-
Elektrischer Mehrmotorenantrieb für eine oder mehrere Arbeitsmaschinen
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Mehrmotorenantrieb für eine oder mehrere
Arbeitsmaschinen, bei denen die .einzelnen Antriebsmotoren durch zusätzliche über
eine elektrische Ausgleichswelle miteinander verbundene Gleichlaufmaschinen im Gleichlauf
gehalten werden und bei dem mindestens einer der Antriebsmotoren über eine elektromagnetische
Kupplung mit der zugehörigen Gleichlaufmaschine kuppelbar ist.
-
Sollen zwei oder mehr Maschinenglieder oder Triebwerke mit gleicher
Drehzahl oder gleichbleibendem Drehzahlveri.ältnis, d. h. im Gleichlauf, zusammenarbeiten,
so wird, wenn die örtlichen Verhältnisse die Anordnung einer mechanischen Verbindungswelle
unwirtschaftlich machen oder verbieten, eine sogenannte elektrische Welle angewendet.
Bei einer Ausführung der elektrischen Welle wird z. B. jeder Arbeitsmotor beliebiger
Art mit einem Drehstrom-Asynchronmotor mit Schleifringl.äufer als Wellenmaschine
gekuppelt. Die Ständerwicklurrgen der Wellenmaschinen sind phasengleich an ein gemeinsames
Netz angeschlossen und die Läuferschleifringe phasengleich miteinander verbunden.
Derartig angeschlossene und verh.
undene Asyn.chronmotoren arbeiten
dann so zusammen, als ob sie durch eine mechanische Welle gekuppelt seien. Treten
bei einer solchen Anordnung in einem der Antriebe so starke mechanische Beanspruchungen
auf, daß die Wellenmotoren das erforderliche Ausgleichsmoment nicht mehr abgeben
können, so »bricht« bei starrer Kupplung zwischen den Arbeitsmotoren und den Wellenmaschinen
die elektrische Welle, und die Anlage muß abgeschaltet worden. Nach Beseitigung
der Störung müssen dann erst die Wellenmaschinen wieder in die phasengleiche Lage
.gebracht werden, was bei starrer Kupplung der Wellenmaschinen mit den Arbeitsmotoren
unter Umständen erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Erst nach Einstellung der phasengleichen
Lage der Wellenmotoren ist eine erneute Einschaltung der Arbeitsmaschinen möglich.
-
Diese Nachteile können erfindungsgemäß dadurch beseitigt werden, daß
als Magnetkupplung eine regelbare Magnetpulverkupplung vorgesehen ist, deren Erregerstrom
so eingestellt ist, daß das Übertragungsmoment unterhalb des maximal übertragbaren
Wellenmomentes liegt. Durch entsprechende Einstellung des Erregerstromes der Magnetpulverkupplung
ist es möglich, das übertragungsmoment der Magnetpulverkupplung genau festzulegen
und so zu begrenzen, daß es unterhalb des maximal übertragbaren Wellenmomentes liegt.
Wird die Wellenmaschine mit den Arbeitsmotoren über derartige Magnetpulverkupplungen
verbunden, so wird bei Hindernissen in einem der Triebwerke, die das Kupplungsmoment
überschreiten, die Kupplung des betreffenden Antriebs schlüpfen, ohne daß die elektrische
Welle bricht. Durch besondere zusätzliche Mittel kann dann bei auftretendem Schlupf
an der überbeanspruchten M. P.-Kupplung die Gesamtanlage abgeschaltet werden. Diese
Anordnung bietet den wesentlichen Vorteil, daß die elektrische Welle nicht unterbrochen
wird, sondern daß die Anlage sofort nach Beseitigung der Störurig wieder betriebsbereit
ist.
-
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Herstellung
der elektrischen Welle durch die Gleichlaufmaschinen bei abgekuppeltem Zustand der
Arbeitsmaschinen erfolgen kann. Dies bedeutet, daß die Antriebe zunächst einzeln.
ohne elektrische Welle genau in die erforderliche räumliche Lage eingestellt werden
können, daß dann nach Lösen der M. P.-Kupplung die elektrische Wellenschaltung der
Gleichlaufmaschinen hergestellt wird, wobei sich jede Gleichlaufmaschine beliebig
auf die anderen Gleichlaufmaschinen einspielen kann, ohne durch die sonst mit ihr
gekuppelten. Arbeitsmaschinen behindert zu sein. Nach Herstellung der phasengleichen
Wellenstellung der Gleichlaufmaschinen können dann die Arbeitsinotoren über die
Magnetpulverkupplung mit den Gleichlaufmaschinen gekuppelt werden, so daß die Anlage
betriebsbereit ist.
-
Um die genannten Vorteile zu erreichen, ist es nicht erforderlich,
daß zwischen jeder Gleichlaufmaschine und Arbeitsmotor eine M. P.-Kupplung angeordnet
ist, sondern, es genügt unter Umständen, z. B. bei zwei Antrieben, nur in einem
Antrieb eine M. P.-Kupplung vorzusehen.
-
Um die elektrische Welle nicht der Gefahr einer zu großen Belastung
auszusetzen, mußte man bisher bei Verwendung von starren Kupplungen. zwischen Arbeitsmaschine
und Antriebsmotor und Gleichlaufmaschine besonders darauf achten, daß die Drehzahlcharakteristiken
der verwendeten Arbeitsmotoren annähernd gleich waren. Durch Einbau der M. P.-Kupplung
gemäß der Erfindung ist man in der Wahl der zusammenarbeitenden Arbeitsmotoren freier,
da die M. P-Kupplung eine zu hohe ungewollte Steigerung der Ausgleichsdrehmomente
für die Welle vermeidet.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung
mit jeweils zwei Antriebsmotoren, zwei Gleichlaufmaschinen und. zwei Arbeitsmaschinen
dargestellt.
-
Die Anordnung nach Fig. i ist so aufgebaut, daß Arbeitsmaschine 12
und Antriebsmotor i über ein Getriebe io miteinander verbunden auf einer Seite der
M. P.-Kupplung 8 liegen. Auf der anderen Seite der M. P.-Kupplung 8 liegt die Gleichlau.fmaschine
3,, deren Schleifringe 5 über die Verbindungsleitungen 7 mit den Schleifringen 6
der zweiten Gleichlaufmaschine ¢ verbunden, sind. Die Achse der zweiten Gleichlaufmaschine
q. ist über die M. R-Kupplung 9 mit dem Antriebsmotor 2 des zweiten Triebwerkes
verbunden, der über das Getriebe i i auf die Arbeitsmaschine 13 arbeitet. Die Antriebsmotoren
i und 2 sind im Beispiel als Ds-Motoren vorgesehen, können aber auch als Gs-Motoren
od. dgl. ausgebildet werden. Die Gleichlaufmaschinen 3 und q. sind ständerseitig
an. das Ds-Netz RST phasengleich angeschlossen und läuferseitig über die Leitung
7 phasengleich verbunden.. Die M. P.-Kupplungen. 8 und 9 sind so eingestellt, daß
ihr übertragbares Moment unterhalb des Momentes liegt, das von den Gleichlaufmaschinen
übertragen werden kann.
-
In Fig. 2 ist ein. Beispiel dargestellt, bei dem Gleichlaufmaschinen
3 und q. über die Getriebe io und i i starr mit den Arbeitsmaschinen, 12 und 13
gekuppelt sind, während die Arbeitsmotoren i und 2 über die M. P.-Kupplungen 8 und
9 auf der Antriebsgegenseite mit den Gleichlaufmaschinen verbunden sind. Die Schleifringe
5 und 6 der Gleichlaufmaschinen sind wieder durch die Leitungen 7 phasengleich miteinander
verbunden, während die Ständer ebenfalls phasengleich am Ds-Netz liegen. Diese Anordnung
bietet bei Antrieben, bei denen keine negativen Momente auftreten können, den Vorteil,
da,ß bei unerregten. Kupplungen 8, 9 und gelüfteten nicht gezeichneten. Stopp- und
Haltebremsen die Ausgleichsmaschinen, eingeschaltet werden können, so daß das gegenseitige
Einstellen der elektrischen Welle erfolgen kann.. Erst dann werden die Arbeitsmotoren
1, 2 eingeschaltet, die Kupplungen erregt und damit der Hochlauf eingeleitet. Derartige
Anordnungen lassen sich vorteilhaft bei Fahrwerken, die gleiche Momente nach beiden
Drehrichtungen haben, oder bei Wehranlagen,
bei denen selbstsperrende
Getriebe. verwendet werden, benutzen, können aber auch bei sehr langen. Werkzeugmaschinen
mit verschiedenen Supporten, die im Gleichlauf arbeiten sollen, vorteilhaft Anwendung
finden.