DE1024154B - Gleichlaufschaltung fuer die elektromotorischen Einzelantriebe der Laufraeder eines Laufkranes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Gleichlaufschaltung für die elektromotorischen Einzelantriebe der Lauf räder eines Laufkranes, bei dem je zwei in Fahrtrichtung nebeneinanderliegende Motoren durch je eine durch läuferseitige Zusammenschaltung gebildete elekirische Welle miteinander gekuppelt sind.

Die Kupplung durch eine elektrische Welle hat gegenüber der Kupplung durch eine mechanische Welle den Vorteil der Platzersparnis, der Gewichtsersparnis und der geringeren Kosten. Der Nachteil der elektrisehen Welle besteht darin, daß das von dieser übertragbare Drehmoment etwa verhältnisgleich der Schlupffrequenz ist, so daß bei synchroner Drehzahl der Antriebsmotoren kein Drehmoment mehr übertragen wird. Bei modernen Kranen, insbesondere bei Rollenlagerung, lassen sich aber Beharrungsdrehzahlen, die wesentlich unter der synchronen Drehzahl liegen, auch bei größeren Dauerschlupfwiderständen praktisch nicht erreichen. Dadurch ergibt sich, daß sich der Gleichlauf durch die elektrische Welle während des Anlaufens bzw. während des auf mechanischem Wege erfolgenden Bremsvorganges, wo ja die Motoren vom Netz abgeschaltet sind, überhaupt nicht überwachen, geschweige denn erzwingen läßt, und gerade hier wäre es sehr nötig, da es im praktischen Betrieb niemals möglich ist, alle Bremsen völlig gleich in ihrer Wirkung zu machen, auch dann nicht, wenn man sie von einem gemeinsamen Bremsdruckzylinder aus steuert.

Erfindungsgemäß können die angegebenen Mängel der Kupplung durch eine elektrische Welle dadurch vermieden werden, daß bei einem Laufkran mit elektromotorischem Einzelantrieb eines jeden der Laufräder, bei dem je zwei in Fahrtrichtung nebeneinanderliegende Motoren durch je eine durch läuferseitige Zusammenschaltung gebildete elektrische Welle miteinander gekuppelt sind, zur Aufrechterhaltung des Beharrungszustandes bei nahezu synchroner Drehzahl der Motoren die beiden Motorpaare so geschaltet sind, daß ihre Drehfelder im entgegengesetzten Sinne umlaufen, wobei in dem Läuferstromkreis des in Fahrtrichtung vorderen Motorpaares ein Widerstand eingeschaltet ist, so daß es den Kran zieht, während in dem Läuferstromkreis des hinteren Motorpaares kein Widerstand eingeschaltet ist, so daß es ohne Abgabe eines äußeren Drehmoments durch seine elektrische Welle den Gleichlauf des Kranes sichert.

Beim Anfahren des Kranes können bis zum Erreichen einer nahezu synchronen Drehzahl die beiden Motorpaare so gestaltet sein, daß ihre Drehfelder gleichsinnig umlaufen, so daß bei Einschaltung von Widerständen in ihre Läuferstromkreise alle Motoren ein beschleunigendes Moment auf die Laufräder übertragen.

Gleichlaufschaltung

für die elektromotorischen Einzelantriebe der Laufräder eines Laufkranes

Anmelder:

Maschinenfabrik

Augsburg-Nürnberg A. G.,

Zweigniederlassung,
Nürnberg, Katzwanger Str. 101

Dipl.-Ing. Karl Kleinschmidt, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

Die Umschaltung der Drehrichtung der Drehfelder des hinteren Motorpaares sowie das Abschalten des Widerstandes in ihrem Läuferstromkreis beim Erreichen einer nahezu synchronen Drehzahl kann dabei durch einen Drehzahlwächter in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, z. B. über Umkehrschütze, gesteuert werden.

Es ist aber auch möglich, beim Anfahren des Kranes, bevor die Motoren ihre nahezu synchrone Drehzahl erreicht haben, die gleiche Schaltung zu verwenden, wie sie zur Aufrechterhaltung des Beharrungszustandes verwendet wird. In diesem Falle ist die angegebene Umschaltung nicht erforderlich.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die beiden Motorpaare während des freien Auslaufens und während der mechanisch erfolgenden Bremsung des Kranes so geschaltet sein, daß ihre Drehfelder im entgegengesetzten Sinne umlaufen, wobei kein Widerstand in ihre Läuferstromkreise geschaltet ist, so daß die beiden Motorpaare durch ihre elektrischen Wellen den Gleichlauf des Kranes sichern.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht des Kranes von oben,

Fig. 2 das Schaltbild der Steuerung für eine Schaltung, bei der auch beim Anfahren nur die beiden jeweils vorderen Motoren ein äußeres Drehmoment abgeben, also ziehend wirken,

Fig. 3 das Kraftstrombild der Ausführung nach Fig. 2,

Fig. 4 das Schaltbild der Steuerung für eine Schaltung, bei der beim Anfahren sämtliche vier Motoren ein äußeres Drehmoment abgeben,

709 875/316

Fig. 5 das Kraftstrombild der Ausführung nach Fig. 4.

Der Laufkran 1 (Fig. 1) mit der Katze 2 läuft mit seinen vier Lauf rädern 3 auf den Schienen 4 der Kranbahn. Jedes Laufrad 3 ist durch einen besonderen Motor 5 bis 8 einzeln angetrieben.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 und 3 erfolgen Schaltung und Betrieb des Kranes wie folgt:

Wird der Meisterschalter 9 (Fig. 2) z.B. in Richtung 1 auf die erste Schaltstufe gedreht, dann wird, da der Kontakt 10 sich schließt, das Ständerschütz 11 ansprechen, welches die Motoren 5 bis 8 (Fig. 3) ständerseitig einschaltet. Gleichzeitig werden durch das Ständerschütz 11 sein Selbsthaltekontakt 12 und sein Hilfskontakt 13 im Stromkreis des Zeitrelais 18 geschlossen. Da durch das Drehen des Meisterschalters auch der Kontakt 14 im Steuerstromkreis des Läufer Schutzes 15 geschlossen wird, wird auch das Läuferschütz 15 ansprechen, wodurch die Anlaßwiderstände 16 an die läuferseitig zusammengeschalteten (elektrische Welle) Motoren 5 und 6 angeschaltet werden. Die Motoren 5 und 6 können jetzt ein Drehmoment entwickeln und den Kran nach links in Bewegung setzen. Der Kontakt 17 eines nicht dargestellten Drehzahlwächters öffnet sich sofort nach Beginn der Kranbewegung, so daß das Zeitrelais 18 abfällt und mit seinem Kontakt 19 den Selbsthaltestromkreis des Ständerschützes 11 schließt. Die läuferseitig zusammengeschalteten Motoren 7 und 8 werden mitgezogen und, da ihre Ständer derart an das Netz angeschlossen sind, daß ihre Felder im gegenläufigen Sinne zu den Feldern der Motoren 5 und 6 rotieren, wirken sie als elektrische Gleichlaufwellen auch dann, wenn die Motoren 5 und 6 nahezu ihre synchrone Drehzahl erreichen, da in diesem Falle die Schlupffrequenz der Motoren 7 und 8 annähernd die doppelte Netzfrequenz besitzt.

Wird der Meisterschalter 9 auf Null zurückgeschaltet, so fällt das Läuferschütz 15 wieder ab, und es wird von keinem der Motoren 5 bis 8 ein äußeres Drehmoment abgegeben. Da die Motoren aber durch den Selbsthaltekontakt 12 und das Ständerschütz 11 ständerseitig noch eingeschaltet sind, üben sie starke synchronisierende Momente aus. Kurz bevor der Kran zum Stillstand gekommen ist, z. B. durch mechanische Bremsung, schließt sich der Kontakt 17 des Drehzahl Wächters. Das Zeitrelais 18 beginnt zu laufen, und nach einer gewissen Zeit unterbricht sein Kontakt 19 den Selbsthaltestromkreis des Ständerschützes 11., so daß dieses abfällt und die Motoren 5 bis 8 abschaltet. Die durch das Zeitrelais 18 gegebene Verzögerung bewirkt, daß die Motoren 5 bis 8 erst dann abgeschaltet werden, wenn der Kran vollständig zum Stillstand gekommen ist. In diesem Augenblick öffnet sich auch Kontakt 13, und das Zeitrelais 18 läuft wieder zurück, so daß Kontakt 19 im Selbsthaltestromkreis des Ständerschützes 11 wieder geschlossen wird. Hätte der Kranführer den Meisterschalter 9 von Fahrtrichtung / auf Fahrtrichtung r geschaltet, ohne den Kran vorher zu bremsen, hätte er also Gegenstrom gegeben, dann wäre lediglich folgende Änderung eingetreten. Das Läuferschütz 15 wäre abgefallen, und das Läuferschütz 20 hätte angezogen, so daß ein bremsendes Moment in Fahrtrichtung von den Motoren 7 und 8 ausgeübt worden wäre, während die Motoren 5 und 6 nur als Ausgleichswellen gearbeitet hätten. Beim Zurückschalten auf Null hätte sich dann der Auslaufvorgang wieder, wie bereits beschrieben, abgespielt.

Im übrigen spielen sich, wenn der Kran stillsteht, bei der Drehung des Meisterschalters 9 aus der Nullstellung in Richtung r sinngemäß die gleichen Vor gänge ab wie bei der Drehung in Richtung /. Statt des Kontaktes 14 wird hierbei der Kontakt 21 geschlossen und dadurch das Läuferschütz 20 angezogen, das die Anlaßwiderstände 22 an die läuferseitig zusammengeschalteten Motoren 7 und 8 anschaltet.

Ein Ausführungsbeispiel, bei dem beide Motorpaare während der Anfahrperiode an der Beschleunigung der Fahrbewegung unterstützend teilnehmen, ist in Fig. 4 und 5 schaltungs- und stromlaufmäßig dargestellt. An der Phase R des Steuerstromnetzes liegt über den Ruhekontakt 23 des Hilfsschützes 24 die Leitung 25, an welche einmal die Kontakte 26 bis 29 des Meisterschalters, und die Leitung 25 a, an die die Kontakte 31 bis 37 des Hilfsschützes 38 angeschlossen sind. Die Kontakte 39 bis 43 und der Kontakt 67 werden vom Hilfsschütz 44, die Kontakte 45 bis 50 vom Hilfsschütz 51 gesteuert. Parallel zum Kontakt 37 ist ein Kontakt 52 geschaltet, welcher mit einem nicht dargestellten Drehzahlwächter gekuppelt ist und den Spulenstromkreis des Hilfsschützes 38 schließt, wenn sich der Kran auf etwa 60 bis 70% seiner Nenngeschwindigkeit beschleunigt hat. Der Kontakt 53 ist ebenfalls mit dem Drehzahlwächter verbunden und ist nur bei Stillstand des Kranes geschlossen. Er betätigt die Spule des Zeitrelais 54 mit seinem verzögert schaltenden Kontakt 55, der wiederum das Hilfsschütz 24 einschaltet. Zu den Motoren 5 und 6 (Fig. 1) gehören das Läuferschütz 56, die Umkehrschütze 57 und 58 sowie die Verriegelungskontakte 59 und 60. Zu den Motoren 7 und 8 (Fig. 1) gehören das Läuferschütz 61, die Umkehrschütze 62 und 63 sowie die Verriegelungskontakte 64 und 65.

Während des Betriebes spielen sich folgende Schaltvorgänge ab: Wird der Meisterschalter66 beispielsweise auf die erste Fahrstellung 1 gebracht, dann sind die Kontakte 26 und 27 geschlossen, die Kontakte 28, 29, 30 offen. Über den Ruhekontakt 23 fließt Strom in die Leitungen 25, Hilfsschütz 51 zieht an und schließt die zugehörigen Kontakte. Damit gelangt Strom über Kontakt 45 in das Umkehrschütz 57 für Linksfahrt der Motoren 5 und 6, und über Kontakt 46 gelangt Strom an das Läuferschütz 56, die Motoren 5 und 6 ziehen also den Kran nach links weg. Ferner ziehen über die Kontakte 47 und 48 das Läuferschütz 61 und das Umkehrschütz 62 für Linksfahrt der Motoren 7 und 8 an, so daß auch diese den Laufkran 1 auf Links fahrt beschleunigen. Der Kran fährt also rasch an, das synchronisierende Moment beider Motorgruppen ist hinreichend groß, da die Schlupffrequenz in den Läufern zu Anfang verhältnismäßig groß ist. Sind etwa 60 bis 7O°/o der Nenngeschwindigkeit erreicht, dann schließt der Kontakt 52 des Drehzahlwächters, Hilfsschütz 38 zieht an, hält sich über seinen Kontakt 37 selbst und schaltet die Kontakte 31 bis 36. Während die Kontakte 31, 32, 33 offen sind, schaltet Kontakt 34 das Läuferschütz 61 ab, so daß die Motoren 7 und 8 kein Drehmoment mehr entwickeln. Gleichzeitig werden durch die Kontakte 35 und 36 die Umkehrschütze 62 und 63 umgeschaltet, d. h., in den Alotoren 7 und 8 wird die Drehfeldrichtung umgekehrt, so daß diese Motoren wie im vorigen Beispiel nur als Ausgleichswelle mit starkem synchronisierendem Moment arbeiten, während die Motoren 5 und 6 den Kran allein weiterziehen. Würde der Kranführer nun auf Gegenstrom schalten, dann öffnen sich die Kontakte 26 und des Meisterschalters 66, während die Kontakte 28 und 29 geschlossen werden. Dadurch fällt das Hilfsschütz 51 ab, und an seiner Stelle zieht Hilfsschütz 44 an. Daraus ergeben sich folgende Schaltzustände der

Anlage: Da das Hilfsschütz 38 noch geschlossen ist, wird das Umkehrschütz 57 über die Kontakte 31 und 39 weiter gespeist, während das Läuferschütz 56 offen ist, so daß nunmehr die Motoren 5 und 6 als elektrische Welle arbeiten. Dagegen sind die Motoren 7 und 8 ständerseitig über den Kontakt 43 sowie das Umkehrschütz 63 und läuferseitig über den Kontakt 42 und das Läuferschütz 61 eingeschaltet und arbeiten mit Drehmoment für Rechtsfahrt (Gegenstrom). Dadurch, daß nur eine Motorgruppe arbeitet, setzt die Bremsung weich an, und außerdem wirken die Motoren wiederum ziehend und nicht schiebend auf den Laufkran, was für einen ruhigen Lauf von Bedeutung ist.

Schaltet der Kranführer während der Fahrt auf Null zurück und läßt den Kran auslaufen oder bremst ihn mit der mechanischen Fußbremse ab, dann bleibt je nachdem, ob vorher auf Links- oder Rechtsfahrt geschaltet war, Hilfsschütz 51 oder 44 eingeschaltet, und beide Motorgruppen bleiben mit gegenläufigen Drehfeldern am Netz, während wegen der offenen Kontakte 27 und 28 die Läuferschütze 56 und 61 offen sind. Die elektrische Kupplung beider Fahrwerksseiten bleibt also auch während des Auslaufvorganges aufrechterhalten, ohne daß ein äußeres Drehmoment entwickelt wird. Ist Stillstand erreicht, dann schließt Kontakt 53, das Zeitrelais 54 erhält Strom und schließt den Kontakt 55 verzögert, so daß die elektrische Kupplung noch etwas langer bestehenbleibt. Sobald der Kontakt 55 geschlossen ist, zieht das Hilfsschütz 24 an und unterbricht mit seinem Kontakt 23 die Stromzufuhr zur gesamten Steuerung, so daß sämtliche Motoren abgeschaltet werden. Nun kann ein neuer Schaltvorgang, wie vorstehend beschrieben, eingeleitet werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gleichlauf schaltung für die elektromotorischen Einzelantriebe der Lauf räder eines Laufkranes, bei dem je zwei in Fahrtrichtung nebeneinanderliegende Motoren durch je eine durch läuferseitige Zusammenschaltung gebildete elektrische Welle miteinander gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung des Beharrungszustandes bei nahezu synchroner Drehzahl der Motoren die beiden Motorpaare so geschaltet sind, daß ihre Drehfelder im entgegengesetzten Sinne umlaufen, wobei in dem Läuferstromkreis des in Fahrtrichtung vorderen Motorpaares ein Widerstand eingeschaltet ist, so daß es den Kran zieht, während in dem Läuferstromkreis des hinteren Motorpaares kein Widerstand eingeschaltet ist, so daß es ohne Abgabe eines äußeren Drehmomentes durch seine elektrische Welle den Gleichlauf des Kranes sichert.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anfahren des Kranes bis zum Erreichen einer nahezu synchronen Drehzahl die beiden Motorpaare so geschaltet sind, daß ihre Drehfelder gleichsinnig umlaufen, so daß bei Einschaltung von Widerständen in ihre Lauf erstromkreise alle Motoren ein beschleunigtes Moment auf die Laufräder übertragen.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Drehrichtung der Drehfelder des hinteren Motorpaares sowie das Abschalten des Widerstandes in ihrem Läuferstromkreis beim Erreichen einer nahezu synchronen Drehzahl durch einen Drehzahlwächter in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, z. B. über Umkehrschütze, gesteuert wird.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schaltung auch beim Anfahren des Kranes benutzt wird, bevor die Motoren ihre nahezu synchrone Drehzahl erreicht haben.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des freien Auslaufens und während der mechanisch erfolgenden Bremsung des Kranes die beiden Motorpaare so geschaltet sind, daß ihre Drehfelder im entgegengesetzten Sinne umlaufen, wobei kein Widerstand in ihre Läuferstromkreise geschaltet ist, so daß die beiden Motorpaare durch ihre elektrischen Wellen den Gleichlauf des Kranes sichern.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 601 587, 636 693; Siemens-Zeitschrift, September 1927, Heft 9, S. 600 bis 605.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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