DE3441096C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Umschalten vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb eines Wechselstrommotors, der im Treibbetrieb über erste Kontakte eines über eine Spule gesteuerten Schützes an ein speisen­ des Netz angeschlossen ist und der im Bremsbetrieb über einen zweiten, antivalent zu den ersten Kontakten des Schützes schaltenden Kontakt in einen aus zwei Teilstrom­ kreisen bestehenden Gleichstrombremskreis legbar ist, bei dem im ersten Teilstromkreis ein von einer Zündeinrichtung zündbarer Bremsthyristor und im zweiten Teilstromkreis eine Freilaufdiode angeordnet ist, und das Schütz verzögert erst dann von Brems- auf Treibbetrieb zurückschaltet, wenn der Bremsstrom abgeklungen ist, wobei die Spule des Schützes mit einem Einschalt-Tastschalter für den Treibbetrieb in Reihe angeordnet ist.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 32 04 587 bekannt. Bei einer derartigen Schaltungsan­ ordnung ist zu beachten, daß beim Umschalten des gleichstrom­ gebremsten Wechselstrommotors aus dem Bremsbetrieb in den Treibbetrieb die Kontakte, die den Motor (erneut) an das speisende Wechselstromnetz legen, und die Kontakte, durch die der Gleichstrombremskreis vom Motor getrennt wird, zu keiner Zeit gleichzeitig geschlossen sind. Die Überlappung ist zu vermeiden, um einen Kurzschluß im Gleichstrombrems­ kreis sowie einen Lichtbogen zu vermeiden, der dann entsteht, wenn über einen sich öffnenden Kontakt der Gleichstrom­ bremskreis getrennt werden soll.

Bei der eingangs erwähnten Schaltungsanordnung wird ein Kurzschluß über den Lichtbogen des sich öffnenden Kontaktes im Gleichstrombremskreis dadurch vermieden, daß das Schütz verzögert anzieht. Dazu ist jedoch eine relativ aufwendige Schaltungsanordnung erforderlich.

Aus der DE-OS 33 12 956 ist es im Zusammenhang mit einer elektronischen Bremsvorrichtung für Asynchron­ motoren bekannt, Kontaktüberschneidungen der Kontakte eines Schützes und damit auftretende Kurzschlüsse durch prellfreie Schalter zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs definierte Schaltungsanordnung zu vereinfachen, wobei auch eine Verminderung der Anzahl abbrandgefährdeter Kontakte angestrebt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Spule und der Einschalt-Tastschalter mit einem Halbleiterschalter in Reihe liegen und daß das Schließen des Einschalt-Tastschalters bei der Zündeinrichtung die Ab­ gabe von Zündimpulsen an den Bremsthyristor sofort sperrt und den Halbleiterschalter verzögert einschaltet.

Bei dieser Schaltungsanordnung wird ein lichtbogen­ freies Öffnen des den Gleichstrombremskreis unterbrechenden Kontaktes dadurch sichergestellt, daß der erste Thyristor sofort gesperrt wird und ein weiterer, verzögert auslösender Halbleiterschalter vorgesehen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild für eine Umschaltung vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb eines gleichstromgebremsten Wechsel­ strommotors und

Fig. 2 eine Ausgestaltung einer in Fig. 1 lediglich schematisch an­ gedeuteten Schaltung zur Verzögerung von Zündimpulsen.

In Fig. 1 ist mit M eine dreiphasige Wicklung eines Wechselstrommotors bezeichnet, der über erste Kontakte 1, 2 eines über eine Spule S 2 gesteuerten Schützes zum Treibbetrieb an ein Wechselspannungsnetz RST gelegt wird.

Beim Bremsbetrieb des Wechselstrommotors sind die ersten Kontakte 1, 2 des Schützes geöffnet, während zwei Phasen des Wechselstrommotors durch einen zweiten, antivalent zu den ersten Kontakten 1, 2 des Schützes schaltenden Kontakt 4 und einen geschlossenen Ausschalt- Tastschalter S 4 an einen Gleichstrombremskreis angeschlossen sind. Der Gleichstrombremskreis besteht aus zwei Teilstromkreisen, nämlich einem Teilstromkreis, in dem ein von einer ersten Zündeinrichtung TA zündbarer Bremsthyristor Th 1 angeordnet ist und einem zweiten Teil­ stromkreis, der eine Freilaufdiode D 1 aufweist.

Zur Gleichstrombremsung wird der Bremsthyristor TH 1 von der ersten Zündeinrichtung TA zu bestimmten Zeiten gezündet. Solange der Brems­ thyristor Th 1 nicht leitend ist, fließt ein Freilaufstrom über die Frei­ laufdiode D 1.

Eine kritische Betriebsphase ist das Umschalten vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb. Hierbei muß sichergestellt sein, daß beim Schließen der ersten Kontakte 1, 2, durch das die Wicklung M erneut an das Netz RST gelegt wird, kein zu einem Kurzschluß führender Lichtbogen infolge des Öffnens des Kontakts 4, durch den der Gleichstrombrems­ kreis abgetrennt wird, auftritt.

Dieses ist durch die nachfolgend beschriebene Schaltungsanordnung nach der Erfindung gewährleistet:

Eingeleitet wird das Umschalten vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb durch Betätigung eines Einschalt-Tastschalters S 3, der mit der Spule S 2 des Schützes sowie einem weiteren Thyristor Th 2 und einer Diode D 2 zwischen den Phasen S und T des Netzes in Serie geschaltet ist. Der weitere Thyristor Th 2 ist mit einer zweiten Zündeinrichtung TV ver­ bunden. Über diese Zündeinrichtung und den eingeschalteten Einschalt- Tastschalter S 3 wird an die Spule S 2 des Schützes und an die erste Zündeinrichtung TA für den Bremsthyristor Th 1 eine Spannung gelegt. Diese Spannung bewirkt, daß bei der ersten Zündeinrichtung TA die Ab­ gabe von Zündimpulsen an den Bremsthyristor Th 1 sofort gesperrt wird. Bei der zweiten Zündeinrichtung TV für den weiteren Thyristor Th 2 löst die Spannung einen zu Fig. 2 näher beschriebenen Verzögerungs­ mechanismus aus, so daß die zweite Zündeinrichtung TV erst nach einer Verzögerung von z. B. 100 ms einen Zündimpuls an den weiteren Thy­ ristor Th 2 liefert, während an diesem Thyristor und der Diode D 2 negative Sperrspannung anliegt. Während der negativen Spannungshalb­ welle liefert die zweite Zündeinrichtung den Thyristorhaltestrom für den weiteren Thyristor Th 2.

Der Bremsstrom ist während der durch die zweite Zündeinrichtung TV erzielten Verzögerungszeit restlos abgeklungen. Der zweite Kontakt 4 des Schützes kann jetzt stromlos, d. h. ohne Lichtbogen geöffnet werden. In der positiven Spannungshalbwelle wird deshalb durch den in der nega­ tiven Spannungshalbwelle gezündeten weiteren Thyristor Th 2 und den damit bedingten Strom durch die Spule S 2 das Schütz geschaltet, so daß die Wicklung M durch Schließen der ersten Kontakte 1, 2 wieder am Netz RST liegt. Das Schütz hält sich über einen dritten Kontakt 3 sowie einen ohmschen Widerstand R 1 dann selbst. Das Schütz wird vorzugsweise mit erhöhter Spulenspannung eingeschaltet, um ein Prellen der Kontakte zu vermeiden. Aufgrund des Leistungsspannungsabfalls durch den Motoranlaufstrom im beginnenden Treibbetrieb darf das Schütz nicht wieder abfallen.

Der den Freilaufkreis des Bremsstromes unterbrechende Ausschalt-Tast­ schalter S 4 ist zweckmäßigerweise ein Taster mit Sprungkontakt, um höhere Öffnungszeiten des Kontaktes zu erreichen.

In Fig. 2 ist eine mögliche Ausbildung der in Fig. 1 lediglich angedeu­ teten zweiten Zündeinrichtung TV dargestellt. Beim Schließen des Ein­ schalt-Tastschalters S 3 fließt ein Ladestrom über einen ohmschen Widerstand R 4 sowie einen Elektrolyt-Kondensator C. Durch geeignete Dimensionierung dieser Bauelemente läßt sich die Verzögerungszeit einstellen, die notwendig ist, um den Bremsstrom so weit abklingen zu lassen, daß der den Gleichstrombremskreis auftrennende Kontakt 4 lichtbogenfrei geöffnet werden kann. Der Zündkreis der zweiten Zünd­ einrichtung TV für den weiteren Thyristor TH 2 ist durch den Konden­ sator C, einen Transistor T sowie ein Diac DI und einen ohmschen Widerstand R 3 gebildet. Das Zünden des weiteren Thyristors Th 2 erfolgt durch den Transistor T, dessen Basis über einen ohmschen Widerstand R 6 am anodenseitigen Anschluß der Diode D 2 liegt, nur in der negativen Spannungshalbperiode, dabei fließt ein Thyristorhalte­ strom vom Kondensator C über einen ohmschen Widerstand R 5, eine Haltediode D 5 und den Thyristor Th 2. Die Diode D 2 entkoppelt die Zündeinrichtung TV und den Thyristor Th 2 in der negativen Spannungs­ halbperiode vom Netz.

Der Transistor T ist überbrückt, wenn der Thyristor Th 2 und die Diode D 2 durch einen Halbleiterschalter, z. B. einen Triac, ersetzt werden. Die Bau­ elemente im Haltestromkreis, wie Widerstand R 5 und Diode D 5 können dann entfallen.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zum Umschalten vom Bremsbetrieb auf den Treibbetrieb eines Wechselstrommotors, der im Treibbetrieb über erste Kontakte eines über eine Spule gesteuerten Schützes an ein speisendes Netz angeschlossen ist und der im Brems­ betrieb über einen zweiten, antivalent zu den ersten Kontakten des Schützes schaltenden Kontakt in einen aus zwei Teilstrom­ kreisen bestehenden Gleichstrombremskreis legbar ist, bei dem im ersten Teilstromkreis ein von einer Zündeinrichtung zündbarer Bremsthyristor und im zweiten Teilstromkreis eine Freilaufdiode angeordnet ist, und das Schütz verzögert erst dann von Brems- auf Treibbetrieb zurückschaltet, wenn der Bremsstrom abgeklungen ist, wobei die Spule des Schützes mit einem Einschalt-Tastschalter für den Treibbetrieb in Reihe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (S 2) und der Einschalt-Tastschalter (S 3) mit einem Halbleiterschalter (Th 2) in Reihe liegen und daß das Schließen des Einschalt-Tastschalters (S 3) bei der Zündeinrichtung (TA) die Abgabe von Zündimpulsen an den Bremsthyristor (Th 1) sofort sperrt und den Halbleiterschalter verzögert einschaltet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der verzögerten Zündung des weiteren Thyristors (Th 2) eine erhöhte Spannung an die Spule (S 2) des Schützes gelegt ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Teilstromkreis des Gleichstrombremskreises ein Ausschalt-Tastschalter (S 4) mit Sprungkontakt angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter ein weiterer Thyristor (Th 2) mit einer in Reihe liegenden Diode (D 2) ist.