DE463875C - Drehstromsenkschaltung - Google Patents

Description

Alle Hubwerkantriebe für Hebezeuge, in denen Drehstrom-Asynchronmotoren verwendet werden, haben bekanntlich, den Nachteil, daß beim Senken schwerer Lasten mit übersynchroner Geschwindigkeit die Geschwindigkeit am kleinsten bei voller Auslage des Steuerorganes ist und um so mehr anwächst, je weiter das Steuerorgan nach der Nullstellung zurückgestellt wird. Die Ursache dafür ist bekanntlich die, daß beim Zurückschalten in den Läuferstromkreis mehr Widerstand gelegt wird und infolgedessen das die durchziehende Last abbremsende Gegendrehmoment des Motors immer kleiner wird.

Man hat nun schon verschiedene Mittel angewendet, um diesen Übelstand zu mildern oder ganz zu beseitigen. So schaltet man oft auf der Senkseite des Steuerapparates nur einen Teil des beim Heben vorgeschalteten Anlaßwiderstandes ein, um selbst auf der ersten Stellung noch keine unzulässige Geschwindigkeitssteigerung zu erhalten. Starke Stromstöße beim Einschalten und mangelnde Regelfähigkeit machen diese Schaltung jedoch für viele Zwecke ungeeignet.

Die Anbringung von Gegenstromstellungen auf der Senkseite vor den Senkkraftstellungen gestattet zwar an sich, die Geschwindigkeit abzudrosseln. Innerhalb der Senkkraftstellungen aber besteht nach wie vor die Möglichkeit der unzulässigen Geschwindigkeitszunahme.

Schließlich gibt es Schaltungen, bei denen mit Hilfe von Hilfswalzen oder Schützen die Anlaßwiderstände nach dem jeweiligen Kurz-Schluß beim Zurückschalten bis zur Erreichung der Nullstellung des Steuerapparates kurzgeschlossen bleiben. Bei dieser Schaltung ist aber die Regelfähigkeit ebenfalls stark beschränkt, da ja jeder einmal erreichte Widerstandskurzschluß bis zur Ausschaltung aufrechterhalten wird. Das macht sich besonders beim Ausschalten von der Kurzschlußstellung aus unangenehm bemerkbar, da während der Zurücklegung des ganzen Schaltweges der Motor noch mit gleichbleibender Geschwindigkeit weiterläuft. Man hat deshalb besondere Hilfswalzen in den Steuerapparaten vorgesehen, durch deren Benutzung bei leichten Lasten die vorerwähnte Einrichtung wirkungslos gemacht wird. Abgesehen von der dadurch bedingten Vergrößerung der Steuereinrichtung muß der Führer die Entscheidung darüber, ob er schwere (durchziehende) oder leichte Lasten vor sich hat, vor Einschalten des Steuerapparates treffen, was in Grenzfällen nicht leicht ist.

Zuletzt gibt es noch Schaltungen, bei denen beim Zurückschalten des Steuerapparates aus jeder Stellung heraus der Motor sofort abgeschaltet und stillgesetzt wird, noch bevor der Steuerapparat in die Nullstellung gelegt ist. Dies geschieht aber im allgemeinen nur zu dem Zweck, den Motor beim Ausschalten schnell stillzusetzen und die Schaltsegmente des Steuerapparates zu schonen. Der oben-

erwähnte Nachteil mangelnder Regelfähigkeit besteht bei diesen Schaltungen ganz besonders, da die direkte Abschaltung des Motors, wie gesagt, beim Zurückschalten aus allen Stellungen heraus erfolgt; bei Senkschaltungen also auch beim Heben. Und das ist besonders unerwünscht.

Die Erfindung betrifft nun eine Schaltung, bei welcher die erwähnten Nachteile ίο vermieden werden, indem der Motor nur beim Senken und nur unter gewissen Bedingungen unmittelbar nach dem Verlassen der Kurzschlußstellung des Steuerapparates abgeschaltet wird, ohne daß erst alle Widerstandsstufen durchlaufen werden müssen.

In der Zeichnung ist die neue Schaltung an Hand einiger Ausführungsbeispiele dargestellt. Abb. ι zeigt eine Schaltung, bei der Ständer und Läufer unmittelbar durch den Kontroller geschaltet werden, während Abb. 2 eine Schützsteuerung zeigt, bei der die Steuerung durch Meisterwalze und Schütze erfolgt. α ist der Ständer, b der Läufer, c der Bremslüfter, d der Anlaßwiderstand, e der Kontroller oder die Meisterwalze, / ein Fliehkraftschalter. In Abb. ι sind ferner g, h und / Schütze. In Abb. 2 ist g ein Hüfsschütz, h das Ständerschütz für Heben, i für Senken; k sind Läuferschütze. Die Wirkungsweise der neuen Schaltung ist nun folgende:

Beim Einschalten des Kontrollers e (Abb. 1) in der Senkrichtung geht zunächst ein Strom vom Kontrollerfinger/? über a, durch die Zugspule von Schütz g nach S. Das Schütz springt an und hält sich über Kontrollerfinger und Hilfskontakt R₁₀. Das Schütz g schließt einen neuen Stromkreis von R durch die Zugspule von Schütz h nach S. Durch das Anspringen dieses Schützes werden die Netzanschlüsse/? und S an den Kontroller gelegt, und der Motor kann jetzt angelassen werden. Die Kurzschlußstellung des Kontrollers ist nun unterteilt in die Stellung 5 und 5'. Wird nur bis zur Stellung 5 geschaltet, dann kann in gewöhnlicher Weise wieder zurückgeschaltet werden, wobei der Anlaßwiderstand d wieder stufenweise vorgeschaltet wird. Schaltet man aber durch bis Stellung 5', so wird Schütz g abgeschaltet. Schütz h hält sich aber noch über R₂₀. Erst wenn von der Stellung 5 aus zurückgeschaltet wird unterbricht R₂₀, das Schütz h schaltet aus, der Ständer mitsamt dem ihm parallel geschalteten Bremslüfter wird stromlos, und die Bremse fällt ein.

Entsprechend ist die Wirkungsweise der Steuerung nach Abb. 2. Beim Einschalten in der Senkrichtung wird zuerst auch wieder das Hüfsschütz g· eingeschaltet. Dann erhält das Standerschütz/ über R₁ s und 5 Spannung, und der Ständer wird eingeschaltet.

Bei Überschreiten der Stellung 5 fällt Schütz g heraus, Schütz i hält sich aber noch über Kontrollerfinger S, S₁. Erst beim Zurückgehen auf Stellung 4 schaltet auch dieses aus.

Der Führer kann also auf Grund der Beobachtung der sinkenden Last während der Fahrt noch entscheiden, ob er die Regelmöglichkeit beim Zurückschalten aufrechterhalten will oder nicht. Um aber auch bei unachtsamer Bedienung eine unzulässige Geschwindigkeitssteigerung schwerer Lasten auf den ersten Stellungen zu vermeiden, kann man einen Fliehkraftschalter/ vorsehen, der bei Erreichung der Höchstgeschwindigkeit anspricht und das Schütz i einschaltet, das den Läufer kurzschließt. In Schützsteuerungen nach Abb. 2 kann natürlich dazu das letzte Läuferschütz verwendet werden.

Die Kurzschlußstellung "des Kontrollers kann in verschiedener Weise ausgebildet werden. Man kann z. B. die Stellung 5 besonders kräftig, die Stellung 5' aber überhaupt nicht rasten, so daß der Kontroller normal nur bis 5 geschaltet wird und es einer gewissen Kraft bedarf, die Schaltwalze bis auf Stellung 5' zu bringen. Oder man kann die Stellung 5 verriegeln, so daß der Führer erst eine Entriegelung vornehmen muß, um die go Stellung 5' zu erreichen. Hat man dagegen immer schwere Lasten zu senken, so kann man natürlich auch umgekehrt die Stellung S einfach fortlassen, so daß die unmittelbare Abschaltung stets erfolgt, sobald man auf die Kurzschlußstellung des Kontrollers gegangen ist.

Es gibt weiterhin sogenannte Schnellsenkschaltungen, bei denen auf die Kurzschlußstellung der Senkseite noch weitere Stellungen folgen, in denen erneut Widerstand in den Läuferkreis gelegt wird, um ein schnelleres Senken schwerer Lasten zu erreichen. Auch hier tritt der anfangs erwähnte Nachteil auf. Wohl verringert sich beim Zurückschalten auf der EndsteUung zunächst die Geschwindigkeit, aber nur bis zur Kurzschlußstellung. Beim weiteren Zurückschalten wird die Geschwindigkeit entsprechend dem vorgeschalteten Widerstand wieder größer. Auch mit diesen Schaltungen läßt sich die neue Einrichtung sehr gut verbinden. Die Abb. 3 und 4 zeigen die Abwickelungen der Kontroller für diese Schnellsenkschaltungen, wobei Abb. 3 wieder für unmittelbare Schaltung gilt und Abb. 4 eine Meisterwalze zeigt. Die Schaltung entspricht im übrigen der in Abb. ι und 2 gezeigten. Die Senksteilung 3 ist hier die Kurzschlußstellung. Auf Stellung 4 und 5 wird erneut Widerstand in den ■Läuferkreis eingeschaltet. Nun kann das Segment R₁₀ bis Stellung 3 - oder 4 gehen, so

daß das Hilfsschütz g auf Stellung 4 oder 5 ausgeschaltet wird. Beim. Verlassen der Kurzschlußstellung 3 nach der Nullstellung zu wird dann wieder das Schütz h oder i abgeschaltet und der Motor stillgesetzt. Sind nur leichte, nicht durchziehende Lasten zu senken, so darf nur bis zur Kurzschlußstellung 3 geschaltet werden. Das Zurückschalten geht dann wieder in gewöhnlicher Weise vor sich.

Der größeren Sicherheit halber kann man auch hier wieder den Fliehkraftschalter/ zur Begrenzung der Geschwindigkeit vorsehen. Ebenso kann man die Rast auf der Kurzschlußstellung, wie oben gesagt, zweckmäßig ausbilden.

Bei den unmittelbaren Schaltungen nach Abb. ι und 3 kann man natürEch auch an Stelle der Schützeng· und h eine von der Hauptschaltwalze des Kontrollers bewegte Hilfswalze vorsehen, die in der beschriebenen Weise die Abschaltung des Motors beim Zurückschalten aus der Kurzschlußstellung vornimmt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Drehstromsenkschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß beim Senken die Abschaltung des Motors unmittelbar nach dem Verlassen der Kurzschlußstellung des Steuerapparates in der Ausschaltrichtung erfolgt, ohne daß erst die Anlaß- und Regelstellungen des Steuerapparates durchlaufen werden müssen.
2. 2. Drehstromsenkschaltung nach Anspruch i, bei welcher die Kurzschlußstellung des Steuerapparates in zwei in bezug auf die Senkgeschwindigkeit gleichwertige Teile unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbare Abschaltung des Motors beim Zurückschalten aus der Kurz-Schlußstellung nur dann eintritt, wenn der Steuerapparat bis in den zweiten Teil der Kurzschlußstellung geschaltet wurde.
3. 3. Drehstromsenkschaltung nach Anspruch i, bei der auf dem Steuerapparat hinter der Kurzschlußstellung sich noch Stellungen befinden, in denen von neuem Widerstände in den Läuferstromkreis gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbare Abschaltung des Motors beim Zurückschalten aus der Kurzschlußstellung nur dann erfolgt, wenn der Steuerapparat über die Kurzschlußstellung hinaus bis in eine bestimmte einstellbare Stellung gebracht wurde. .
4. 4. Drehstromsenkschaltung nach Anspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbare Abschaltung des Motors beim Zurückschalten aus der Kurzschlußstellung durch eine durch den Steuerapparat bewegte Hilfswalze oder durch Schütze erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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