DE453355C - Schalteinrichtung zur selbsttaetigen Feldregelung fuer Nebenschluss- oder Kompoundmotoren, insbesondere fuer Hebezeugbetriebe - Google Patents

Description

Bei Hebezeugen, die einen günstigen Wirkungsgrad haben, entnimmt der im Senksinne eingeschaltete Motor zunächst Strom aus dem Netz. Nachdem das Triebwerk aber bis zu einem gewissen Grade beschleunigt ist, zieht die am Haken hängende Last den Motoranker durch und beschleunigt ihn weiterhin, bis der Motor als Generator arbeitet und Strom in das Netz zurückliefert. Um hierbei ein Durchgehen des Motors zu verhüten, muß seine Feldstromstärke entsprechend der am Haken hängenden Last geregelt werden.

Es sind bereits Einrichtungen zur Sicherung der Antriebsmotoren von Hebezeugen, deren Drehzahl durch Änderung ihres Feldes geregelt wird, bekannt geworden, die darin bestehen, daß in Abhängigkeit vom Ankerstrom bestimmte von Hand geschlossene Kontakte der Feldregelung unwirksam gemacht werden. Auch ist es bekannt, eine zusätzliche Feldregelung unabhängig vom Handschalter durch ein Relais unter einer bestimmten Voraussetzung, nämlich bei Überlast, vorzunehmen. Diese Einrichtung hat jedoch lediglich den Zweck, einen in bestimmten Betrieben (Walzenstraßenantrieben) nachteilig wirkenden Maximalausschalter zu vermeiden. Eine ununterbrochen selbsttätige Feldregelung während der ganzen Betriebszeit, insbesondere beim Übergang vom Motorzum Generatorbetrieb, wird und kann damit nicht erreicht werden.

Demgegenüber gibt die Erfindung einen vollkommenen selbsttätig arbeitenden Feldregler an, durch den der zu der jeweiligen Motor- oder Generatorstromstärke erforderliche richtige Feldstrom eingestellt wird.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Die Abb. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Reglers, in der ρ und ti die beiden Netzpole, α den Motoranker, b das Nebenschlußfeld und e den Feldregler bedeuten. Es bezeichnet ferner r den Hauptstromanlaßwiderstand, s den Schalter zum Regem und Kurzschließen desselben, w den Feldreglerwiderstand und Jg den Hauptschalter. Die Wirkungsweise ist die folgende:

Wird der Hauptschalter g eingelegt, so werden zwei Stromkreise geschlossen, und zwar i. vom Netzpol ρ über den Hauptschalter £, den Anker α des Motors, die Spule h des Reglers e, den Anlaßwiderstand r, den Hauptschalter g zürn Netzpol ti, 2. vom Netzpol ρ über den Hauptschalterg·, das Nebenschlußfeld&, den Feldregelwiderstand w, den Hauptschalter g· zum Netzpol ti. Wie ersichtlich, werden zwei getrennte Stromkreise für den Anker« und das Motorfeldö gebildet. Der Anlaßwiderstand/" wird nun in bekannter Weise durch)

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Leopold Janisch und August Rausch in Berlin.

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die Schalters nach und nach kurzgeschlossen. Ist die Magnetspule des Reglers e nicht erregt, so befindet sich der Magnetkern/ in seiner unteren Lage, und der mit dem Kern i verbundene, an seinem oberen Ende treppenförmig ausgebildete Hebel k hält die Reglerschalter t in der gezeigten, d.h. geöffneten Lage, so daß der gesamte Widerstand w dem Motorfeld & vorgeschaltet ist. Der Aufbau to des Reglers ist aus der Abb. 2 ersichtlich, die eine Ansicht des treppenförmig gestalteten Hebels und der Schaltkontakte t von oben zeigt. Ist der Hauptschalterg· geschlossen, so fließt im Ankerkreis ein Strom, der ungefähr dem Normalstrom des Motors entspricht, wobei als Normalstrom derjenige Strom angenommen werden soll, der vom Motor bei Entwicklung der vollen Drehzahl und beim Heben der Vollast aufgenommen wird. Hierbei wird die Spule h des Reglers e erregt, so daß sie den Magnetkern/ einziehen kann. Dieser bewegt nun den Hebel k um den Drehpunkt d entgegen dem Uhrzeigersinne und gibt dadurch nacheinander die Schalter t frei, worauf dieselben von den Federn/ an die Stromschienen gezogen werden und so den Feldregelwiderstand w kurzschließen und das Feld auf seine normale Stromstärke bringen. Hat der Motor die anzutreibenden Massen beschleunigt, so sinkt der Strom im Ankerkreis und auch in der Magnetspule h, wodurch der angezogene Magnetkern entsprechend den verminderten Amperewindungen in der Zugspuleh langsam abfällt .und den Hebel k im Drehsinne des Uhrzeigers bewegt. Ist der erste Schalter t geöffnet, so wird die erste Stufe des Widerstandes w in den Feldkreis gelegt. Sinkt der Ankerstrom noch mehr, was eine weitere Schwächung der Amperewindungszahl in der Spule h des Feldreglers e zur Folge hat, so wird auf gleichem Wege die nächste Stufe des Widerstandes w in den Feldkreis gelegt usw., bis der volle Widerstand im Feldkreis liegt und die Motordrehzahl bis zur gewünschten Höhe gesteigert ist.

Beschleunigt die Last jetzt den Motor noch weiter, so sinkt der Motorstrom bis auf den Nullwert, und es setzt Generatorstrom ein, welcher nun entsprechend der weiteren Beschleunigung ansteigt (Abb. 3). Unter der Beeinflussung dieses ansteigenden Stromes wird der Anker des Reglers wieder eingezogen, so daß die Schalter t wieder freigegeben werden und das Motorfeld entsprechend der ansteigenden Bremsstromstärke verstärken, wodurch ein Durchgehen des Motors verhindert wird.

Bei sehr gutem Wirkungsgrad des Triebwerkes erfolgt beim Senken die Änderung der Stromrichtung im Motor sehr schnell, so daß es gar nicht erwünscht ist, daß der Feldregler dem Motorstrom unverzüglich folgt. Man sieht daher eine Dämpfung an dem Kolben/ durch bekannte Mittel vor und erreicht dadurch z. B., daß die den Feldregelvviderstand kurzschließenden Kontakte noch nicht alle geöffnet sind und das Feld bis auf den geringsten Wert geschwächt haben, wenn der Ankerstrom bis auf den Nullwert abgeklungen ist, um als Generatorstrom wieder anzusteigen. Durch diese Dämpfung wird also ein ruhiges Arbeiten des Reglers erzielt, was besonders beim Senken kleiner Lasten oder des leeren Lasthakens wichtig ist, weil hierbei die Verhältnisse im Triebwerk so ausgeglichen sind, daß der im Anker fließende Strom in der Nähe des Nullpunktes pendelt (Punkt y, Abb. 3). Hierbei ruft auch die geringste Feldänderung eine starke Schwankung des Ankerstromes hervor, der abwechselnd zum Motor- oder Generatorstrom wird. Diese Pendelerscheinungen, die so lange andauern, bis das Gewicht des von der Hubtrommel abrollenden Seiles ausreicht, um den Motor endgültig als Generator anzutreiben, werden durch die Kolbendämpfung auf einen Bruchteil zurückgeführt.

■ Beim Heben von Lasten arbeitet der Feldregler ebenfalls selbsttätig, indem beim Einschalten des Motors, wenn zu der Hubarbeit noch die Beschleunigungsarbeit hinzukommt, der Magnetkern des Reglers durch den hohen Einschaltstrom sofort von der Reglerspule eingezogen wird, wodurch die Schalter t den Widerstand« kurzschließen und ein starkes Feld hersteEen. Klingt der Motorstrom beim Heben leichterer Lasten oder des leeren Hakens auf einen unter dem Normalstrom liegenden Wert ab, so senkt sich auch der Magnetkern des „Reglers entsprechend den verminderten Amperewindungen und öffnet hierbei einige oder alle Schalter t, so daß sich selbsttätig der zu jedem Ankerstrom gehörige Feldstrom einstellt.

Um das sofortige vollständige Einziehen des Magnetkernes in die Spule beim Einschalten des Ankerstromes zu verhindern und ein Einrücken des Magnetkernes absatzweise entsprechend der Anzahl der Schalter t zu erreichen, kann der Kern durch zusätzliche z. B. teleskopartig ineinandergreifende Gewichte g· belastet werden, wie die Abb. 4 zeigt. Der Regler kann hierbei so abgestimmt werden, daß immer ein Schalter geschlossen wird, wenn der Magnetkern ein weiteres Gewicht anhebt, und geöffnet wird, wenn sich eines der Gewichte aufsetzt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schalteinrichtung zur selbsttätigen Feldregelung für Nebenschluß- oder

   Kompoundmotoren, insbesondere für Hebe- j zeugbetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß
   ein elektromagnetischer Schalter mit einer · beliebigen größeren Anzahl von die Feld- ι regelung vornehmenden Schaltkontakten j vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von ; dem seine Spule durchfließenden Ankerstrom sowohl beim Motor- als auch beim
   Generatorbetrieb das Feld vollkommen
   selbsttätig einstellt.
2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch i,

   dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Schalter mit einer seine Wirkungsweise verzögernden, an sich bekannten Dämpfungseinrichtung versehen ist.
3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern zusätzliche Belastungen durch Gewichte, Federn o. dgl. erhält, die den Magnetkern bei seinem Einziehen nach und nach belasten und bei seinem Sinken entlasten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.