DE1191949B

DE1191949B - Circuit for electrically operated hoists, e.g. B. Deck cranes or the like.

Info

Publication number: DE1191949B
Application number: DEA26489A
Authority: DE
Inventors: Ake Sallow
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1956-02-11
Filing date: 1957-01-31
Publication date: 1965-04-29

Description

Schaltung für elektrisch betriebene Hebezeuge, z. B. Deckkräne od. dgl. Die Erfindung betrifft eine Schaltung für elektrisch betriebene Hebezeuge, z. B. Deckkräne od. dgl., die mehrere voneinander unabhängige Bewegungen, wie Heben, Wippen und Schwenken, ausführen sollen. Bei bekannten Kränen dieser Art wird jede Bewegung von einem besonderen Gleichstrommotor ausgeführt, der von einem Gleichstromgenerator in Ward-Leonard-Schaltung angetrieben wird, um eine gute Geschwindigkeitsregelung zu erreichen. Eine solche Anlage ist verhältnismäßig teuer und kann wesentlich vereinfacht werden, wenn an Stelle mehrerer Generatoren ein einziger verwendet wird, der für jeden Motor einen unabhängigen Stromkreis besitzt. Die Verwendung von Generatoren der beschriebenen Ausführung für Hebezeuge ist bisher durch gewisse Nachteile dieser Generatoren verhindert worden. Der größte Nachteil ist der, daß der von einem Bürstenpaar gelieferte Belastungsstrom innerhalb des Rotors des Generators in zwei Teile geteilt wird, von denen der größere den kürzeren Weg zwischen den Bürsten und der kleinere den weiteren Weg nimmt. Dieser Teil durchfließt dabei die Teile der Ankerwicklung, die zwischen den anderen Bürstenpaaren liegen, und bewirkt deshalb, daß über diesen Bürstenpaaren Spannungsabfälle entstehen, die proportional dem Belastungsstrom sind. Dieser Umstand hat zur Folge, daß die verschiedenen erzeugten Spannungen nicht völlig unabhängig voneinander werden, sondern daß eine Veränderung in der Belastung eines Stromkreises Veränderungen in den Spannungen in den anderen Stromkreisen herbeiführt.Circuit for electrically operated hoists, e.g. B. deck cranes od. Like. The invention relates to a circuit for electrically operated hoists, z. B. Deck cranes or the like, which have several independent movements, such as lifting, Rocking and swiveling. In known cranes of this type, each Movement carried out by a special direct current motor, that of a direct current generator Driven in Ward-Leonard circuit to have good cruise control to reach. Such a system is relatively expensive and can be considerably simplified if a single generator is used instead of several generators, which is used for each motor has an independent circuit. The use of generators the described design for hoists has so far been due to certain disadvantages of this Generators have been prevented. The main disadvantage is that of a pair of brushes delivered load current within the rotor of the generator divided into two parts of which the larger one takes the shorter path between the brushes and the smaller one takes the rest of the way. This part flows through the parts of the armature winding, which lie between the other pairs of brushes, and therefore causes that above these Brush pairs result in voltage drops that are proportional to the load current. This fact has the consequence that the various voltages generated are not completely be independent of each other, but that a change in the burden of one Circuit brings about changes in the voltages in the other circuits.

Es ist zwar bei Generatoren der beschriebenen Art bekannt, der Einwirkung der verschiedenen Stromkreise aufeinander durch zusätzliche Wicklungen entgegenzuwirken. Nach einem bekannten Vorschlag soll eine Verminderung des schädlichen Flusses in den übrigen Kreisen dadurch erreicht werden, daß auf allen Hauptpolen dieser Kreise eine Zusatzwicklung angebracht wird, die von der Ankerspannung des beeinflussenden ersten Kreises gespeist ist. Man braucht somit bei einem Generator mit n Stromkreisen für jedes Polpaar n-1 derartige Zusatzwicklungen. Es ist klar, daß dadurch die Ausführung verwickelt und der Generator relativ groß und teuer wird, so daß gegenüber der bekannten Verwendung mehrerer Generatoren die Ersparnisse gering werden.In the case of generators of the type described, it is known to counteract the effect of the various circuits on one another by means of additional windings. According to a known proposal, a reduction in the harmful flux in the other circuits is to be achieved in that an additional winding is attached to all main poles of these circuits, which is fed by the armature voltage of the influencing first circuit. In a generator with n circuits, n-1 additional windings of this type are therefore required for each pole pair. It is clear that this complicates the design and makes the generator relatively large and expensive, so that the savings are small compared to the known use of several generators.

Die Erfindung geht von der Erwägung aus, daß bei Hebezeugen der genannten Art der Einfluß der verschiedenen Stromkreise eines Generators aufeinander wenig von Bedeutung ist, solange alle erzeugten Spannungen von Null unterschieden sind. Nur wenn eine oder einige der Spannungen nach Null gesenkt werden sollen, ist es unerläßlich, daß die Abhängigkeit zwischen den Stromkreisen beseitigt wird, d. h. also dann, wenn einer oder einige der Motoren stillstehen sollen. Um dies zu erreichen, ist die Schaltung für elektrisch betriebene Hebeanlagen erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Motoren dieser Hebezeuge an je ein Bürstenpaar eines Gleichstromgenerators angeschlossen sind, der wenigstens zwei unabhängig voneinander fremderregte Polpaare mit je einer der Spannung der zugehörigen Bürsten proportionalen Gegenerregung hat, die auf die Gesamterregung des Polpaares nur dann von wesentlichem Einfluß ist, wenn die Fremderregung gering oder Null ist. Mit der Schaltung gemäß der Erfindung wird erreicht, daß die Erregung eines Polpaares dann im gewünschten Sinn beeinflußt wird, wenn zwischen seinen Bürsten keine Spannung bestehen soll. Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch ihre Anwendung der Generator nicht nennenswert vergrößert wird, und weiter, daß nicht nur die Abhängigkeit zwischen den Stromseiten, sondern auch der Einfluß der Remanenz der Polpaare beseitigt wird.The invention is based on the consideration that when lifting equipment of the above Kind of the influence of the different circuits of a generator on one another little is important as long as all voltages generated are distinguished from zero. Only when one or some of the voltages are to be brought down to zero is it it is essential that the inter-circuit dependency is eliminated, d. H. in other words, when one or some of the motors are supposed to stand still. To achieve this, the circuit for electrically operated lifting systems is designed according to the invention in such a way that that the motors of these hoists to a pair of brushes of a DC generator are connected, the at least two independently excited pole pairs has counter-excitation proportional to the voltage of the associated brushes, which only has a significant influence on the total excitation of the pole pair, when the external excitation is low or zero. With the circuit according to the invention it is achieved that the excitation of a pole pair is then influenced in the desired sense when there should be no tension between its brushes. The invention has the advantage that their use does not significantly increase the size of the generator becomes, and further that not only the dependency between the stream sides, but the influence of the remanence of the pole pairs is also eliminated.

Zwei Ausführungsbeispiele einer Schaltung nach der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt F i g. 1 einen Generator mit zwei äußeren Stromkreisen und F i g. 2 und 3 schematisch zwei Ausführungsbeispiele einer Schaltung nach der Erfindung.Two embodiments of a circuit according to the invention are described below with reference to the drawing, in this shows F. i g. 1 a generator with two external circuits and FIG. 2 and 3 schematically two embodiments of a circuit according to the invention.

F i g. 1 zeigt schematisch einen Generator mit zwei Pol- und Bürstenpaaren. Der Generator besteht aus einem Stator 1 mit den Polen 2 a bis 2 d und einem Rotor 3 mit einem Kommutator 4. üblicherweise vorhandene Wendepole sind nicht dargestellt, da ihre Ausbildung nicht beeinfiußt wird. Am Kommutator liegen die den Polen entsprechenden Bürsten 5 a bis 5 d an. Je zwei benachbarte Pole 2a, 2b bzw. 2c, 2d haben eine Fremderregerwicklung 6 bzw. 7.F i g. 1 shows schematically a generator with two pairs of poles and brushes. The generator consists of a stator 1 with the poles 2 a to 2 d 3 and a rotor with a commutator 4. usually present commutating poles are not shown, since their formation is not infiuenced. The brushes 5 a to 5 d corresponding to the poles rest on the commutator. Every two adjacent poles 2a, 2b or 2c, 2d have a separate excitation winding 6 or 7.

Die den Polpaaren entsprechenden Bürstenpaare 5 a, ,5 b bzw. 5 c, 5 d sind miteinander nicht verbunden und können folglich jeweils an eine Belastung angeschlossen werden. Da die Erregung eines Polpaares keine nennenswerte Spannung in dem anderen Bürstenpaar verursacht, sind die erzeugten Spannungen voneinander im wesentlichen unabhängig. Der Belastungsstrom, der von einem Bürstenpaar, z. B.',5 a und 5 b, geliefert wird, teilt sich aber innerhalb des Rotors in zwei Teile, so daß etwa drei Viertel auf dem kürzeren Weg zwischen den Bürsten 5 a und 5 b fließen, wogegen der Rest auf dem weiteren Weg und dabei durch den Teil der Rotorwicklung fließt, der zwischen den Bürsten 5 c und 5 d gelegen ist. An diesen Bürsten entsteht deshalb eine Zusatzspannung, die dem Belastungsstrom des anderen Bürstenpaares proportional ist. The pairs of brushes 5 a, 5 b and 5 c, 5 d corresponding to the pole pairs are not connected to one another and can consequently each be connected to a load. Since the excitation of one pair of poles does not cause any appreciable voltage in the other pair of brushes, the voltages generated are essentially independent of one another. The load current generated by a pair of brushes, e.g. B. ', 5 a and 5 b, is delivered, but divides inside the rotor into two parts, so that about three quarters flow on the shorter path between the brushes 5 a and 5 b , while the rest on the further path and while flowing through the part of the rotor winding, which is located between the brushes 5 c and 5 d . An additional voltage therefore arises on these brushes, which is proportional to the load current of the other pair of brushes.

F i g. 2 zeigt schematisch eine Anordnung einer Schaltung nach der Erfindung zur Unterdrückung dieser Abhängigkeit zwischen den verschiedenen äußeren Stromkreisen. F i g. 2 zeigt den Kommutator 4 mit den Bürsten 5 a bis 5 d, aber nur die Erregerwicklungen des den Bürsten 5 a und 5 b entsprechenden Polpaares, da alle Polpaare ähnlich ausgeführt sind. Jedes Polpaar ist mit der üblichen Fremderregerwicklung 6 versehen, die in Reihe mit einem veränderlichen Widerstand 8 an einer äußeren Spannungsquelle 9 angeschlossen ist. Diese Fremderregerwicklung 6 sorgt also für die Fremderregung des Polpaares, deren Größe von dem Widerstand 8 bestimmt wird. Es ist also möglich, die Spannung über dem Bürstenpaar 5 a, 5 b mit dem Widerstand 8 zu verändern. Das Polpaar hat weiter eine zweite Erregerwicklung 10, die an der Spannung über dem Bürstenpaar 5a, 5 b derart angeschlossen ist, daß die Erregung von der Erregerwicklung 10 der Erregung der Fremderregerwicklung 6 entgegenwirkt. Da die Spannung über dem Bürstenpaar 5 a, 5 b bei einer Änderung der Belastung der anderen Stromkreise des Generators zunimmt, nimmt auch der Erregerstrom durch die Erregerwicklung 10 zu, so daß der Spannungssteigerung über dem Bürstenpaar 5a, 5 b entgegengewirkt wird. In entsprechender Weise wird der Erregerstrom durch die Erregerwicklung 10 auch Spannungsschwankungen entgegenwirken, die von Belastungsänderungen in den anderen Stromkreisen verursacht werden. Wenn die Fremderregung ganz abgeschaltet und der Strom durch die Fremderregerwicklung 6 Null wird, ist die Erregerwicklung 10 bestrebt, die Spannung über dem Bürstenpaar 5 a, 5 b gleich Null zu halten, imabhängig von den Belastungsströmen der anderen Bürstenpaare.F i g. 2 shows schematically an arrangement of a circuit according to the invention for suppressing this dependency between the various external circuits. F i g. 2 shows the commutator 4 with the brushes 5 a to 5 d, but only the excitation windings of the pole pair corresponding to the brushes 5 a and 5 b , since all pole pairs are designed similarly. Each pole pair is provided with the usual separate excitation winding 6, which is connected in series with a variable resistor 8 to an external voltage source 9 . This external excitation winding 6 thus ensures the external excitation of the pole pair, the size of which is determined by the resistor 8. It is therefore possible to change the voltage across the pair of brushes 5 a, 5 b with the resistor 8 . The pole pair further has a second excitation winding 10 which is connected to the voltage across the pair of brushes 5a, 5b in such a way that the excitation of the excitation winding 10 the excitation of separate exciter winding 6 counteracts. Since the voltage across the pair of brushes 5 a, 5 b with a change in the load of the other circuits of the generator increases, the excitation current increases through the excitation winding 10, so that the voltage increase above the pair of brushes 5a, is counteracted b. 5 In a corresponding manner, the excitation current through the excitation winding 10 will also counteract voltage fluctuations which are caused by load changes in the other circuits. When the external excitation is completely switched off and the current through the external excitation winding 6 is zero, the excitation winding 10 strives to keep the voltage across the pair of brushes 5 a, 5 b equal to zero, depending on the load currents of the other pairs of brushes.

In F i g. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Schaltung nach der Erfindung dargestellt. Auch diese Figur zeigt den Kommutator 4 mit den Bürsten 5 a bis 5 d und nur die Erregerwicklungen des den Bürsten 5 a und 5 b entsprechenden Polpaares. Bei dieser Ausführung ist jedes Polpaar nur mit der üblichen Fremderregerwicklung 6 versehen, die indessen an zwei hintereinandergeschalteten, einander entgegengerichteten Spannungen angeschlossen ist, von denen die eine der Spannung über dem Bürstenpaar 5 a, 5 b entspricht und die andere von einem veränderbaren Spannungsteiler 11 geliefert wird, der an einer äußeren Spannungsquelle angeschlossen ist. Die Größe der Fremderregung und folglich die Größe der Spannung über dem Bürstenpaar 5 a, 5 b kann also mit dem Spannungsteiler 11 eingestellt werden. Im übrigen arbeitet diese Ausführung einer Schaltung nach der Erfindung in ganz ähnlicher Weise wie die in der F i g. 2 gezeigte Ausführung.In Fig. 3 shows another embodiment of a circuit according to the invention. This figure also shows the commutator 4 with the brushes 5 a to 5 d and only the excitation windings of the pole pair corresponding to the brushes 5 a and 5 b. In this embodiment, each pole pair is only provided with the usual external excitation winding 6, which is connected to two series-connected, opposing voltages, one of which corresponds to the voltage across the pair of brushes 5 a, 5 b and the other is supplied by a variable voltage divider 11 connected to an external voltage source. The size of the external excitation and consequently the size of the voltage across the pair of brushes 5 a, 5 b can thus be set with the voltage divider 11. Otherwise, this embodiment of a circuit according to the invention works in a very similar manner to that in FIG. 2 execution shown.

Die Anwendung einer Schaltung nach der Erfindung ist nicht nur auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sie kann z. B. auch bei Generatoren mit mehr als vier Polen verwendet werden.The application of a circuit according to the invention is not limited to the embodiments described above limited, it can, for. B. also at Generators with more than four poles are used.

Claims

Claims: 1. Circuit for electrically operated hoists, e.g. B. deck cranes od. The like., Dadurchge -kennzeichnet that the motors of the lifting devices each a pair of brushes (5 a, 5 b and 5 c, 5 d) to a direct current generator connected are at least two independently externally excited pole pairs (2a, 2b or 2c, 2d) each with a counter-excitation proportional to the voltage of the associated brushes (5a to 5d) (winding 10, FIG. 2, or winding 6, FIG. 3), which affects the total excitation of the Pole pair is only of significant influence. when the external excitation (winding 6) is low or zero.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that each pole pair (2a, 2b or 2e, 2d) is provided with two opposing excitation windings (6, 10) , one (winding 6) being connected to an external voltage source (9) and the other (winding 10) is connected to a voltage which is proportional to the voltage across the corresponding pair of brushes (5 a, 5 b) (FIG. 2).

3. A circuit according to claim 1, characterized in that each pole pair (2a, 2 b or 2 c, 2 d) is provided with an excitation winding (6) which is connected to two series-connected, mutually opposing DC voltages, one of which from an external voltage source (voltage divider 11) and the other is proportional to the voltage across the corresponding pair of brushes (5 a, 5 b) (FIG. 3). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 324 736, 521008; British Patent No. 142,788.