren; Spannungsschwankungen des Hilfsnetzes, hervorgerufen beispielsweise durch. Frequenzschwankunge-n, keineswegs beeinträchtigt wird. Es ergibt sich daher mit dieser Schaltung eine Reguliereinrichtung, die unabhängig von irgendwelchem: äußeren Einflüssen immer gleich genau arbeitet. Wird hingegen dem Steuerapparat ein: Widerstand vorgeschaltet, z. B. durch die elektrische Retardiereinrichtung, --wie sie bekanntlich für Gleichstrommaschinen angewendet wird, oder bei Seilfahrt, zwecks Verringerung der maximalen Geschwindigkeit bei Personentransport, so reagiert die Reguliereinrichtung darauf in: gleichem Sinne wie auf eine Steuerhebelbewegung, d. h. die Wirksamkeit solcher Vorschaltwiders.tände wird durch die Reguliereinrichtung in: vollem Maße unterstützt.
  • Wie bereits erwähnt, muß bei automatisch gesteuerter Fördermaschine die sehr kleine Einfalbgeschwindigkeit mit möglichst großer Genauigkeit lastunabhängig konstant gehalten werden. Wird der Tachodynamo i i vom Hilfsnetz 8 aus durch die Erregerwicklung 2o konstant erregt, so verläuft die Klemmenspannung proportional mit der Motordrehzahl. Erhält nunmehr der Tachodynamo eine zweite Erregerwicklung 2i, welche vom Potentiometer 7 so gespeist wird, daß der Erregerstrom in 21 umgekehrt fließt als jener in. 2o, so nimmt die Erregung mit wachsender Auslage des Steuerhebels 6 ab-. Dadurch ergibt sich bei einem bestimmten Drehzahlunterschied ein Spannungsunterschied an den Klemmen des Tachodynamos i i, welcher bei niedriger Drehzahl wesentlich größer als bei hoher Drehzahl ist. Im gleichen Verhältnis wächst die Reguliergenauigkeit des Spannungsreglers 9 bei kleiner Drehzahl. Der vom Steuerhebel 6 betätigte Umschalter 22 schaltet die Zusatzerregerwicklung 2i beim jeweiligen Drehrichtungswechsel selbsttätig um.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Stabilität der Drehzahlausgleichseinrichtung noch durch eine zusätzliche, in Fig. 2 dargestellte elektrische Stabilisierung erhöht werden. In diesem Fall wird der Spannungsregler 9 mit zwei Drehspulen 12' und 12" ausgeführt.
  • Zwischen dem Drehspulenteil 12' und dem Tachodynamo i i befindet sich ein durch ohmsche Widerstände 23' und 23" sowie induktive Widerstände 2.# und 24" gebildetes Brückensystem. Da die ohmschen Widerstände dieser Brückenteile gleich groß sind, ist zwischen den Anschlußpunkten A und B der Brücke so lange keine Potentialdifferenz vorhanden, als der Strom 11 im Spulenteil 12' ein Gleichstrom ist. Ändert sich die Spannungsdifferenz zwischen dem Potentiometer 7 und dem Tachodynamo i i, so ändert sich der Strom J1; es bildet sich infolge der zusätzlichen induktiven Wirkungen in den induktiven Widere ständen 2q.' und 2q." eine Spannungsdifferen3 zwischen den Punkten A und B. Der dadurch entstehende Strom 12 im Spulenteil 12" wird um so größer, je rascher die zeitliche Änderung vor sich gehet. Durch die vorgesehene Schaltung verlangsamt der Strom J2 die Bewegung des Spannungsreglers bei plötzlichen Spannungsänderungen und erhöht dadurch,die Stabilität der Regeleinrichtung.
  • An Stelle der Erregerwicklung q. auf dem Erregergenerator 3 in Fig. i kann auch ein separater Erregergenerator verwendet werden, dessen Erregerwicklung vom Spannungsregler 9 gespeist wird. Der Anker dieses Zusatzerregergenerators ist dann in Reihe mit jenem des Haupterregergenerators 3 zu schalten. Diese Schaltung wird besonders dann vorteilhaft angewendet, wenn zwecks Produktionserhöhung bestehende Fördermaschinen nachträglich mit der Genauigkeitsschaltung ausgerüstet werden, weil eine solche Anordnung ein Minimum an Abänderungen an den vorhandenen Einrichtungen verlangt.
  • Bei sehr großen Maschinen mit beträchtlichen Erregerleistungen speist der Spannungsregler 9 die Erregerwicklung eines kleinen, an den Erregergenerator 3 angekuppelten Generators, der seinerseits die Erregerwicklung 5 speist.
  • Zur Entlastung des Spannungsreglers kann auch ein zweiter Tachodynamo, der Stoßerregungstachodynamo, verwendet werden, der parallel mit einem Widerstand der _ Erregerwicklung q. vorgeschaltet ist. Er vergrößert bei d:et Steuerhebelbewegung die Stoßerregung und gleicht bei eintretender Drehzahländerung einen Teil der Drehzahldifferenz aus. Dieser zweite Tachodynamo ist mit einer konstanten Erregung sowie einer zweiten, vom Steuerapparat gespeisten entgegengerichteten Erregung versehen.
  • An Stelle des Gleichstromschnellreglers kann auch ein Frequenzregler vorgesehen werden. Die Schlupffrequenz des in diesem Fall als Asynchrongenerator ausgeführten Tachodynamos stellt die Istdrehzahl dar. Die Solldrehzahl wird durch eine vom Steuerhebel in der Induktivität geregelten Drosselspule gebildet. Durch den Frequenzregler wird die Istdrehzahl so lange geregelt, bis eine ftbereinstimmung der beiden Frequenzen erreicht ist.
  • Es ist noch zweckmäßig, im Stromkreis der Drehspule 13 des überstromreglers io einen Widerstand vorzusehen, der durch eine einfache Schalterkombination während der Verzögerungsperiode kurzgeschlossen wird. In diesem Fall spricht der überstromregler bereits bei einem kleineren Maximalstrom als während der Anfahrperiode an. Der maximale Bremsstrom wird dadurch kleiner gehalten als der maximale Anfahrstrom. Es ist ferner zweckmäßig, beim Personentransport (Seilfahrt) die maximal zulässige Beschleunigung bzw. Verzögerung herabzusetzen. Zu diesem Zweck wird der für Seilfahrt bereits benutzte Seilfahrtschalter mit einem weiteren Kontakt versehen, welcher einen Widerstand im Stromkreis der Drehspule des Überstromreglers bei Seilfahrt kurzschließt. Dadurch wird der maximale zulässige Anfahrstrom entsprechend herabgesetzt.
  • Da der bei der beschriebenen Genauigkeitsschaltung benutzte Spannungsregler 9 so wirkt, daß der Strom seiner Drehspule 12 möglichst klein wird, so wirkt er als Nullstromregler für den Leonardkreis, sobald er an eine vom Leonardstrom abhängige Spannung angeschlossen wird. Auf diese Weise ergeben sich noch zwei weitere wichtigeVorteile bei der Verwendung eines solchen Spannungsreglers für Fördermaschinensteuerung, und zwar wie folgt: Wenn in der Förderpause durch eine zusätzliche Schalteinrichtung die Drehspule 12 des Spannungsreglers 9 vom Stromkreis des Tachodynamos i i auf eine Hauptstromwicklung des Fördermotors i oder des Steuergenerators 2 umgeschaltet wird, so erregt der Spannungsregler den Erregergenerator des Steuergenerators derart, daß der Remanenzstrom im Leonardkreis praktisch vollkommen vernichtet wird, so daß eine Verringerung der Erwärmung der Maschinen und eine Ersparnis an Energie erreicht wird.
  • Wenn während der Fahrt infolge Funktionierens einer Sicherheitseinrichtung der Stromkreis der elektromagnetischen Auslösevorrichtung an der Sicherheitsbremse unterbrochen wird, so wird durch den Notschalter die Erregung des Steuergenerators 2 abgeschaltet. Je nachdem, ob die Last positiv (Förderlast) oder negativ (Hängelast) ist, wird die Maschine durch die mechanische Bremse allein früher oder später stillgesetzt. Es` tritt somit während der Stillsetzungsperiode durch die Sicherheitsbremse, vorausgesetzt, daß der Leonardstromkreis nicht geöffnet wird, ein positiv oder negativ wirkender Strom im Leonardkreis auf, der die Maschine langsamer oder schneller zu verzögern sucht. Ersterer vergrößert die Bremsenabnutzung, letzterer vergrößert die Seilrutschgefahr bei Treibscheibefödermaschinen. Wird beim Einfallen der Sicherheitsbremse die Drehspule 12 des Spannungsreglers 9 automatisch vom Stromkreis des Tachodynamos i i auf eine Hauptstromwicklung des Fördermotors oder des Steuergenerators umgeschaltet, so wirkt dieser Regler wieder als Nullstromregler im Leonardkreis. Bei Verwendung dieser Schaltung ist es daher nicht nötig, den Leonardstromkreis beim Einfallen der Sicherheitsbremse zu unterbrechen, um ihn während der Stillsetzungsperiode stromlos zu machen.
  • In Zusammenhang mit der beschriebenen Schaltung ist es noch von Vorteil, den in Abhängigkeit vom Leonardstrom arbeitenden Apparat praktisch dem Einfluß der Erwärmung der Maschinen zu entziehen, so daß der Apparat jeweils beim gleichen Strom, unabhängig von der Maschinentemperatur, anspricht. Dies kann nunmehr in sehr einfacher Weise erreicht werden, wenn für den Anschluß des Überstromschnellreglers io und des mit diesem in Reihe liegenden Zusatzreglers 17 eine Hauptstromwicklung 14 des Motors i oder des Generators 2 verwendet wird, und zwar unter Zwischenschaltung eines bifilär gewickelten, unter dieser Hauptstromwicklung untergebrachten isolierten Kupferdrahtes, der den gleichen Temperaturkoeffizienten aufweist wie die Hauptstromwicklung.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Genauigkeitsschaltung für Leonardantriebe, insbesondere für Fördermaschinen, bei der einer vom Steuerapparat eingestellten, der Sollgeschwindigkeit entsprechenden Spannung die der Istgeschwindigkeit entsprechende Spannung eines vom Motor angetriebenen Tachodynamos entgegengesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bei einer Abweichung von der eingestellten Sollgeschwindigkeit auftretende Spannungsdifferenz zur Betätigung eines Spannungsschnellreglers benutzt wird, welcher in Verbindung mit einem in Reihe geschalteten statischen Überstromschnellregler die Erregung des Leonardgenerators automatisch derart regelt, daß die jeweils eingestellte Drehzahl genau eingehalten und gleichzeitig der Strom im Leonardkreis auf einen festgelegten Maximalwert begrenzt wird.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen der Drehspule und des Magnetsystems des Überstromschnellreglers in Reihenschaltung an eine vom Strom im Leonardkreis abhängige Spannung angeschlossen sind.
  3. 3. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Drehspule des Überstromschnellreglers ein Zusatzregler in Reihenschaltung vorgesehen ist, der die Wirkung des Überstromschnellreglers derart beeinflußt, daß der Anfahrstrom bei steigender Drehzahl abnimmt. q.. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen der Drehspule und des Magnetsystems des Zusatzreglers in Reihe mit dem Tachodynamo geschaltet sind, so daß der Regler unabhängig von der Richtung des Stromes im Leonardkreis und dem Drehsinn des Leonardmotors anspricht. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehspule des Spannungsreglers zweiteilig ausgeführt ist, wobei der eint Spulenteil über eine Brücke aus ohmschen und induktiven Widerständen gespeist wird, die sich im Stromkreis des ersten Spulenteiles befinden. 6. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Drehspule des Überstromschnellreglers ein Vorschaltwiderstand vorgesehen ist, der während der Verzögerungsperiode kurzgeschlossen wird und den maximalen Bremsstrom gegenüber dem maximalen Anfahrstrom herabsetzt. 7. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Drehspule des Überstromschnellreglers ein Widerstand vorgesehen ist, der bei Seilfahrt durch einen Kontakt am Seilfahrtschalter kurzgeschlossen wird und die maximale Beschleunigung bzw. Verzögerung des Leonardmotors vermindert. B. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Erregerwicklung des Tachodynamos als auch der Steuerapparat am gleichen Hilfsnetz angeschlossen sind. g. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daB der Tachodynamo mit einer zweiten Erregerwicklung versehen ist, die im entgegengesetzten Sinne der konstant erregten Wicklung von der Spannung am Steuerapparat aus gespeist wird. io. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler in den Förderpausen bei Steuerhebelmittelstellung und aufliegender Bremse vom Stromkreis des Tachodynamos auf eine vom Strom im Leonardkreis abhängige Spannung umgeschaltet wird, um den Remanenzstrom zu vernichten. i i. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler beim Einfallen der Sicherheitsbremse vom Stromkreis des Tachodynamos auf eine vom Strom im Leonardkreis abhängige Spannung umgeschaltet wird, um ein stromloses bzw. rein mechanisches Bremsen ohne Öffnung des Leonardkreises zu erreichen. 12. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregergenerator des Leonardgenerators zwei Erregerwicklungen aufweist, wovon die eine über den Steuerapparat und die andere über den Spannungsregler und den mit diesem letzteren in Reihe geschalteten Überstromschnellregler gespeist wird. 13. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregergenerator des Leonardgenerators nur eine vom Steuerapparat aus gespeiste Erregerwicklung aufweist und ein vom Spannungsregler aus gespeister Zusatzerregergenerator vorgesehen ist, dessen Anker in Reihe mit jenem des Haupterregergenerators des Leonardgenerators geschaltet ist. 14. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregergenerator des Leonardgenerators zwei Erregerwicklungen aufweist, wovon die eine über den Steuerapparat und die andere über einen Generator gespeist wird, dessen Erregerwicklung durch den Spannungsregler erregt wird. 15. Schaltung nach Anspruch i2, dadurch gekennzeichnet, daß der über den Steuerapparat gespeisten Erregerwicklung des Leonardgeneratorerregers ein eigener Tachodynamo mit parallel geschaltetem Widerstand vorgeschaltet ist, wobei dieser Tachodynamo mit einer konstanten Erregung sowie einer zweiten, vom Steuerapparat gespeisten und entgegengesetzt gerichteten Erregung versehen ist. 16. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für den Anschluß des Überstromschnellreglers und des mit diesem in Reihe liegenden Zusatzreglers an den Leonardkreis eine Hauptstromwicklung einer der Maschinen der Leonardgruppe verwendet wird unter Zwischenschaltung eines bifilär gewickelten, unter dieser Hauptstromwicklung untergebrachten Kupferdrahtes, der den Ansprechstrom temperaturunabhängig macht. Angezogene Druckschriften: »Westinghouse Engineering«, Juli 1944, S. 124 bis i27.
DEP36070A 1948-05-04 1949-03-08 Genauigkeitsschaltung fuer Leonardantriebe Expired DE914997C (de)

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