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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei Fördermaschinen mit Leonardschaltung und Schwungradumformer soll das Schwungrad die Leistungen aufnehmen oder abgeben, welche die mittlere Leistung der Fördermaschine über- oder unterschreiten. Sofern daher das Schwungrad genügend groß gewählt wird, und der Betrieb der Förderanlagen ohne längere Zwischenpausen regelmäßig periodisch ist, kann die Stromaufnahme des Umformers aufIn the case of hoisting machines with a Leonard circuit and a flywheel converter, the flywheel absorb or deliver the services that represent the mean output of the carrier exceed or fall below. If, therefore, the flywheel is chosen to be sufficiently large, and the operation of the conveyor systems is regularly and periodically without lengthy breaks, can increase the power consumption of the converter

ίο einen annähernd konstanten Wert geregelt werden. Das ist in Fig. ι angedeutet, in der die Ordinaten die jeweilige Leistung des Umformers, die Abszissen die Zeit darstellen, während die strichpunktierte Linie die tunliehst ganz gleichmäßige Beanspruchung des Netzes durch den Umformer anzeigt. Bisweilen erscheint es aber erwünscht, mit kleineren Schwungrädern auszukommen, die vor allem die maximalen, im Diagramme durch Spitzen ausgedrückten Leistungen hergeben sollen, und während der Dauer der Beschleunigung und größten Geschwindigkeit des Fördermotors (nachfolgend Beschleunigungsperiode genannt) die Zentrale in erhöhtem Maße zur Leistung heranzuziehen (Fig. 2). Dabei zeigt sich aber der folgende Übelstand: Man ist nämlich gezwungen, die Vorrichtung, welche die Stromaufnahme des Antriebsmotors für den Umformer auf einen konstanten Wert zu regeln hat, auf einen Betrag der Stromlieferung einzustellen, der den mittleren Strombedarf in dem Maße übersteigt, als das Schwungrad zu klein gewählt ist. Aus diesem Grunde wird jedesmal nach Beendigung eines Förderzuges der Umformer während kurzer Zeit, nämlich nach Wiederäufladung des Schwungrades, einen sehr geringen Strom, nämlich den Leerlaufstrom, aufnehmen. Hierdurch ergeben sich größere periodisch wiederkehrende Schwankungen in der Belastung des Netzes.ίο regulated an approximately constant value will. This is indicated in Fig. Ι, in which the ordinates the respective power of the converter, the abscissas represent time, while the dash-dotted line shows that shows quite even load on the network by the converter. Sometimes but it seems desirable to get by with smaller flywheels, above all should give the maximum power expressed by peaks in the diagram, and during the period of acceleration and maximum speed of the conveyor motor (hereinafter referred to as the acceleration period) the control center to an increased extent for performance to be used (Fig. 2). But this shows the following drawback: You are forced to regulate the device, which the power consumption of the drive motor for the converter to a constant value has to adjust to an amount of electricity delivery that corresponds to the average electricity demand in exceeds the size when the flywheel is chosen too small. Because of this, each time after the end of a conveyor train the converter for a short time, namely after recharging the flywheel, a very low current, namely the no-load current, take up. This results in larger, periodically recurring fluctuations in the load of the network.

Das nachfolgend beschriebene neue Verfahren bezweckt nun, diese Schwankungen nach Möglichkeit' zu verringern. Das geschieht durch eine Beeinflussung der selbsttätigen Drehzahlregelung in dem Sinne, daß sie während der Beschleunigungsperiode des Fördermotors auf den erforderlichen höheren Grad, während der Verzögerungsperiode und Ruhepause dagegen auf einen geringeren Grad der Leistungsaufnahme eingestellt wird. Während daher bisher der Übergang zu der geringeren Stromaufnahme erst nach vollständigem Aufladen des Schwungrades erfolgte, und die' Stromaufnahme selbst bis auf den „Leerlaufstrom herabsank, soll die Einstellung auf geringere Leistung nach dem neuen Verfahren bereits bei Beginn der Verzögerung bewirkt werden. Dadurch ist es möglich, während der Verzögerungsperiode und der darauf folgenden Ruhepause dem Umformer eine zwar verringerte, aber immer noch erhebliche Energie zuzuführen.The new method described below is now aimed at these fluctuations Possibility 'to decrease. This happens by influencing the automatic Speed control in the sense that it occurs during the acceleration period of the conveyor motor to the higher degree required, during the lag period and rest on the other hand, it is set to a lower level of power consumption. While therefore so far the transition to the lower power consumption only after full charging of the flywheel took place, and the 'current consumption itself except for the' no-load current decreased, the setting to lower power according to the new procedure should already be effected at the beginning of the delay will. This makes it possible during the delay period and the following Rest pause the converter a reduced, but still considerable energy to feed.

Diese Verhältnisse mögen an Hand der Fig. 2 erläutert werden. Die mittlere Leistung der Fördermaschine bzw. des Netzes (strichpunktierte Linie) sei = 100 Prozent gesetzt,These relationships can be explained with reference to FIG. The average performance the hoisting machine or the network (dash-dotted line) is set = 100 percent,

die Dauer der Beschleunigungsperiode des Fördermotors sei gleich der Verzögerungsperiode und der Ruhepause, und diese beiden einander gleich. Wenn nun das Schwungrad so groß gewählt wurde, daß die Drehzahlregelung während der Beschleunigungsperiode auf 120 Prozent eingestellt werden muß, so würde nach dem neuen Verfahren während der Verzögerungsperiode und Ruhepause derLet the duration of the acceleration period of the conveyor motor be equal to the deceleration period and the rest, and these two are equal to each other. If now the flywheel has been chosen so large that the speed control must be set to 120 percent during the acceleration period, so would use the new procedure during the delay period and rest period of the

ίο Strombedarf auf 8o Prozent herabsinken (ausgezogene Linie). Nach dem bisherigen Verfahren dagegen würde die Stromaufnahme des Umformers während der Ruhepause nach Aufladen des Schwungrades auf beispielsweise 40 Prozent herabsinken (gestrichelte Linie). Während sich daher im ersteren Falle nur Schwankungen zwischen 120 und 80 Prozent ergeben (wie 3:2), ergeben sich im letzteren Schwankungen zwischen 120: 40 Prozent, d. h.ίο Reduce power consumption to 8o percent (extended Line). With the previous method, however, the current consumption of the converter would be during the rest break after charging the flywheel, for example, drop to 40 percent (dashed line). While there are therefore fluctuations between 120 and 80 percent in the former case result (like 3: 2), in the latter there are fluctuations between 120: 40 percent, i.e. H.

wie 3:1.like 3: 1.

Eine Einrichtung zum Ausüben des gekennzeichneten Verfahrens ist in Fig. 3 dargestellt. Darin ist α der Antriebsmotor des Schwungradumformers, durch die Welle b verbunden mit dem Schwungrade c und der Anlaßdynamo d, die den Fördermotor e treibt. Als Antriebsmotor ist ein Drehstrommotor angenommen, der durch einen Schlupf widerstand/" mit Motorrelais g derartig geregelt wird, daß dieLeistungsaufnahme innerhalb des einen bzw. anderen Teiles der Förderperiode konstant bleibt. Das Motorrelais g wird gespeist durch einen Stromtransformator h, dessen Übersetzungsverhältnis in irgendeiner Weise, etwa durch einen Stufenschalter i einstellbar ist. Eine weitere Einstellung für die Leistungsaufnahme, die durch das Motorrelais g geregelt wird, erfolgt durch einen Parallelwiderstand k, der durch das zweipolige Schütz I betätigt wird. Die Einschaltung dieses Schützes erfolgt durch einen Schleppkontakt in, der beim Auslegen des Steuerhebels η nach vorwärts (O₁) oder rückwärts (o₂) geschlossen, bei der Rückbewegung des Steuerhebels (J)₁, φ₂) nach der Mittellage zu dagegen geöffnet wird. Das Kurvenstück q drückt nämlich die Schub-' stange r beim Auslegen des Hebels herab, und beim Zurücklegen des Hebels in die Nullage gleitet die Stange r unter Wirkung der Feder s wieder empor. Die Kontaktbrücke von m ist mit der Schubstange r aber nicht fest, sondern mittels der Reibkupplung t verbunden. Der Kontakt m wird daher schon beim Beginn des Auslegens des Hebels geschlossen und bleibt auch während des weiteren Auslegens und bei Stillstand des Hebels in seiner Schlußlage. Sobald dagegen der Hebel um ein geringes Maß nach der Mittellage zurückgezogen wird, wird sofort der Kontakt m geöffnet. Statt des Reibungsantriebes für den Kontakt m können natürlich auch andere Vorrichtungen verwendet werden, etwa ein Kippkontakt, der auf dem Hinwege des Steuerhebels geschlossen, auf dem Rückwege dagegen geöffnet wird, wobei aber dafür gesorgt werden muß, daß die Öffnung des Kontaktes nicht schon am Ende der Auslegung des Hebels, sondern erst bei beginnender Rückführung erfolgt.A device for carrying out the identified method is shown in FIG. 3. In it, α is the drive motor of the flywheel converter, connected to the flywheel c by the shaft b and the starting dynamo d, which drives the conveyor motor e. A three-phase motor is assumed as the drive motor, which is controlled by a slip resistance / "with motor relay g in such a way that the power consumption remains constant within one or the other part of the funding period. The motor relay g is fed by a current transformer h, whose transmission ratio in some way , such as by a tap switch i is set. further adjustment for the power consumption, which is controlled by the motor relay g, is effected by a parallel resistance k, which is actuated by the two-pole contactor I. the involvement of this contactor is effected by a drag contact in which when the control lever η is extended forwards (O ₁ ) or backwards (o ₂ ) it is closed, when the control lever (J) ₁ , φ ₂ ) is moved back towards the central position, it is opened. The cam q presses the push rod r down when the lever is extended, and when the lever is returned to the zero position, the rod slides e r up again under the action of the spring s. The contact bridge of m is not fixed to the push rod r , but is connected by means of the friction clutch t . The contact m is therefore already closed at the beginning of the deployment of the lever and remains in its final position during the further deployment and when the lever is at a standstill. On the other hand, as soon as the lever is pulled back a small amount after the central position, the contact m is opened immediately. Instead of the friction drive for the contact m , of course, other devices can also be used, such as a toggle contact, which is closed on the way of the control lever and opened on the way back, but care must be taken that the contact does not open at the end the design of the lever, but only when the return begins.

Durch den Parallelwiderstand k zum Stromtransformator h wird ein Teil des Sekundärstromes von h abgeleitet, so daß nur der übrig bleibende Teil dem Motorrelais g zufließt. Bei ausgeschaltetem Parallelwiderstand k regelt daher die Einrichtung auf geringere Stromaufnahme, bei eingeschaltetem Parallelwiderstand auf größere Stromaufnahme des Umformers. Through the parallel resistance k to the current transformer h , part of the secondary current is diverted from h , so that only the remaining part flows to the motor relay g. When the parallel resistor k is switched off, the device regulates to a lower current consumption, and when the parallel resistor is switched on, it regulates to a greater current consumption of the converter.

Da das Motorrelais g unter Umständen ziemlich große Abmessungen erfordert und infolgedessen einen nicht unerheblichen Energieverlust verursacht, so ist es erwünscht, diesen Energieverlust nicht noch weiter zu erhöhen durch den Energieverlust, den der Parallelwiderstand k verursacht. Bei der in Fig. 4 dargestellten Einrichtung ist ein solcher zusatzlicher Energieverlust vermieden. Zu dem Zwecke ist der Stromtransformator in zwei Teile A₁ und h₂ zerlegt, von denen der letztere durch das Schütz I kurz geschlossen werden kann. Die Stromtransformatoren brauchen daher in jedem Falle nur die Energie herzugeben, die zum Speisen des Motorrelais g gerade erforderlich ist. Since the motor relay g requires rather large dimensions under certain circumstances and consequently causes a not inconsiderable energy loss, it is desirable not to increase this energy loss even further by the energy loss caused by the parallel resistance k . In the device shown in FIG. 4, such an additional loss of energy is avoided. For this purpose, the current transformer is divided into two parts A ₁ and h ₂ , of which the latter can be short- circuited by the contactor I. The current transformers therefore only need to provide the energy that is required to feed the motor relay g in any case.

Die Fig. 4 enthält ferner noch eine Einrichtung, die unter Umständen erwünscht sein kann. Da nämlich beim Einfahren der Förderbühne in die Hängebank meist ein mehrfaches Manövrieren mittels des Steuerhebels η erforderlich ist, so wäre es unerwünscht, wenn hierhei die Einstellung des Motorrelais g wiederholt verändert würde. Deshalb ist hier die Kurve q so ausgebildet, daß sie in der Nähe der Nullage des Steuerhebels η keinen Einfluß auf die Bewegung des Kontaktes m ausübt, sondern daß diese Bewegung erst bei weiterer Auslage des Steuerhebels eingeleitet wird.FIG. 4 also contains a device which may be desirable under certain circumstances. Since multiple maneuvering by means of the control lever η is usually necessary when moving the conveyor platform into the suspended bench, it would be undesirable if the setting of the motor relay g were repeatedly changed here. Therefore, the curve q is designed here so that it does not exert any influence on the movement of the contact m in the vicinity of the zero position of the control lever η , but that this movement is only initiated when the control lever is extended further.

Das beschriebene Verfahren ist nicht nur bei Umformern verwendbar, deren Antriebsmotor ein Drehstrommotor ist, sondern ebensogut bei Umformern, die an ein Gleichstromnetz angeschlossen sind. Es ist dann nur erforderlich, daß das Relais durch Beeinflussung der Erregung während der Beschleunigungsperiode des Fördermotors auf einen höheren Strombetrag, während der Verzögerungsperiode auf einen niedrigeren reguliert wird. Die Änderung der Einstellung des Relais braucht nicht in der dargestellten Weise von der Bewegungsrichtung des Steuerhebels abhängigThe method described can not only be used with converters, their drive motor is a three-phase motor, but just as well with converters that are connected to a direct current network are connected. It is then only necessary that the relay by influencing the excitation during the acceleration period of the conveyor motor to a higher one Amount of current is regulated to a lower one during the delay period. the Changing the setting of the relay need not depend on the direction of movement in the manner shown depends on the control lever

gemacht zu werden, sie kann vielmehr auch auf rein elektrischem Wege erfolgen, etwa in folgender Weise: Es wird in den Stromkreis des Fördermotors ein Strom- oder Leistungsrelais angeschlossen, das bei Überschreiten der mittleren Stromaufnahme des Fördermotors den Parallelwiderstand k einschaltet und beim Unterschreiten wieder ausschaltet.Rather, it can also be done purely electrically, for example in the following way: A current or power relay is connected to the circuit of the conveyor motor, which switches on the parallel resistor k when the mean current consumption of the conveyor motor is exceeded and switches it off again when it falls below the limit .

Im vorstehenden wurde die erfolgte Beschleunigung oder Verzögerung der Fördermaschine dadurch angezeigt, daß entweder der Bewegungssinn des Steuerhebels oder die Stromaufnahme des Fördermotors durch geeignete Vorrichtungen überwacht wurde. EsThe foregoing has been the acceleration or deceleration of the carrier that has occurred indicated by the fact that either the direction of movement of the control lever or the power consumption of the conveyor motor by suitable Devices was monitored. It

*5 ist aber auch möglich, die Beschleunigung und Verzögerung des Fördermotors unmittelbar zu messen. Dieses kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man eine kleine rotierende Schwungmasse durch eine Feder mit der Fördermaschinenwelle verbindet und durch Messen der i Relativbewegung dieser Schwungmassen gegenüber der Fördermaschinenwelle die Beschleunigung oder Verzögerung feststellt und durch dieses Mittel die erforderliche Beeinflussung des Steuerrelais g vornimmt.* 5 is also possible, the acceleration and Immediately measure the delay of the conveyor motor. This can be done, for example happen that you put a small rotating flywheel through a spring with the carrier shaft connects and the acceleration by measuring the relative movement of these centrifugal masses with respect to the hoisting machine shaft or delay and by this means the necessary influence of the control relay g.

Die Beeinflussung des Motorrelais g, die in Fig. 3 und 4 auf elektrischem Wege bewirkt ist, kann auch auf mechanischem Wege erfolgen," indem die Belastung des Motorrelais durch eine Feder oder ein Zusatzgewicht vergrößert oder verkleinert wird, so daß die Gleichgewichtslage bei einer höheren oder niedrigeren Stromaufnahme erfolgt.The influencing of the motor relay g, which is effected electrically in FIGS. 3 and 4, can also take place mechanically, "in that the load on the motor relay is increased or decreased by a spring or an additional weight, so that the equilibrium position at a higher or lower power consumption.

Claims

Patent-to sayings:

1. Method for regulating the power consumption of flywheel converters, thereby characterized in that the current consumption during the acceleration period of the conveyor motor to a higher, during of the delay period is set to a lower constant value will.

2. Device for practicing the method according to claim 1, characterized by a towing or tilting device, ⁴ ^ which is driven by the control lever and when the control lever is laid out in the sense of accelerating the conveyor motor, the speed control is set to greater, when the control lever is moved back to lower power consumption regulates.

3. Device for practicing the method according to claim 1, characterized by another current or power relay, which in case of over or. Falling below the average power consumption of the conveyor motor, the control relay for the speed control influenced in the necessary sense.

4. Facility for carrying out the procedure according to claim 1, characterized by an accelerometer which by determining the acceleration or deceleration of the conveyor motor the required Makes a change in the setting of the control relay.

1 sheet of drawings.