DE289137C

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Publication number: DE289137C
Application number: DENDAT289137D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bremsen und "Stillsetzen eines Drehstrommotors und bezweckt, die Schwierigkeiten zu beheben, die sich bei schweren Aufzügen, wie solche für die -Beschickung von Hochöfen u. dgl. gebraucht werden, und die mit großen Lasten arbeiten, ergeben, wenn Wechselstrom, im besonderen Drehstrom, zum Antrieb vorgeschrieben ist. Die Abstufung und Beherrschung der Geschwindigkeiten des Aufzuges gestalten sich hier viel schwieriger als bei Gleichstrommotoren, besonders für die Bremsperiode, während welcher ja ein Gleichstrommotor ohne weiteres,

d. h. auch wenn er vom Netz abgeschaltet ist. als Generator arbeiten kann, nicht aber ein, Drehstrommotor, da er sich nicht selbst erregen kann. Eine sorgfältige Geschwindigkeitsreguliertmg wird bei den schweren Aufzügen, besonders in der Nähe der Endstellungen, erforderlich, zumal mit großer positiver und negativer Belastung zu rechnen ist.

Nach der Erfindung wird die Überwindung dieser Schwierigkeiten durch eine Anordnung erreicht, bei welcher ein an sich "bekannter Drehstrommotor mit zwei Stator- und zwei Rotorwicklungen für verschiedene Geschwindigkeiten zum Zweck des Bremsens auf die geringere Geschwindigkeit umgeschaltet wird.

Im Augenblick, da dieses geschieht, ist AViderstand im Rotorkreis eingeschaltet, der durch Relais, welche unter dem Einfluß einer mit dem Motor gekuppelten Gleichstromdynamo stehen, stufenweise abgeschaltet wird, ähnlich wie es von Relais für den Änlaßwiderstand von Elektromotoren bekannt ist. Dadurch wird es möglich, kurz vor Hubende des Aufzuges eine von der Belastung unabhängige bestimmte Geschwindigkeit zu erhalten, die dem Aufzugbetrieb eine große Sicherheit gibt.

Bei Gleichstrommotoren hat man auch schon vorgeschlagen, Relais zur Umschaltung von Bremswiderständen zu verwenden, die von der Geschwindigkeit des Motors abhängig waren. Das wurde einfach dadurch erreicht, daß die veränderliche elektromotorische Kraft des Motors selbst für die Relais benutzt wurde. Hier handelt es sich also um den einfachen Fall eines Motors, der beim Bremsen als selbsterregende Dynamo arbeitet; es ist aber nicht möglich, unabhängig von der Belastung eine bestimmte Geschwindigkeit an beliebiger Stelle zu erreichen, da der Motor vom Netz abgeschaltet und schließlich stromlos ist.

Andererseits hat man versucht, den Strom einer mit einem Drehstrommotor gekuppelten Gleichstrommaschine zur Bremsung des Motors zu benutzen, indem man den Gleichstrom in die Primänvicklungen des Drehstrommotors unter Vorschaltung von Widerständen schickt. Abgesehen davon, daß hier der Widerstand nicht mit Hilfe von selbsttätigen Relais verschaltet wird, ergibt sich die gleiche

Wirkung wie beim Bremsen des Gleichstrom--, motors, nämlich die Unmöglichkeit der Erreichung einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit an einer bestimmten Stelle unabhängig von der Belastung, weil auch hier der Motor vom Netz abgeschaltet ist.

Nach der Erfindung dagegen ergibt sich die Erfüllung dieser Bedingung ganz selbsttätig. Beim Umschalten des Netzstromes auf die

ίο Motorwicklung für die geringere Geschwindigkeit sind zunächst sämtliche Rotorwiderstände für diese Wicklung eingeschaltet. Die Geschwindigkeit läßt zufolge dieser Umschaltung auf geringere Geschwindigkeit nach, indem der Rotor noch mit übersynchroner Geschwindigkeit laufend abgebremst wird. Dann wird ein Teil des Widerstandes kurzgeschlossen. Dieses verstärkt nur die bremsende Kraft. Der Gang verlangsamt sich also weiter. Schließlich kann das letzte Relais so bemessen sein, daß es den letzten Widerstand erst kurzschließt, wenn eine ganz bestimmte geringe Geschwindigkeit des nunmehr mit untersynchroner Geschwindigkeit laufenden Rotors erreicht ist. Bei nicht zu großer Belastung des Motors wird dieser dann aber durch das Kurzschließen dieser letzten Stufe wieder etwas beschleunigt; dadurch steigt dann auch die Spannung der Gleichstromdynamo wieder; das Relais wird wieder stärker erregt und schaltet diese letzte Widerstandsstufe wieder ein, die Geschwindigkeit fällt wieder, und die Stufe wird wieder kurzgeschlossen und. so fort, so daß es möglich ist, den Motor auf einer bestimmten geringen Geschwindigkeit vor dem Hubende zu halten, was z. B. für ein stoßfreies Anfahren an einer Hängebank nötig ist.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausfübrungsform der Erfindung schematisch dargestellt.

Der Motor A hat zwei Stator- und zwei Rotorwicklungen, die eine Serie für hohe Geschwindigkeit, die andere für geringere.

Die verschiedenen Stator- und Rotorwicklungen stehen in derartiger Beziehung zueinander und sind so angeordnet, daß, wenn die eine der Statorwicklungen, beispielsweise diejenige für hohe Geschwindigkeit, an die Stromzuführung angeschlossen wird, die zugehörige Rotorwicklung für hohe Geschwindigkeit selbsttätig ihre Arbeit aufnimmt, wäh-■ rend zu gleicher Zeit die andere Rotorwicklung für geringe Geschwindigkeit praktisch wirkungslos ist. Wenn die Statorwicklung für hohe Geschwindigkeit von der Stromzuführung abgeschaltet und an ihrer Stelle die Statorwicklung für geringe Geschwindigkeit eingeschaltet wird, so wird die Rotorwicklung für hohe Geschwindigkeit praktisch unwirksam, während die Rotorwicklung für geringe Geschwindigkeit selbsttätig die Arbeit aufnimmt, gerade so, als ob überhaupt nur eine Rotorwicklung auf dem Motor, nämlich diejenige für geringe Geschwindigkeit, vornanden wäre.

Die Statorleitungen der ersten Art seien bei S, die der zweiten Art bei L an Klemmen angeschlossen. Die vom¹ Drehstromnetz kommenden Leitungen 1,2,3 geben zunächst nach dem Umschalter B, durch den sie entweder auf S¹ oder auf L geschaltet werden können. Beim Schalten des Netzstromes auf die Statorwicklung L für langsame Geschwindigkeit wird mit den Leitungen 1', 2' aus irgendeiner Quelle Gleichstrom mit konstanter Spannung in die Wicklungen von Magneten D₁, D₂ usw. geleitet. Diesen Magneten mit konstanter Zugkraft wirken die Magnete C₁, C₂ usw. entgegen, deren Wicklungen durch von der Dynamo E erzeugten Strom durchflossen werden. Die Wirkungsweise ist folgende. Der Drehstrommotor ist mit Hilfe seines Rotorwiderstandes G in bekannter Weise angelassen und bewegt z. B. einen Aufzug, wobei der Netzstrom auf die Statorwicklung 5" geschaltet und der Rotor wider stand G schließlich kurzgeschlossen ist. Gegen Ende des Hubes des Aufzuges muß eine Verzögerung durch irgendeine Bremswirkung eintreten. Zu diesem Zweck wird der Umschalter B umgelegt; sofort tritt eine bremsende Wirkung des Motors auf, da jetzt die Wicklungen für langsamen Gang eingeschaltet sind. Dabei tritt im Rotor ein Strom auf, dessen Größe von der Größe der Widerstände in seinen äußeren Leitungen G₁, G₂ usw. abhängt. Da im Moment des Ausschaltens die Dynamo E mit größter Geschwindigkeit läuft, haben die Magnete C₁, C₂ ··. ihre größte Zugkraft; die sämtlichen Kontakte F₁, F₂-. . . sind offen, und irn Moment des Ausschaltens ist also der gesamte Rotorwiderstand G₁, G₂ ... eingeschaltet. Sinkt nun infolge der Bremswirkung die Geschwindigkeit des Motors, so sinkt einerseits auch der Strom im Rotor, andererseits aber auch die Spannung in der Gleichstromdynamo und damit die Zugkraft der Magnete C₁, C₂ usw. Diese sind so gewickelt, daß sie bei gleicher Spannung verschieden großen Überschuß an Zugkraft über die Magnete D₁, D₂ haben. Der Magnet mit kleinstem Überschuß C₃ wird bei nachlassender Geschwindigkeit zuerst gegenüber D₂ nachgeben und die Widerstände G₂ kurzschließen. Dadurch wird .die Bremswirkung des Motors wieder gesteigert, die Geschwindigkeit sinkt weiter, C₁ gibt nach und G₁ wird ausgeschaltet usw., bis alle Rotorwiderstände kurzgeschlossen sind. Dann hat der Motor die geringe Geschwindigkeit

angenommen, die den Wicklungen L entspricht. Dieses alles geschieht selbsttätig nach Umlegen des Umschalters B.

Claims

Patent-An Spruch:

Einrichtung zum Bremsen und Stillsetzen eines Drehstrommotors mit zwei Stator- und zwei Rotorwicklungen, insbesondere für Gichtaufzüge, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang zum Bremsen die Umschaltung auf die zweiten Wicklungen bewirkt wird, und die Widerstände dieser Rotorwicklung in an sich bekannter Weise durch von einem auf der Rotorachse angeordneten Gleichstromhilfsgenerator gespeiste Relais stufenweise mit abnehmender Drehzahl des Motors abgeschaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.