DE972152C

DE972152C - Lowering circuit for hoists with an asynchronous motor as drive means

Info

Publication number: DE972152C
Application number: DED7144A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Meyer; Meinolf Wippermann
Original assignee: Demag Zug GmbH
Current assignee: Demag Zug GmbH
Priority date: 1950-10-20
Filing date: 1950-10-20
Publication date: 1959-05-27

Description

Bei elektrisch betriebenen Winden und Kranen ist es vielfach erwünscht, die vom Windenmotor im Senksinn beschleunigte Last über die normale Senkdrehzahl des Motors hinaus zu beschleunigen und mit erhöhter Geschwindigkeit abzusenken. Bei Verwendung von Windenmotoren üblicher Bauart und kleinen Lasten bis zu 3 t kann dieser Senkvorgang rein mechanisch von Hand aus sicher beherrscht werden. Bei Anwendung von Verschiebeankermotoren oder anderen Motoren mit vom Motorfeld direkt oder indirekt gesteuerter Bremse, steht dem jedoch entgegen, daß hier mit der Abschaltung des Motors zwangläufig die Bremse einfällt. Ebenso ist der Vorgang bei Verwendung von Motoren üblicher Bauart nicht mehr sicher zu beherrschen, wenn größere Lasten bewegt werden sollen.In the case of electrically operated winches and cranes, it is often desirable to use the winch motor in the Lowering accelerates the accelerated load beyond the normal lowering speed of the motor and lower it at increased speed. When using winch motors of the usual type and small loads of up to 3 t, this lowering process can be safely controlled by hand using purely mechanical means will. When using sliding armature motors or other motors with a brake controlled directly or indirectly by the motor field, however, this is opposed by the fact that the brake is inevitably applied when the motor is switched off. Likewise, the process can no longer be safely mastered when using motors of conventional design, when larger loads are to be moved.

Es ist bekannt, den Wicklungssträngen des Ständers eines Asynchronmotors Kondensatoren solcher Kapazität parallel zu schalten, daß nach dem Abschalten des Motors vo_m Netz das Ständerfeld kurzzeitig aufrechterhalten wird. Durch diese Maßnahme läßt sich der Motor abbremsen, wenn dieser vom Netz getrennt wird.It is known to switch the phase windings of the stator of an asynchronous motor capacitors such capacitance in parallel with that after switching off the motor vo _m network, the stator field is briefly maintained. This measure enables the motor to be braked if it is disconnected from the mains.

Die Erfindung macht von dieser Maßnahme in anderer Weise Gebrauch bei einem Hebezeug, bei dem der Motor als Verschiebeankermotor ausgebildet oder mit einer mechanischen Bremse mit einem vom Ständerfeld beeinflußten Bremslüftgerät versehen ist. Dann bleibt beim Abschalten des Motors vom Netz der Verschiebeanker in der Betriebslage bzw. hält das Bremslüftgerät die Bremse weiter gelüftet, so daß eine Last mit erhöhter Geschwindigkeit abgesenkt werden kann.The invention makes use of this measure in a different way in a hoist which the motor is designed as a sliding armature motor or with a mechanical brake a brake release device influenced by the stator field is provided. Then it remains when the engine is switched off from the network, the sliding armature is in the operating position or the brake release device holds the brake further ventilated so that a load can be lowered at increased speed.

Dei' Motor ist in diesem Fall nicht mehr an die Xetzfrequen?; gebunden, er kann vielmehr übersynchron laufen, jedoch ohne die Gefahr des Durchgehens. Zwar steigt die Aufnahmefähigkeit der Kondensatoren mit der Frequenz, jedoch ergibt sich durch die Verluste im Motor immer ein Gleichgewichtszustand, der die Drehzahl begrenzt. Diese Enddrehzahl wird durch die Größe der Kondensatoren beeinflußt. Sie kann auch willkürlich verändert werden, wenn man die Kondensatoren regelbar ausbildet. Damit ist eine Möglichkeit zur Regelung der übersynchronen Lastsenkdrehzahl auch für Motoren mit besonderem Bremslüftgerät gegeben. In this case the engine is no longer working Xetzfrequen ?; tied, it can run rather oversynchronously, but without the risk of runaway. The capacity of the capacitors increases with the frequency, but results Due to the losses in the motor, there is always a state of equilibrium that limits the speed. These Final speed is influenced by the size of the capacitors. It can also be changed arbitrarily if the capacitors are designed to be adjustable. So there is a possibility of regulation The oversynchronous load lowering speed is also given for motors with a special brake release device.

Der Absenkvorgang gestaltet sich folgendermaßen: Der Motor wird zunächst im Senksinn eingeschaltet und die Last in der entsprechenden Richtung beschleunigt. Gleichzeitig liegen die Kondensatoren parallel zum Motor und liefern den Magnetisicrungsstrom für das Ständerfeld. Soll zum Fieren übergegangen werden, also zum Senken der Last nur durch deren Gewicht ohne Motorantrieb, ho wird der Motor vom Netz abgeschaltet. Die Kondensatoren halten danach die Erregung des Ständerfeldes aufrecht. Die Drehzahl des Motors erhöht sich jetzt so lange, bis durch die Verluste im Motor ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Hierbei erhöht sich entsprechend der Magnetisierungscharakteristik die Klemmenspannung, und dadurch wird mit Sicherheit vermieden, daß die Bremse einfällt. Diese Erhöhung der Klemmenspannung wird gleichzeitig für die automatische Abschaltung der einzelnen im Dreieck geschalteten Kondensatorengruppen zur größtmöglichen Beschleunigung des Motors benutzt. Kurz vor Beendigung des Senkvorganges wird wieder auf das Netz im Senksinn zurückgeschaltet. Die Last wird unter Energierücklieferung in das Netz abgefangen und kanu langsam abgesetzt werden.The lowering process is as follows: The motor is first switched on in the lowering direction and accelerates the load in the corresponding direction. The capacitors are at the same time parallel to the motor and supply the magnetizing current for the stator field. Should for Freeze can be skipped, i.e. to lower the load only by its weight without motor drive, ho the motor is switched off from the mains. The capacitors then keep the excitation of the Stand section upright. The speed of the motor increases now until through the losses a state of equilibrium has been reached in the engine. This increases according to the magnetization characteristic the terminal voltage, and this will certainly prevent the brake from being applied. This increase in terminal voltage is used at the same time for the automatic shutdown of the individual switched in the triangle Capacitor groups used to accelerate the motor as much as possible. Just before the end the lowering process is switched back to the net in the lowering direction. The load is taking Energy return into the network is intercepted and can be slowly withdrawn.

+o Iu Abb. ι der Zeichnung ist ein Schaltschema gemäß der Erfindung für eine Druckknopfsteuerung dargestellt. Der Druckknopf »Heben« schaltet den Stromkreis von der Steuerleitung T_ST über den Halteknopf i, die Befehlsleitung 2, die Sicherheitskontakte 5 b und 6 b des Kondensatorschützes 5 und Senkschützeso und die Schützspule 8 a des Hebeschützes 8 nach R_ST. Das Hebeschütz 8 schaltet den Motor 9 über den Sicherheitsendschalter io ein. Ferner wird die Befehlsleitung 3 vom Druckknopf »Senken« durch den Schalter 8 & unterbrochen und die Kontakte 8 c und 8 d geschlossen, womit das Kondensatorschütz 5 von Rg_T her über die Spule 5 α eingeschaltet wird, zur Verbesserung des Leistungsfaktors. Das Hebeschütz 8 hält sich so lange über seinen Haltekontakt 8 c, unabhängig vom Fingerdruck auf den Druckknopf »Heben«, bis der »Halt«-Druckknopf 1 den Hubvorgang wieder unterbricht.+ o Iu Fig. ι the drawing shows a circuit diagram according to the invention for a push button control. The push button "lift" switches the circuit from the control line T _ST via the hold button i, the command line 2, the safety contacts 5 b and 6 b of the capacitor contactor 5 and lowering contactor and the contactor coil 8 a of the lifting contactor 8 to R _ST . The lifting contactor 8 switches on the motor 9 via the safety limit switch io. Furthermore, the command line 3 is interrupted from the push button "lowering" by the switch 8 & and the contacts 8 c and 8 d closed, whereby the capacitor contactor _{5 is switched on from Rg T} via the coil 5 α to improve the power factor. The lifting contactor 8 remains on its holding contact 8c, regardless of the finger pressure on the push button “lift”, until the “stop” push button 1 interrupts the lifting process again.

Der Druckknopf »Senken« schaltet den Stromkreis von der Steuerleitung T_ST über den Halteknopf 1, die Befehlsleitung 3, den Rückkontakt 8 & des Hebeschützes 8 und die Schützspule 6 α des Senkschützes 6 nach R_ST. Das Senkschütz 6 schaltet den Motor über den Sicherheitsschalter 11 ein. Die Kontakte 6 c und 6 d werden geschlossen und der Kontakt 6 b geöffnet. Die Befehlsleitung 2 vom »Heben«-Knopf wird unterbrochen; das Kondensatorschütz 5 wird über den Hilfskontakt 6d des Senkschützes 6 und die Schützspule 5 a mit einer eigenen Selbsthaltung über den Haltekontakt 5 d nach R_ST eingeschaltet. Dagegen hält sich das Senkschütz 6 von der Leitung 4 her über den Rückkontakt des Druckknopfes »Fieren« nach Haltekuopf ι unabhängig vom »Senken«-Knopf aufrecht.The push button "lower" switches the circuit from the control line T _ST via the hold button 1, the command line 3, the rear contact 8 & of the lifting contactor 8 and the contactor coil 6 α of the lowering contactor 6 to R _ST . The lowering contactor 6 switches the motor on via the safety switch 11. The contacts 6 c and 6 d are closed and the contact 6 b opened. The command line 2 from the "lift" button is interrupted; The capacitor switching contactor 5 is switched on via the auxiliary contact 6d of the Senkschützes 6 and the contactor coil 5 a with its own self-latching contact to the holding 5 d by R _ST. On the other hand, the lower contactor 6 from the line 4 maintains itself via the back contact of the push button "Fieren" after the holding button ι independently of the "lowering" button.

Wird nun der Druckknopf »Fieren« gedrückt, dann wird die Selbsthalteleitung 4 des Senkschützes 6 unterbrochen, während das Kondensatorschütz 5 den Stromkreis Motor—Kondensator über den Endschalter 11 weiter aufrechterhält. Mit der Geschwindigkeit des Motors beim Durchziehen durch die Last steigt die Motorspannung an und schaltet nacheinander die parallel geschalteten Spannungsrelais 12 und 13 ein, die ihrerseits zur größtmöglichen Beschleunigung des Motors die parallel geschalteten Kondensatorengruppen 14, 15 abschalten bis auf die letzte Kondensatorengruppe 16 zur Erhaltung des Magnetisierungsstromes für den Motor. Durch den Unterbrecherkontakt 5 b des Kondensatorschützes 5 in der Befehlsleitung 2 bleibt auch während des »Fieren«-Vorganges der Druckknopf »Heben« wirkungslos.If the "Fieren" button is now pressed, the self-holding line 4 of the lowering contactor 6 is interrupted, while the capacitor contactor 5 continues to maintain the motor-capacitor circuit via the limit switch 11. With the speed of the motor when pulling through the load, the motor voltage increases and switches on one after the other the voltage relays 12 and 13 connected in parallel, which in turn switch off the capacitor groups 14, 15 connected in parallel to the greatest possible acceleration of the motor, except for the last capacitor group 16 to maintain the Magnetizing current for the motor. Due to the interrupter contact 5 b of the capacitor contactor 5 in the command line 2, the "Lift" button remains ineffective even during the "lowering" process.

Nach Rückgang des »Fieren«Knopfes in seine Ruhestellung wird über den noch geschlossenen Einschaltkontakt 5 c des Kondensatorschützes 5 in der Leitung 4 das Senkschütz 6 wieder eingeschaltet und damit der Motor wieder auf die normale, durch die Netzfrequenz bestimmte Senkgeschwindigkeit abgebremst. Ein Druck auf den Halteknopf 1 unterbricht die Zuleitung zum Senk- und Kondensatorschütz, und die Motorbremse kann wirksam werden.After reduction of the "easing" button to its rest position over the still closed permanent make 5 c of the capacitor contactor 5 in the conduit 4, the Senkschütz 6 is turned on again and thus braked, the engine back to the normal, as determined by the mains frequency lowering speed. Pressing the stop button 1 interrupts the supply line to the lowering and capacitor contactor, and the motor brake can be activated.

Bei Anwendung eines Kontrollers zum Steuern des Motors werden die Kondensatoren, wie aus Abb. 2 zu entnehmen ist, unter Fortfall der Relais 12 und 13 (Abb. 1) direkt eingeschaltet. Auf diese Weise kann die Senkgeschwindigkeit durch wahlweises Zu- und Abschalten der Kondensatorengruppen geregelt werden. Diese Kontrollerschaltung ist auch insofern vorteilhaft, als beim Zurückschalten von der letzten Fierenstellung auf Senken die Kondensatorengruppen nach und nach wieder eingeschaltet werden, womit die hohe Drehzahl allmählich verkleinert wird. Beim Zurückschalten des Kontrollers in die Nullstellung werden die Kondensatoren abgeschaltet, so daß bei Verwendung eines Verschiebeankermotors die Bremse sogleich nach dem Abschalten des Motors wirksam wird.If a controller is used to control the motor, the capacitors will be like out Fig. 2 can be seen, with the omission of the relays 12 and 13 (Fig. 1) switched on directly. To this The lowering speed can be adjusted by switching the capacitor groups on and off be managed. This controller circuit is also advantageous in that it is when switching back from the last lowering position to lowering the condenser groups gradually again switched on, which gradually reduces the high speed. When switching back the Controller in the zero position, the capacitors are switched off, so that when using a Moving armature motor the brake takes effect immediately after switching off the motor.

Die Anordnung der Kondensatoren hat außer dem erwähnten Vorzug, das Fieren der Last bei Verwendung eines Motors mit durch das Motorfeld gesteuerter Bremse und größeren Lasten mit Motoren üblicher Bauart zu ermöglichen, den weiteren Vorteil, den Leistungsfaktor zu verbessern. Dies ist auch beim Heben möglich, wie aus dem Schaltbild ersichtlich ist. Es ist nur wichtig, daß bei Verwendung der erstgenannten Motorenart die Kondensatoren in der Aus- bzw. in der NullstellungThe arrangement of the capacitors has, besides the mentioned advantage, the lowering of the load Use of a motor with a brake controlled by the motor field and larger loads with motors to allow conventional design, the further advantage of improving the power factor. This is also possible when lifting, as can be seen in the circuit diagram. It is only important that when using it of the first-mentioned type of motor, the capacitors in the off or in the zero position

vom Motor abgeschaltet sind, damit eine sichere Bremsung gewährleistet ist.are switched off by the motor so that safe braking is guaranteed.

Als Kondensatoren werden vorzugsweise Elektrolyt-Kondensatoren verwendet, die raumsparend unmittelbar an Motor oder Gehäuse des Schaltgerätes unterzubringen sind. Sie sind auch weniger kostspielig als andere Kondensatoren.Electrolytic capacitors, which save space, are preferably used as capacitors are to be placed directly on the motor or housing of the switchgear. They are also less expensive than other capacitors.

Die Erfindung ist allgemein überall dort anwendbar, wo Lasten von elektrisch mit AsynchronmotorThe invention is generally applicable wherever loads of electrical with asynchronous motor

ίο betriebenen Winden und Kranen mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten gesenkt als gehoben werden sollen, insbesondere im Hafenbetrieb. Sie bietet den Vorzug, daß auch in diesen Fällen als Windenmotor ein solcher mit vom Motorfeld gesteuerter Bremse, insbesondere ein Verschiebeankermotor, anwendbar ist. Sie ermöglicht es sogar, die als Elektroflaschenzüge bekannten Blockwinden für solche Zwecke anzuwenden, also z. B. als Bauwinden, wo das Fieren der Last in jedem Fall erwünscht ist.ίο operated winches and cranes with essential higher speeds than should be raised, especially in port operations. she has the advantage that in these cases too the winch motor is one that is controlled by the motor field Brake, in particular a sliding armature motor, is applicable. It even enables to use the block winches known as electric pulley blocks for such purposes, so z. B. as construction winches, where lowering the load is always desirable.

Claims

Patent claims:

i. Lowering circuit for hoists with an asynchronous motor as drive means, its Stator winding phases capacitors of such a capacity are connected in parallel that the stator field is maintained after the motor has been switched off from the mains, characterized in that that the motor (9) designed as a sliding armature motor or with a mechanical Brake is provided with a brake release device influenced by the stator field, whereby when the motor is switched off from the mains as a result of the stator field being maintained by the The capacitors of the sliding armature of the motor remain in the operating position or the brake release device the brake keeps released so that a load is lowered at increased speed can be.

2. Lowering circuit according to claim 1, characterized in that the capacitance of the capacitors can be changed in order to achieve a regulation of the oversynchronous lowering speed.

3. Lowering circuit according to claim 2, characterized in that the change in capacitance the capacitors to control the oversynchronous lowering speed via relays (12, 13) which are controlled by the terminal voltage of the motor and a smaller or Switch on a larger number of capacitor groups (14, 15, 16) (Fig. 1).

4. lowering circuit according to claim 2, characterized in that the change in capacitance of the capacitors is carried out in stages by a controller (Fig. 2).

5. lowering circuit according to claim 4, characterized in that the capacitors in the Zero setting of the controller or switched off after pressing an »Off« button are.

6. lowering circuit according to claim 3, characterized in that the individual capacitor groups (14, 15, 16) are connected in a triangle.

7. lowering circuit according to claim 1, characterized characterized in that electrolytic capacitors are used as capacitors.

Printed publications considered:
German patents No. 468 149, 535 999, 589763, 5δ9 ^8-3 , 631869, 682 206, 7IO 435, 063.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Q 909 522/43 5.59