DE975178C

DE975178C - Arrangement for controlling the electric drive of work machines

Info

Publication number: DE975178C
Application number: DES24503A
Authority: DE
Inventors: August Dr-Ing Leicher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-08-21
Filing date: 1951-08-21
Publication date: 1961-10-26

Description

Anordnung zur Steuerung des elektrischen Antriebs von Arbeitsmaschinen Es ist eine Anordnung zur Steuerung des elektrischen Antriebs von Arbeitsmaschinen mit Schwungmasse, insbesondere Zuckerzentrifugen, bekannt. Dabei ist eine mit einer von der Drehzahl des Antriebsmotors abhängigen Spannung gespeiste Relaiskombination aus Schwachstromrelais (Telegraphen- bzw. Fernsprechrelais) vorgesehen. Diese ist so geschaltet, daß sie, abhängig von der für die betreffende Phase des Arbeitsspiels vorbestimmten (mittleren) Solldrehzahl, den Motor dann abschaltet, wenn eine bestimmte Drehzahl überschritten wird, und ihn dann einschaltet, wenn eine bestimmte Drehzahl unterschritten wird. Die drehzahlabhängige Spannung kann durch eine Tachometermaschine bereitgestellt sein.Arrangement for controlling the electric drive of work machines It is an arrangement for controlling the electric drive of work machines with flywheel, especially sugar centrifuges, known. There is one with one Relay combination supplied as a function of the speed of the drive motor from low-voltage relays (telegraph or telephone relay) provided. This is switched so that they, depending on the for the relevant phase of the work cycle predetermined (mean) target speed, the engine then switches off when a certain Speed is exceeded, and it then switches on when a certain speed is fallen below. The speed-dependent voltage can be measured by a tachometer machine be provided.

Nach der Erfindung läßt sich eine solche Relaiskombination auch dazu verwenden, um drehzahlabhängig einzuleitende besondere Arbeitsgänge, wie Heben und Senken der Füllschurre über Magnet- oder Druckluftantriebe, Einspritzen von Wasser oder Dampf über elektrisch betätigte Ventile, Umstellen von Sirupablaufklappen usw., zu steuern bzw. einzuleiten. Dabei kann jeweils ein und dasselbe Relais für ein Ein- und Ausschaltkommando verwendet werden.According to the invention, such a relay combination can also be used for this purpose can be used to initiate special operations such as lifting and Lowering of the filling chute via magnetic or compressed air drives, injection of water or steam via electrically operated valves, switching syrup drainage flaps, etc., to control or initiate. One and the same relay can be used for one Switch-on and switch-off commands can be used.

In der Figur ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, welches die Schaltung für die automatische Steuerung einer Affinationszentrifuge darstellt.In the figure, the invention is based on an exemplary embodiment explains what the circuit for the automatic control of an affination centrifuge represents.

Die gesamte Steuerung wird über die Phasen R und T eines Drehstromnetzes gespeist. Die Relaiskontakte A bis D werden durch die Spannung des Tachodynamos so gesteuert, daß sie bei bestimmten Drehzahlen ein- oder ausschalten, und zwar wird Relaiskontakt A bei 70 U/min geöffnet, bei 30 U/min geschlossen, die Kontakte B (B I und B II) bei 220 U/min geschlossen und bei iio U/min geöffnet, Kontakt C bei 70o U/min geschlossen und bei 350 U/min geöffnet, die Kontakte D I und D II bei 1200 U/min geschlossen und bei 60o U/min geöffnet, Kontakt D III bei 120o U/min geöffnet und bei 60o U/min geschlossen und Kontakt E bei 70o U/min geöffnet und bei 55o U/min geschlossen. Durch Ein- oder Ausschalten der »Automatik«, d. h. des Schalters O, kann die Steuerung wahlweise von Hand oder automatisch ausgeführt werden. Bei eingeschalteter Automatik geht die Steuerung folgendermaßen vor sich: i. Nach Betätigung des Druckknopfschalters »Anfahren« erhält das Schütz SI Spannung, das den Zentrifugenmotor an das i5-Hertz-Netz legt. Das Schütz S I hält sich über den parallel zum Arbeitskontakt des Anfahrdruckknopfes liegenden Arbeitskontakt s Il selbst. Sicherheitshalber sind die Netzschütze S I, S II und S III durch entsprechende Ruhekontakte gegeneinander verriegelt. Gleichzeitig wird durch den Arbeitskontakt s14 der Stromkreis der Spule SP I geschlossen, welche zum Umschalten der Siruptrennvorrichtung dient. Sobald die Siruptrennvorrichtung die Stellung »Grünablauf« erreicht hat, öffnet sich der Kontakt K1 des mechanischen Endschalters und unterbricht den Stromkreis wieder.The entire control system is fed via phases R and T of a three-phase network. The relay contacts A to D are controlled by the voltage of the speedometer so that they switch on or off at certain speeds, namely relay contact A is opened at 70 rpm, closed at 30 rpm, contacts B (BI and B II) closed at 220 rpm and opened at 100 rpm, contact C closed at 70o rpm and opened at 350 rpm, contacts DI and D II closed at 1200 rpm and at 60o rpm open, contact D III opened at 120o rpm and closed at 60o rpm and contact E opened at 70o rpm and closed at 55o rpm. By switching the »automatic« function on or off, ie switch O, control can be carried out either manually or automatically. When the automatic system is switched on, the control proceeds as follows: i. After pressing the "Start up" pushbutton switch, the SI contactor receives voltage, which connects the centrifuge motor to the i5 Hertz network. The contactor SI maintains itself via the work contact s II lying parallel to the work contact of the start-up pushbutton. For safety's sake, the line contactors SI, S II and S III are locked against each other by corresponding rest contacts. At the same time, the normally open contact s14 closes the circuit of the coil SP I, which is used to switch over the syrup separating device. As soon as the syrup separator has reached the "green drain" position, contact K1 of the mechanical limit switch opens and interrupts the circuit again.

z. Bei 22o U/min schließen die Kontakte B. Die Stromkreise von H I und S III werden mittels des Kontaktes BI nur vorbereitet, diejenigen des Magnetventils lWTVI mittels BII geschlossen. MV I besorgt das Öffnen des Füllmasseschiebers. Während des Füllens kann die Synchrondrehzahl von 450 U/min (15-Hertz-1Vetz!) nicht überschritten werden.z. Contacts B close at 22o rpm. The circuits of HI and S III are only prepared by means of contact BI, those of solenoid valve lWTVI are closed by means of BII. MV I takes care of opening the filling compound slide. The synchronous speed of 450 rpm (15 Hertz-1Vetz!) Cannot be exceeded during filling.

3. Nach Beendigung des Füllvorganges wird vom Bedienungspersonal der Druckknopf »Schließen« betätigt. Dadurch erhält das Hilfsschütz HIII Spannung und hält sich im weiteren Verlauf über den Arbeitskontakt h IIII selbst. Der Ruhekontakt h IIIZ öffnet den Stromkreis des Magnetventils 1lIVI und hält ihn so lange offen, bis während des Bremsens nach Unterschreitung von iio U/min der Kontakt B II wieder öffnet. Außerdem bewirkt das Hilfsschütz HIII das Umschalten des Zentrifugenmotors vom 15-Hertz- auf das 5o-Hertz-Netz, indem es mittels des Kontaktes h 1114 das Hilfsschütz HIV an Spannung legt. Das Hilfsschütz HIV öffnet mit seinem Ruhekontakt h IV, den Stromkreis des Netzschützes S I und schließt mittels seines Arbeitskontaktes hIV2 den Stromkreis des Netzschützes SII, welches sich im weiteren Verlauf über seinen Kontakts 114 selbst hält. Damit ist die Umschaltung vom i5-Hertz-I\Tetz auf das 5o-Hertz-Netz vollzogen. Gleichzeitig wird mittels des Arbeitskontaktes h1113 durch das Hilfsschütz H III das Magnetventil HVII unter Spannung gesetzt, welches das Schließen des Füllmasseschiebers besorgt. Der Füllmasseschieber legt den mechanischen Kontakt F ein, wodurch das Magnetventil abgeschaltet wird und andererseits das Zeitrelais Z I Spannung erhält. Nach Ablauf der eingeschalteten Zeit schließt das Zeitrelais Z I seinen Arbeitskontakt z I1 und bringt das Magnetventil erneut unter Spannung, so daß die Füllschurre hochgehoben wird.3. After completion of the filling process, the operator presses the »Close« button. As a result, the auxiliary contactor HIII receives voltage and continues to hold itself through the normally open contact h IIII. The normally closed contact h IIIZ opens the circuit of the solenoid valve 1lIVI and keeps it open until contact B is reached during braking after falling below iio rpm II opens again. In addition, the auxiliary contactor HIII causes the centrifuge motor to switch from the 15 Hertz to the 50 Hertz network by applying voltage to the auxiliary contactor HIV by means of the contact h 1114. The auxiliary contactor HIV opens the circuit of the mains contactor SI with its normally closed contact h IV and closes the circuit of the mains contactor SII by means of its normally open contact hIV2, which is maintained by its contact 114 in the further course. The switchover from the i5 Hertz network to the 5o Hertz network is now complete. At the same time the solenoid valve HVII is energized by means of the normally open contact h1113 through the auxiliary contactor H III, which closes the filling compound slide. The filling compound slide engages mechanical contact F, which switches off the solenoid valve and, on the other hand, the timing relay ZI receives voltage. After the switched-on time has elapsed, the timing relay ZI closes its normally open contact z I1 and energizes the solenoid valve again, so that the filling chute is raised.

4. Nach Erreichen von 700 U/min schließt der Kontakt C und bringt das Magnetventil MTVIII zum Ansprechen, welches die Wasserdeckung besorgt. Gleichzeitig erhält das parallel an der Reihenschaltung von Kontakt z IIl und Magnetventil MVIII gelegene Zeitrelais ZII Spannung, das nach Ablauf der eingestellten Zeit durch Öffnen seines Ruhekontaktes z IIl das Magnetventil DIVIII und damit die Wasserdeckung abschaltet und durch Schließen seines Arbeitskontaktes z112 die Spule SPII unter Spannung setzt. Dadurch wird die Siruptrennvorrichtung in die Stellung »Mutterablauf« umgeschaltet, bis der mechanische Endschalterkontakt K2 den Stromkreis wieder unterbricht. Der Stromkreis der Spule SP I bleibt durch den Kontakt s14 weiter geöffnet, so daß das Schließen von K1 ohne Einfluß bleibt. Bei der Drehzahl von 700 U/min wird zugleich der Kontakt E geöffnet. Da der Stromkreis über HII jedoch noch durch den Arbeitskontakt h I3 geöffnet ist, ändert sich hier nichts.4. After reaching 700 rpm the contact C closes and causes the solenoid valve MTVIII to respond, which takes care of the water coverage. At the same time, the timing relay ZII, which is connected in parallel to the series connection of contact z IIl and solenoid valve MVIII, receives voltage, which after the set time has elapsed by opening its normally closed contact z IIl, switches off the solenoid valve DIVIII and thus the water cover, and by closing its normally open contact z112, the coil SPII is energized puts. This switches the syrup separator to the "Nut run-out" position until the mechanical limit switch contact K2 interrupts the circuit again. The circuit of the coil SP I remains open through the contact s14, so that the closing of K1 has no effect. At the speed of 700 rpm, contact E is opened at the same time. However, since the circuit via HII is still open by the normally open contact h I3, nothing changes here.

5. Bei i2oo U/min schließen die Arbeitskontakte D. Bereits nach dem Umschalten des Motors auf das 5o-Hertz-Netz wurde durch das Netzschütz S II der Kontakt s 112 geschlossen, so daß nunmehr durch den Kontakt D I das Läuferschütz L I Spannung erhält, welches den Anlaufwiderstand kurzschließt. Damit kann der Motor seine volle Drehzahl erreichen. Der Arbeitskontakt 1I1 bringt das Hilfsschütz HI zum Ansprechen, welches sich über den Arbeitskontakt h Il selbst hält.5. At i2oo rpm, the normally open contacts D. Already after switching the motor to the 5o Hertz network, contact s 112 was closed by the line contactor S II, so that the rotor contactor LI now receives voltage through contact DI, which short-circuits the starting resistor. This allows the engine to reach its full speed. The normally open contact 1I1 causes the auxiliary contactor HI to respond, which is maintained via the normally open contact h Il.

Mit seinen Arbeitskontakten 1a12 bis laI4 bereitet es den Stromkreis des Schützes SIII, den des Hilfsschützes HII und den des Hilfsschützes HV mit dem dazu parallel geschalteten Zeitrelais ZIV und Magnetventil MVIV vor. Gleichzeitig wird bei der Drehzahl von 120o U/min das Zeitrelais ZIII über D II eingeschaltet, das entsprechend der gewünschten Schleuderzeit eingestellt ist.With its normally open contacts 1a12 to laI4 it prepares the circuit of the contactor SIII, that of the auxiliary contactor HII and that of the auxiliary contactor HV with the time relay ZIV and solenoid valve MVIV connected in parallel. Simultaneously the timing relay ZIII is switched on via D II at a speed of 120o rpm, which is set according to the desired spin time.

6. Nach Ablauf der Schleuderzeit schließt das Zeitrelais Z III seinen Arbeitskontakt z IIIl und bringt das Hilfsschütz HV, das Zeitrelais Z IV sowie das Magnetventil llITVIV zum Ansprechen, welch letzteres zum Entlüften des Wasserzumeßgefäßes dient. Das Hilfsrelais HV besorgt durch Öffnen des Stromkreises von S I1 mittels seines Ruhekontaktes h V1 das Schließen des Stromkreises S I über den Ruhekontakt s IIl und den Arbeitskontakt h V,. Bei dieser Umschaltung des Zentrifugenmotors vom 5o-Hertz- auf das 15-Hertz-Netz (übersynchrones Bremsen) fällt mit dem Netzschütz S II auch das Läuferschütz LI durch den Arbeitskontakt s112 ab, so daß der Schlupfwiderstand im Läufer des Motors wieder eingeschaltet wird. Das Magnetventil MVIV besorgt das Entlüften des Wasserzumeßgefäßes, bis es nach Ablauf der eingestellten Zeit vom Zeitrelais ZIV durch dessen Ruhekontakt z IV, abgeschaltet wird. Durch einen Selbsthaltekontakt hV4 hält sich das Hilfsschütz H V selbst, bis es bei der Drehzahl von i io U/min durch den Kontakt h14 des Hilfsschützes HI abgeworfen wird, welch letzteres durch den Kontakt B von der Spannung abgetrennt wird.6. After the spin time has elapsed, the timing relay Z III closes Working contact z IIIl and brings the auxiliary contactor HV, the timing relay Z IV and the Solenoid valve IIITVIV to respond, the latter for venting the water metering vessel serves. The auxiliary relay HV worries by opening the circuit of S I1 by means of its normally closed contact h V1 the closing of the circuit S I via the normally closed contact s IIl and the normally open contact h V ,. With this switching of the centrifuge motor from the 5o Hertz to the 15 Hertz network (oversynchronous braking) falls with the line contactor S II also the rotor contactor LI through the normally open contact s112, so that the slip resistance is switched on again in the rotor of the motor. The solenoid valve MVIV takes care of that Vent the water metering vessel until it comes off after the set time has elapsed Time relay ZIV is switched off by its normally closed contact z IV. Through a self-holding contact hV4 keeps the auxiliary contactor H V itself until it is at speed of i io rpm is thrown off by the contact h14 of the auxiliary contactor HI, which the latter is separated from the voltage by contact B.

7. Ist die Drehzahl auf 55o U/min abgesunken, so schaltet der Kontakt E das Hilfsschütz HII ein, welches durch Öffnen seines Ruhekontaktes h IIl das Netzschütz SI abwirft und durch Schließen seines Arbeitskontaktes h.112 das Schütz SIII an Spannung legt. Während der Einschaltdauer des Schützes SIII leuchtet eine Signallampe LII auf. Durch das Schütz SIII wird der Zentrifugenmotor in Gegenstrombremsung an das Netz gelegt.7. If the speed has dropped to 55o rpm, the contact switches E the auxiliary contactor HII, which by opening its normally closed contact h IIl the line contactor SI throws off and the contactor SIII is connected by closing its normally open contact h.112 Tension sets. A signal lamp lights up while contactor SIII is switched on LII on. The centrifuge motor is switched on in countercurrent braking by the contactor SIII laid the net.

B. Bei Erreichen einer Drehzahl von iio U/min öffnet der Kontakt B I und bringt damit die Schütze H I und S II I zum Abfall. Die Lampe L II verlöscht als Zeichen, daß mit dem Ausräumen begonnen werden kann. Ein Endschalter des Ausräumers legt die mechanischen Kontakte G um. Der Ruhekontakt G sperrt den Stromkreis von SII, so daß ein Einschalten des Netzschützes S II durch eventuelles Drücken des Hochfahrdruckknopfes unmöglich wird. Der Arbeitskontakt G bereitet den Stromkreis des Relais RH vor. Bei Absinken auf eine Drehzahl von 30 U/min erhält das Netzschütz S I über den Arbeitskontakt rh Spannung. Der Motor kann bis 70 U/min hochlaufen und wird dann durch das von Kontakt A gesteuerte Relais RH wieder abgeworfen. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß während des Ausräumens die Drehzahl ständig zwischen 30 und 70 U/min liegt. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern ist auch bei anderen Motorsteuerungen verwendbar, bei denen drehzahlabhängige Arbeitsvorgänge automatisch eingeleitet werden sollen. Auch für den hier dargestellten Fall einer automatischen Steuerung für eine Affinationszentrifuge läßt sich die Erfindung noch in verschiedenen anderen Schaltungen durchführen. So kann beispielsweise noch ein Hilfsschütz zur Verriegelung gegen zweimaliges Füllen vorgesehen werden sowie eine weitere Automatisierung durch selbsttätige Füllung und Ausräumung.B. When a speed of iio rpm is reached, the contact B I opens and thus brings the contactors HI and S II I to fall. The lamp L II goes out as a sign that clearing can be started. A limit switch of the scraper switches the mechanical contacts G. The normally closed contact G blocks the circuit of SII, so that it is impossible to switch on the line contactor S II by pressing the start-up button. The normally open contact G prepares the circuit of the relay RH. When the speed drops to 30 rpm, the line contactor SI receives voltage via the normally open contact rh. The motor can run up to 70 rpm and is then thrown off again by the relay RH controlled by contact A. In this way it is ensured that the speed is constantly between 30 and 70 rpm during the clearing. The invention is not limited to the illustrated embodiment, but can also be used in other engine controls in which speed-dependent work processes are to be initiated automatically. The invention can also be implemented in various other circuits for the case of an automatic control for an affination centrifuge shown here. For example, an auxiliary contactor can also be provided for locking against double filling, as well as further automation through automatic filling and evacuation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for controlling the electric drive of machines with a flywheel and various operating speeds to be kept constant, in particular sugar centrifuges, characterized by their use for speed-dependent Initiation of special work processes, in particular raising and lowering of the filling chute Via magnetic, compressed air or motor drives, injection of water or steam via electrically operated valves, switching of syrup drainage flaps, automatic Filling and clearing. a. Arrangement according to claim i, characterized in that a relay is provided for each work process, which is used for both as well as for the switch-off command.