DE976003C - Betriebsabhaengige Fernsteuerung fuer mehrphasige Einzelantriebe - Google Patents

Betriebsabhaengige Fernsteuerung fuer mehrphasige Einzelantriebe

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DE976003C
DE976003C DES6501D DES0006501D DE976003C DE 976003 C DE976003 C DE 976003C DE S6501 D DES6501 D DE S6501D DE S0006501 D DES0006501 D DE S0006501D DE 976003 C DE976003 C DE 976003C
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DE
Germany
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contactor
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Expired
Application number
DES6501D
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English (en)
Inventor
Albert Kuebel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Expired legal-status Critical Current

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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
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/54Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors
    • H02P1/58Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors sequentially

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

  • Betriebsabhängige Fernsteuerung für mehrphasige Einzelantriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für elektrische Einzelantriebe (Antriebsmotoren), mit deren Hilfe z. B. Arbeitsmaschinen industrieller Einrichtungen bzw. Anlagen betätigt werden. Es handelt sich dabei z.B. um Fördereinrichtungen für Schüttgüter, Aufbereitungsanlagen für Kohle und Erz, Einrichtungen von Zementfabriken und Trocknungsanlagen für landwirtschaftliche Erzeugnisse, wie Rübenschnitzel und Futtermittel, oder von Rohrpost- und Bahnanlagen u. dgl. Bei derartigen Einrichtungen bzw. Anlagen muß der jeweilige Betriebszustand abhängig von einem anderen gemacht werden. Zu diesem Zweck wird vielfach die sogenannte Staffelschaltung verwendet, bei der die Motoren meistens von Schützen geschaltet werden, die in üblicher Weise vorgeschaltete Kurzschlußsicherungen und thermische Überstromrelais als Motorschutz erhalten können. Die Abhängigkeit des betreffenden Motors von dem Betriebszustand des davorliegenden Motors wird dadurch herbeigeführt, daß der Steuer- bzw. Haltestrom für das Schütz von der Schaltstellung des davorliegenden Schützes abhängig gemacht wird.
  • Derartige gebräuchliche Staffelschaltungen verursachen jedoch unter Umständen in der Praxis erhebliche Nachteile. Obwohl die Forderung darin bestellt, daß die Einschaltung eines Motors und sein Betrieb von dein ordnungsmäßigen Lauf der vorangehenden Arbeitsmaschine abhängig gemacht wird, ist bei der angegebenen Staffelschaltung nur eine Abhängigkeit von dem Einschaltzustand des Schützes des davorliegenden Motors vorhanden. Es besteht aber dabei keine Gewähr, daß die Arbeitsmaschine bei eingeschaltetem Schütz-in der Tat im Betrieb ist. Wenn dies aber nicht zutrifft, können erhebliche Störungen bzw. Schäden verursacht werden. So läuft z. B. bei Bruch der Kupplung zwischen dem Motor und seiner Arbeitsmaschine der Motor leer, während die Arbeitsmaschine stillsteht. Wenn die das Gut heranbringende Arbeitsmaschine ordnungsgemäß im Betrieb ist, die nächstfolgende Maschine aber infolge des Kupplungsbruches kein Gut übernehmen kann, so treten unter Umständen große Schäden auf. So wird im günstigsten Falle das Gut an eine unbeabsichtigte Stelle geschüttet. Bei geschlossenen Fördereinrichtungen, z. B. bei Kastenförderern, kann sogar die Transportkette reißen oder bei Schnecken das Gehäuse zerstört werden bzw. andere mechanische bzw. Personenschäden eintreten.
  • Um eine weitgehende Abhängigkeit zu erreichen, wurde bis jetzt in der Praxis als Steuerspannung z. B. die 5oo bzw. 750 Volt betragende Motorenspannung verwendet. Die Verwendung derart hoher Spannungen ist zwar zur Erzielung kleiner Kabelquerschnitte für die Kraftleitungen vorteilhaft; für die Steuerung sind dagegen kleinere Spannungen (von z. B. i2o und 22o Volt) geeigneter. Dies ist beispielsweise darin begründet, daß die - bei der Steuerung notwendigen kleinen Hilfs- und Zeitrelais für Spannungen über 22o Volt vielfach nicht ohne weiteres gebaut werden können. Kleine Steuerspannungen sind auch mit Rücksicht auf die Gefährdung des Betriebspersonals dringend notwendig. Höhere Steuerspannungen verursachen dagegen unter Umständen betriebliche Störungen infolge der Einwirkung der schädlichen Kapazitäten in den Steuerleitungen, da kleine Apparate mit hohen Innenwiderständen beim Öffnen des Stromkreises nicht abfallen, so daß der Stromkreis in diesem Falle über den Scheinwiderstand der Leitungskapazität geschlossen bleibt. Bei der eingangs angegebenen üblichen Staffelschaltung läßt sich eine getrennte. unterhalb der Spannung des Starkstromkreises liegende Steuerspannung deswegen nicht anwenden, weil man dabei auch die Sicherungsüberwachung der den Schützen vorgeschalteten Kurzschlußsicherungen verlieren würde. Es ist deshalb üblich, den Haltestrom eines Schützes von dem Motorenstromkreis des davorliegenden Schützes abzuzweigen. Man erzielt hierbei jedoch nur eine teilweise Sicherungsüberwachung, da der einphasige Steuerstrom nur über zwei Motorensicherungen entnommen werden kann. Bei der Anwendung dieser Maßnahme tritt somit immer noch der Nachteil auf, daß beim Durchgehen der dritten Sicherung keine Beeinflussung des Steuerstromkreises durchgeführt wird. -In den Fällen, in denen eine unbedingte Betriebsabhängigkeit gefordert ist, hat man ferner sogenannte Drehzahlwächter an der Arbeitsmaschine angebaut, die beim Erreichen einer bestimmten Umdrehungszahl einen Kontakt schließen, der das nächstfolgende Motorschütz einschaltet. Diese Einrichtung arbeitet zwar zuverlässig, sie verursacht #aber große Nachteile in herstellungstechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht. So können im Hinblick auf die voneinander abweichenden Drehzahlen und die verschiedenen Wellenabmessungen der Arbeitsmaschine nicht Drehzahlwächter -einheitlicher Bauart verwendet werden. In jedem Falle sind dabei hesondere Übersetzungsgetriebe und Anbaukonstruktionen erforderlich. Aus diesem Grunde wird der kostspielige Drehzahlwächter nur in den seltensten Fällen angewandt.
  • Zur Vermeidung von hohen Steuerspannungen sind auch bereits Folgeschaltungen bekanntgeworden, in denen z. B. ein Stromwächter in eine Phase jedes Motors geschaltet ist. Diese Anordnung hat ebenfalls den Nachteil, daß die Motoren nicht allphasig überwacht werden, so daß ein Zweiphasenlauf durchaus möglich ist. Außerdem ist der bekannte Stromwächter lediglich mit einem Kontakt versehen, der bei Einschalten des Motors anzieht und nach der Inbetriebsetzung wieder abfällt. Dadurch ist eine Beeinflussung der übrigen Motoren nach Ende des Einschaltvorganges nicht mehr möglich. Auch kann es vorkommen, daß ein eingeschalteter Motor infolge einer ausgefallenen Phase. nicht anläuft und trotzdem die übrigen Motoren eingeschaltet werden. Im übrigen ist bei den bekannten Schaltungen ein erheblicher Aufwand an Hilfsschaltgeräten erforderlich, ohne daß eine sichere Überwachung der voneinander abhängigen Einzelantriebe erfolgt.
  • Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Phasenleitung ein Stromrelais vorgesehen ist, das unmittelbar Haltekontakte im Stromkreis der Einschaltschützspule derart betätigt, daß das Selbstschalten des zugehörigen Schützes jeweils bei Überschreiten des höchstzulässigen Dauerbetriebsstromes und bei Erreichung der unteren Grenze der aufgehoben wird.
  • Durch die Erfindung wird in einer besonders einfachen Weise mit Hilfe eines einzigen Relais in jeder Phase eine zuverlässige betriebliche Abhängigkeit durch eine elektrische Überwachungsschaltung erreicht. Hierbei können die vorstehend angegebenen Nachteile der bekannten Anordnungen bei gleichzeitiger Verwendung von kleinen Steuerspannungen vermieden werden, wodurch sich erhebliche Vorteile im Hinblick auf die Relais, die Zuverlässigkeit des Betriebes und die Sicherheit des Bedienungspersonals ergeben. Durch die Verwendung getrennter Maximal- und Minimalkontakte ist es vor allem auch möglich, die nachgeschalteten Motoren nicht nur während, sondern auch nach ziem Ablauf des Einschaltvorganges zu beeinflussen.
  • Die weiteren Vorteile, Besonderheiten und Anwendungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes sind in der nachstehenden Beschreibung angegeben.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer von der Normal-Stromaufnahme in allen drei Phasen betriebsabhängigen Fernsteuerung nach der Erfindung dargestellt.
  • IVh und iV12 sind zwei Einzelantriebe (Motoren), die durch Schütze 7 mit Kurzschlußsicherungen SR, S'5, ST und zur Überwachung jeder einzelnen Phase vorgesehenen, beispielsweise als thermischer Motorschutz dienenden Stromrelais RR, RS, RT so geschaltet werden, daß der Motor 11I2 von dem Motor ilIh betriebsabhängig ist, d. h. daß der Motor 31. nur dann eingeschaltet werden kann, wenn der Motor 1W1 bereits im Betrieb ist. Das Schütz 7 dient zur mechanischen Betätigung des Hauptschalters mit den Kontakten io, dem Hilfsschalter 8, 9 zugeordnet sind. Jedes Stromrelais RR, RS, RT ist mit Haltekontakten i, .4 bzw. 2, 5 bzw. 3, 6 versehen, von denen die Kontakte i, 2 und 3 jeweils bei der Überschreitung der dauernden Stromaufnahme unterbrochen werden, also als Maximalkontakte dienen, während die Kontakte 4, 5 und 6 erst nach dem Erreichen des Anlaufstromes geschlossen werden und weiterhin geschlossen bleiben, falls die Stromaufnahme des Motors einen einstellbaren unteren Wert nicht unterschreitet. Hierdurch wird erzielt, daß der Haltestrom der Spule des Schützes 7 von der Stromaufnahme jeder einzelnen Phase abhängig ist. Das Schütz wird somit nur solange in der Einschaltstellung verbleiben, bis die eingestellten Festwerte der Stromaufnahme nach oben oder nach unten überschritten werden. Sämtliche Haltekontakte i, 2, 3 und 4., 5, 6 sind in Reihe zueinander und zu der Schützspule geschaltet. Die Schützspule ist zwischen die Steuerspannungsleitung R' und Rückleitung 0 geschaltet und kann mittels der Taster E und A (Druckknöpfe) ein- bzw. ausgeschaltet werden, wobei der Taster A mit einem Unterbrechungskontakt ausgerüstet ist.
  • Wird der Taster E zwecks Einschaltung betätigt, so wird der Haltestromkreis zwischen der Steuerspannungsleitung R' und der Rückleitung 0 über die geschlossenen Maximalkontakte i, 2, 3 und die Schützspule geschlossen. Das Schütz schaltet die Hauptkontakte io ein, so daß der Motor Ml vom Anlaufstrom durchflossen wird. Der hohe Anlaufstrom verursacht ein schnelles Ansprechen der thermischen Relais RR, RS und RT, die jeweils die Kontakte 4, 5 und 6 schließen, so daß der dem Druckknopf E parallel geschaltete, über den Hilfsschalter 8 geführte Haltestromkreis geschlossen wird. Der Tastschalter E kann nun losgelassen werden. Man kann den Tastschalter E mit einem Impulszeitkontakt ausrüsten, der automatisch so lange geschlossen bleibt, bis die Selbsthaltung über die Kontakte 4, 5 und 6 gesichert ist. Die Selbsthaltung und der Betrieb des Motors sind also jetzt weiterhin noch von den Kontakten 4, 5 und 6 abhängig. Diese Kontakte bleiben bei der normalen Stromaufnahme, worauf schon hingewiesen wurde, bis zum Erreichen einer unteren Grenze geschlossen. Da der Motor Ml nur unter den angegebenen Bedingungen im Betrieb bleibt, ist auch der Motor l.1" dessen Haltestrom über den Hilfschalter 9 geführt ist, vollkommen betriebsabhängig. In gleicher Weise wie der Motor M2 können weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Motoren eingeschaltet werden.
  • Mittels der angegebenen Anordnung wird daher auch eine vollkommene Sicherungsüberwachung ermöglicht. Sie gestattet, eine von der Motorspannung unabhängige Steuerspannung zu verwenden. Hierdurch können zugleich die Vorteile einer hohen Motorspannung und einer kleinen Steuerspannung ausgenutzt werden. Mit Hilfe der neuen Anordnung wird somit eine vollkommene Betriebsüberwachung mit einfachen elektrischen Mitteln erreicht, wie man sie bis jetzt in umständlicher und kostspieliger Weise nur mit dem Drehzahlwächter zu erzielen vermochte.
  • Die Schaltung nach der Erfindung kann sinngemäß verschiedene Abwandlungen erfahren, die sich nach der Art der verwendeten Schalt- und Steuergeräte richten. Dabei können an Stelle von Schützen und thermischen Stromrelais andere Schaltmittel, z. B. elektromagnetische Stromrelais, verwendet werden. Die Maßnahmen nach der Erfindung sind ferner keineswegs auf gebräuchliche Elektromotoren beschränkt, sondern können sinngemäß auch auf beliebige andere, z. B. auf elektromagnetischer Wirkung beruhende Geräte, wie z. B. Schrittmotoren od. dgl., angewendet werden. An Stelle von Einzelantrieben können beispielsweise beliebige Schaltgeräte, wie Leistungs-, Trenn- und Erdungsschalter bzw. Haupt- und Umschalter, verwendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Betriebsabhängige Fernsteuerung für mehrphasige Einzelantriebe, bei der die Einschaltung des jeweils im Arbeitsgang folgenden Antriebes über ein Einschaltschütz erfolgt, das in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des im Arbeitsgange vorhergehenden Antriebes überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Phasenleitung ein Stromrelais (RR bzw. RS bzw. RT) vorgesehen ist, das unmittelbar Haltekontakte (i, 4 bzw. 2, 5 bzw. 3, 6) im Stromkreis der Einschaltschützspule derart betätigt, daß das Selbsthalten des zugehörigen Schützes (7) jeweils bei Überschreitung des höchstzulässigen Dauerbetriebsstromes (Kontakte i, 2, 3) und bei Erreichung der unteren Grenze der Stromaufnahme (Kontakte 4, 5, 6) aufgehoben wird. z. Betriebsabhängige Fernsteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einschalten ein mit einem Impulszeitkontakt ausgerüsteter Tastschalter (E) dient, der automatisch so lange geschlossen bleibt, bis die Haltekontakte (4, 5, 6) geschlossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: BBC-Nachrichten. 29, Heft 2, 1942, S.25 bis 36.
DES6501D 1944-06-02 1944-06-02 Betriebsabhaengige Fernsteuerung fuer mehrphasige Einzelantriebe Expired DE976003C (de)

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