NL8102072A

NL8102072A - Inrichting voor het gelijklopend besturen van twee motoren.

Info

Publication number: NL8102072A
Application number: NL8102072A
Authority: NL
Original assignee: Moba Holding Barneveld Bv
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1981-04-28
Publication date: 1982-11-16
Also published as: AU8269182A; ES511567A0; EP0063850A1; JPS57196891A; ES8304382A1; DK181182A; US4423360A

Description

dW/BM/l3.007 ' -1- J

Inrichting voor het gelijklopend besturen van twee motoren.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het gelijklopend besturen van een hoofdmotor en een volgmotor, waarbij de hoofdmotor en de volgmotor elk een deel aandrijven, dat via een reducerende overbrenging met een 5 standssynchronisator verbonden is, waarbij de uitgangen van de standssynchronisatoren in een discriminatie-inrichting vergeleken worden, welke discriminatie-inrichting een van het standsverschil van de synchronisatoren afhankelijk uitgangssignaal geeft, dat gebruikt wordt voor het beinvloe-10 den van de bekrachtiging van tenminste één van de motoren.

Het gelijklopend besturen van een hoofdmotor en een volgmotor, ook wel een electrische as genoemd, wordt op verschillende wijzen tot stand gebracht. De omstandigheden waaronder de motoren moeten werken kunnen evenwel geheel 15 verschillend zijn, waarbij in het bijzonder zich het geval kan voordoen, dat de belasting van de motoren op het ogenblik van in- of uitschakelen niet dezelfde is en een tijdelijke ongelijkloop van de motoren tot een ongewenste werking kan leiden. Tenslotte is het belangrijk, dat aanloop en uitloop 20 van de motoren reproduceerbaar en soepel verlopen.

Een voorbeeld van dèrgelijke motoren is een verwerkings-machine, bijvoorbeeld een eiersorteermachine, waarbij de ene motor nagenoeg continu belast wordt en het sorteerapparaat aandrijft, terwijl de andere motor zeer ongelijk belast 25 wordt, aangezien deze dient voor een toevoerapparaat, dat intermitterend werkt. Bij dit geval doet zich ook de moeilijkheid voor, dat wanneer de mtoren tijdelijk niet synchroon zijn de mogelijkheid bestaat dat het toevoerapparaat eieren toevoert aan de sorteerinrichting, wanneer deze niet in de 50 geëigende stand voor het ontvangen van de eieren is, hetgeen tot evident ongewenste gevolgen kan leiden.

81 02 0 72 F > ΐ ' -2-

C

Een goede oplossing voor de bovenstaande problemen is mogelijk door gebruik te maken van gelijkstroom motoren.

Deze zijn evenwel kostbaar in vergelijking met bijvoorbeeld draaistroom motoren en vergen bovendien door borstels en mede 5 daardoor - aanmerkelijk meer onderhoud.

In een dergelijk stelsel werd de ankerstroom geregeld onder invloed van een tachometer en de standssynchronisatoren, waarbij om een zogenaamde dynamische remwerking te verkrijgen het op zichzelf kostbare vierkwadrantensysteem gebruikt moet 10 worden.

Een andere mogelijkheid bestaat in het gebruiken van een vervelstroomkoppeling en draaistroommotoren. Een wervelstroom-koppeling kan snel reageren, zodat op deze wijze een voldoende besturingsmogelijkheid verkregen kan worden. Een nadeel van 15 dit systeem is evenwel, afgezien van de· noodzaak van de aanbrenging van de wervelstroomkoppelingen, het geringere energetische rendement en moeilijkheden bij het dynamisch remmen, omdat een wervelstroomkoppeling geen energie overbrengen kan van het aangedreven deel naar het aandrijvende deel.

20 De uitvinding voorziet in een oplossing, waarin de bovengenoemde moeilijkheden voorkomen zijn en die de mogelijkheid geeft draaistroommotoren te gebruiken zonder dat wervelstroomkoppelingen en tachometers noodzakelijk zijn, waarbij in de praktijk voor het bovengeschetste moeilijke geval 25 van een eiersorteermachine met een apart aahgedreven motor voor de toevoerband uitzonderlijk goede gelijkmatige aanloop en uitloop verkregen wordm onder handhaving van een zeer goede synchronisatie met een kostprijs van de apparatuur, die aanmerkelijk beneden die van de bekende' oplossingen ligt.

30 De bovengenoemde doeleinden worden volgens de uitvinding bereikt doordat de motoren asynchrone draaistroommotoren zijn, die elk via een bestuurbare frequentieomvormer gevoed worden en dat aan één van de bestuurbare frequentieomvormers een met het genoemde uitgangssignaal overeenstemmend signaal wordt 35 toegevoerd.

Er wordt op gewezen, dat bestuurbare frequentieomvormers, die voor de toepassing van de uitvinding geschikt zijn, in de handel verkrijgbaar zijn en bijvoorbeeld worden aangeboden door de firma lenze KG in Hameln, West-Duitsland. Dergelijke 40 frequentieomvormers richten de netspanning gelijk en geven 81 0 2 0 7 2 * - ώ -3- * dan door middel van afsnijding van de gelijkspanning driefase-stroom, waarvan de frequentie afhankelijk is van een aan de frequentieomvormer toegevoerd ingangssignaal. Ben dergelijk ingangssignaal is veelal een gelijkspanningssignaal.

5 De discriminatie-inrichting, die bij toepassing van de uitvinding gebruikt kan worden is eveneens in de handel verkrijgbaar, evenals de standssynchronisatoren. Ben dergelijk discriminatie-inrichting geeft een uitgangssignaal, waarvan het teken afhankelijk is van de richting en de grootte 10 afhankelijk is van de grootte van het standsverschil van de synchronisatoren. Deze spanning wordt in een zodanige vorm opgewekt, dat zij geaddeerd kan worden'bij een spanning, die als stuurspanning voor één van de frequentieomvormers wordt gebruikt.

15 , Het inschakelen van de beide motoren, die ongelijk belast kunnen zijn op dit ogenblik, waarbij tevens de mate van belasting van de beide motoren in verschillende gevallen verschillend kan zijn, gebeurt bij voorkeur door het toevoeren van een stuurspanning aan de frequentieomvormers via een 20 HC-keten. De veztragingstïjd van deze keten geeft dan de mogelijkheid het aanlopen van de motoren volgens een gewenst programma te laten plaats vinden.

Ben uitvoeringsvorm, waarbij de uiteindelijke draaisnelheid van de motoren, die afhangt van de uiteindelijke 25 spanning die aan de frequentieomvormers wordt toegevoerd, instelbaar gemaakt kan worden,bestaat daarin dat elke motor een in- en uitschakelcircuit heeft, dat een instelbare potentiometer bevat, waaraan een vaste gelijkspanning kan worden toegevoerd, een contact om de gelijkspanning aan een 30 uiteinde van de potentiometer te leggen en een RC-element tussen de loper en het andere einde van de potentiometer.

Ben eenvoudige schakeling, waarbij verschillende aanloop en uitloopkarakteristieken aangebracht kunnen worden bestaat daarin dat een verder contact aanwezig is, dat 35 sluit wanneer het eerstgenoemde contact open gaat en omgekeerd welk verdere contact tussen de loper van de potentiometer en het andere uiteinde van de potentiometer is aangebracht .

Bij het uitschakelen van de motoren heeft wel een dyna-40 mische remming via de frequentieomvormers plaats, maar geen 81 0 2 0 72 r- -. t -4- recuperatie, dat wil zeggen geen terugvoer van energie aan het net. Ook dient de dynamische remming niet te sterk te zijn teneinde de frequentieomvormers niet over te "belasten.

Dit zijn aanvullende redenen, om de uitlopen van de motoren 5 te "beheersen.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin schematisch een uitvoeringsvorm van de uitvinding is weergegeven.

In de tekening zijn met G1 en G2 gelijkrichters aange-10 geven, die frequentieomvormers 1*1 respectievelijk E2 voeden.

De gelijkriehters geven via contacten 1 en 2 respectievelijk 3 en 4 stuurgelijkspanningen af, die worden toegevoerd aan potentiometers 5 respectievelijk 6, die lopers 7 respectievelijk 8 hebben die mechanisch met elkaar gekoppeld kunnen 15 zijn om een gelijkmatige instelling van de aanloopkarakte-ristieken van de beide motoren te verkrijgen. Elk van de aanloopketens heeft een contact 9 respectievelijk 10, dat bij het inschakelen van de motoren gesloten wordt, zodat dan de potentiometers 5 respectievelijk 6 spanning ontvangen, 20 waarvan een gedeelte door de loper 7 respectievelijk 8 wordt afgenomen. Yerdere contacten 11 respectievelijk 12 worden, wanneer de eontacten 9 respectievelijk 10 gesloten worden, geopend en gesloten, wanneer 9 en 10 geopend worden. Yerder zijn weerstanden 13 en 14 aanwezig, die met tijdbepalings-25 condensatoren 15 en 16 verbonden zijn.

Bij het inschakelen heeft men nu een door de elementen 5,7,13 en 15 respectievelijk 6,8,14 en.16 bepaald spannings-verloop, dat op de leidingen 19 respectievelijk 20 optreedt en voor besturing van de motoren gebruikt kan worden. De 30 motoren M1 en M2 worden door de frequentieomvormers E1 en 12 gevoed en zijn mechanisch gekoppeld met reduceerwerken R1 respectievelijk R2, die weer mechanisch zijn gekoppeld met standssynchronisatoren S1 respectievelijk S2, waarvan de statorwikkelingen met elkaar verbonden zijn en de rotorwik-35 kelingen met de discriminator D verbonden zijn, die een gelijkspanningssignaal afgeeft tussen de klemmen 17 en 18,dat overeenstemt met het standsverschil tussen de synchronisa-toren S1 en S2.

Wanneer nu de synchronisatoren S1 en ”s een ongelijke 40 stand hebben wordt bij het van de RC-keten 6,8,14 en 16 afkomstige signaal een met dit standsverschil overeenkomend signaal 8102072 -5- opgeteld in die richting, dat de frequentie omvormer F2 zodanig bestuurd wordt, dat gestreefd wordt naar opheffing van het standsverschil tussen S1 en S2.

Bij het uitschakelen worden de contacten 11 en 12 ge-5 opend, zodat een andere HO-keten aanwezig is dan bij het inschakelen, hetgeen de mogelijkheid geeft het uitschakelen volgens een van het inschakelen afwijkende .karakteristiek te laten verlopen. De eenheden G-1, 1Ί respectievelijk G2, E2 zijn verder van niet aangegeven middelen voorzien, die 10 er voor zorgen, dat bij zeer lage stuurspanning de voeding aan de motoren M1 en M2 ophoudt. Daarmede wordt, overigens op bekende wijze, bereikt dat de motoren, wanneer zij een van tevoren bepaald gering toerental bereiken, snel stoppen, hetgeen, naar de ervaring geleerd heeft niet alleen toelaat-15 baar, maar ook gewenst is. Deze mogelijkheid van de frequen-tieomvormers is evenwel bekend.

Samenvattend kan worden gesteld, dat met de uitvinding op eenvoudige wijze volgens een eerste karakteristiek, namelijk met de contacten 9 en 10 gesloten en 11 en 12 20 geopend, de motoren worden ingeschakeld en vervolgens met een andere karakteristiek, namelijk wanneer de contacten 11 en 12 gesloten zijn, wordenuitgeschakeld. Er heeft door de aard van de frequentieomvormers een dynamische remming plaats, wanneer de motoren sneller doordraaien dan met de 25 verlaging van de frequentie die door de frequentieomvormers E1, E2 wordt afgegeven, overeenstemt. De verkregen synchronisatie is, ook bij zeer ongelijke belastingen, buitengewoon goed en de werking is naar de praktijk geleerd heeft, uitzonderlijk schok- en stootvrij onder het handhaven van 30 een meer dan voldoende synchroniteit.

81 02 0 72

Claims

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in-en uitschakelen van de motoren gebeurt door het toevoeren van stuurspanning aan de frequentieomvormers via een KC-keten.
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat 20 elke motor een in- en uitschakelcircuit. heeft, dat een instelbare potentiometer bevat, waaraan een vaste gelijk-/ spanning kan worden toegevoerd, een contact om de gelijkspanning aan een uiteinde van de potentiometer te leggen en een EO-element tussen de loper en het andere einde van de poten-25 tiometer.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat een verder contact aanwezig is, dat sluit wanneer het eerstgenoemde contact open gaat en omgekeerd welk verdere contact tussen de loper van de potentiometer en het andere 30 uiteinde van de potentiometer is aangebracht. 8102072