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Steuereinrichtung für Drehstrom-Induktionsmotoren für den Hub- und
Senkbetrieb von Hebezeugen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern von
Drehstrom-Induktionsmotoren für Hebezeuge, z. B. für die zum Heben und Senken der
Last bestimmten Hubmotoren von Kranen. Bei derartigen Antrieben ist es erforderlich,
daß sich der Antriebsmotor genau steuern läßt und daß bei Beginn einer Hubbewegung
ein hohes Drehmoment vorhanden ist. Beim Anfahren soll die Motordrehzahl ferner
niedrig sein, um ein Reißen am Lastbaken bzw. an der Last zu vermeiden. Außerdem
wird gefordert, daß Geschwindigkeit und Drehmoment bei Beginn der Senkbewegung,
insbesondere bei unbelasteten Haken, gering sind. Beim Absenken unter Last ist es
zweckmäßig, wenn die Richtung des Motordrehmomentes leicht umkehrbar ist, damit
eine übermäßige Tendenz der Last, den Motor zu überholen, vermieden werden kann.
Es ist dabei wesentlich, daß bei niedrigen Absenkgeschwindigkeiten das Drehmoment
über den vollen Bereich veränderbar ist. Eine übermäßige Stromaufnahme des Motors
soll jedoch vermieden werden.
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Es ist bereits eine Steuereinrichtung bekannt, welche die vorgenannten
Bedingungen zu erfüllen versucht. Bei dieser wird der Motor über zwei steuerbare
Sätze von Transduktoren gespeist, welche zwischen zwei Phasenleitern des Drehstromnetzes
und zwei Motorklemmen eingeschaltet sind. Diese Transduktoren ermöglichen es, die
Phasenlage der Klemmenspannung des Motors willkürlich zu verändern und dadurch seine
Drehzahl und seine Drehrichtung zu steuern. Es hat sich zwar gezeigt, daß diese
bekannte Steuereinrichtung befriedigend arbeitet; sie hat jedoch den Nachteil eines
verhältnismäßig großen Aufwandes, denn sie erfordert vier steuerbare Transduktoren,
von denen jeder vom Laststrom durchflossen ist und daher einen Teil der verfügbaren
Netzspannung aufbraucht. Hinzu kommt eine komplizierte Steuerung, welche für jeden
Satz von Transduktoren je einen veränderlichen Widerstand erfordert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen für Hebezeuge verwendbaren Motorantrieb
zu schaffen, der einfach im Aufbau und in der Bedienung ist und es gleichzeitig
erleichtert, bei allen Geschwindigkeiten des Hebezeugmotors das Motordrehmoment
über den vollen Bereich zu verändern, insbesondere bei niedrigen Senkgeschwindigkeiten,
und der eine feinfühlige und genaue Führung der Last ermöglicht.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Drehstrom-Induktionsmotoren
für den Hub-und Senkbetrieb von Hebezeugen mit durch Änderung der Gleichstromvormagnetisierung
steuerbaren Transduktoren zur Erzeugung einer steuerbaren Phasenunbalance und Mitteln
zur Beeinflussung der Trans-2 duktorimpedanz in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit,
wobei die steuerbaren Transduktoren in den Motorzuleitungen liegen. Die Erfindung
besteht darin, daß einer der drei Motorzuleitungen zwei getrennt steuerbare Transduktoren
vorgeschaltet sind, deren einer eine Phasenverschiebung im Sinne der Erzeugung eines
Motordrehmomentes in Hubrichtung und deren anderer eine Phasenverschiebung im Sinne
der Erzeugung eines Motormomentes in Senkrichtung bewirkt, wobei dem das Senkmoment
beeinflussenden Transduktor eine Vormagnetisierungswicklung zugeordnet ist, die
im Bereitschaftszustand der Steuereinrichtung eine Verringerung der Transduktorimpedanz
bewirkt und der mindestens in einem Teil der Arbeitsstufen des Meisterschalters
eine Steuerwicklung entgegenwirkt, deren Magnetisierungsstrom außer von der Stellung
des Meisterschalters noch von einer Motorgeschwindigkeit proportionalen und einer
von Hand einstellbaren Spannung abhängt.
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An Hand der Zeichnung werden erfindungsgemäße Ausführungen beschrieben.
Es ist dargestellt in Fig. 1 A und 1 B die Schaltung eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, in Fig. 2 A und 2 B die Schaltung einer
zweiten Ausführungsform, in Fig. 3 A und 3 B die Schaltung eines dritten Ausführungsbeispiels
und in Fig.4 eine graphische Darstellung der Wirkungsweise der verwendeten Feineinstelleinrichtung.
Die
Steuereinrichtung nach Fig. 1 A, 1 B enthält als wesentliche Teile einen -Motor
1I, ein Wind-,verk 11.", eine Transduktoreinheit JE und eine Steuereinheit
S. Die Speisung erfolgt über die Motorzuleitungen LA, L2, L3, «-elche
die Phasenleiter eines Dreiphasennetzes sein mögen, und den Leiter L4, welcher an
eine Klemme der Sekundärwicklung 1 S 1 eines primärseitig über die Wicklung 1 P
von den Phasen der Motorzuleitungen L1 und L2 gespeisten Transformators 1Z angeschlossen
ist, `nährend die zweite Klemme mit der dritten Phase der Motorzuleitung L3 in Verbindung
steht. Für Steuerzwecke sind zusätzlich noch die Leiter AL 1, AL2 und AL3,
_-1I_4 vorhanden. welche an zwei weitere Sekundärtvicklungen 1 S2 und 1 S 3 des
Transformators 1 Z angeschlossen sind. Der Motor 11 besitzt eine Feldwicklung mit
den AnschIußklemmen T l, T2, T3, und der vorzugsweise mit Wicklungen
versehene Rotor hat die Anschlußl:leinmen RT 1, RT 2, RT 3. Letztere sind
untereinander durch Widerstandspaare 11, 13; 15, 17 und 19, 21 verbunden. Der eine
Satz von Widers änden 11, 15, 19 kann durch die Kontakte 23 und
25
u des Relais RE.S 1 und der andere Satz Widerstände 13, 17, 21 durch die
Kontakte 27 und 29 des Relais RE.S2 kurzgeschlossen werden. Die Relais RES1 und
RES2 gehören zur Steuereinheit. Der Motor ist mit einer Bremse B ausgerüstet, welche
durch das Solenoid SB betätigt wird. Des weiteren ist der Motor mit einer Begrenzungsschalteinrichtung
versehen, welche den Endlagenschalter LS enthält, der geöffnet wird, wenn das Windwerk
die obere Endlage erreicht.
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Das Windwerk TV ist an anderer Stelle bereits vorgeschlagen worden.
E_. umfaßt eine Windentrommel DR, an der das Seil C befestigt ist. Dieses läuft
über die beiden den Haken HO tragenden Rollen S111 und SII2. "Mit
SIIE ist eine Ausgleichsrolle bezeichnet. Die Windentrorntnel DR ist mit dem Motor
gekuppelt und treibt außerdem eine Tachometermaschine T mit der Feldwicklung
TS, so daß eine der Trommelgeschwindigkeit proportionale Spannung gebildet wird.
Die Feldwicklung TS wird über die Leiter AL3 und.4L4 und einen Gleichricbtersatz
RF von einem Transformator 1AZ mit Primärwicklung 1.-1P und Sekundärwicklung l AS
gespeist. Das Windwerk ist in bekannter Weise über die Ausgleichsrolle SFIE mit
einem Induktor IVI verbunden, dessen Sekundärwicklung in Verbindung mit der Gleichrichteranordnung
Rbf' eine der Hakenlast proportionale Gleichspannung erzeugt.
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Die Transduktoreinheit JE besteht aus zwei Transduktoren Id
und Iii. Der Transduktor Id besitzt Arbeitsstrom-,vicklungen 31, eine Vormagnetisierungswicklung
33 und eine Steuerwicklung 35. Der Transduktor Iii hat Arbeitswicklungen 41 und
eine Steuerwicklung 45. Die Transduktoren Id und Iu arbeiten mit Sättigungssteuerung
; die Sättigung wird bestimmt durch die Höhe des Stromes in der Vormagnetisierungswicklung
33 und in den Steuerwicklungen 35 und 45. Die Impedanz der Transduktoren Id und
Mai hängt also ab von dem Grad ihrer Sättigung. Derartige Transduktoren sind bekannt.
Die Arbeitswicklungen der Transduktoren Id und lu sind über die Kontakte 51 und
53 eines Schalters HG zwischen die Motorzuleitung L2 und Leiter I_4 eingeschaltet,
welche entgegengesetztes Phasenpotential führen. Der Verbindungspunkt I dieser Arbeitswicklungen
ist zur Anschlußklemme T2 des Motors 17 geführt. Die Anschlußklemmen T 1
und T 3 des Motors sind mit den Motorzuleitungen L1 und L3 über weitere Kontakte
55 und 57 des Schalters 1IG verbunden. Bei einem so geschalteten ARotor wächst das
Absenkdrehmoment bei Verringerung der Impedanz des Transduktors Id, und sein Hubdrehmoment
wächst mit der Verringerung der Impedanz von Iii.
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Die Steuereinheit beeinflußt den Strom durch die Steuerwicklungen
35 und 45 der Transduktoren Id und At und somit auch die Wirkungsweise des -Motors
1I; außerdem beeinflußt sie den in seinem Rotorkreis liegenden Widerstand. Zu den
wesentlichen Merkmalen der Steuereinheit gehört der Gleichrichtersatz RB für den
Vormagnetisierungsstrom des Transduktors 1d, eine Feineinstelleinrichtung L', ein
Gleichrichtersatz RH zur Speisung der Steuerwicklung 45 des Transduktors
Iu, wenn das Hubmoment des Motors verstärkt werden muß, die Gleichrichteranordnung
RLV und ein Gleichrichtersatz RBR zur Speisung des Bremssolenoids SB. Außerdem
gehören dazu der Schalter HG, das Zeitrelais RET 1, durch welches der Schalter
betätigt wird, sobald eine Hub-oder Senkbewegung eingeleitet wird, das Relais REB
zur Steuerung des Brernssolenoids SB und des Stromes für die Feldwicklung TS der
Tachometermaschine T sowie die schon erwähnten Relais RES1, RES2 und das Zeitrelais
RET 2. Die Verbindung der vorgenannten Steuermittel mit der Transduktoreinheit
und dem Motor ist abhängig vom Meisterschalter 1IS, welcher drei Hubstellungen 1,
2, 3 und drei Senkstellungen 1, 2, 3 sowie eine Mittelstellung 0 hat. Das Zeitrelais
RET 1 spricht bei Erregung sofort an, öffnet seine Kontakte aber bei Entregung
erst nach einer gewissen Zeit.
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Der Gleichrichtersatz RB wird gespeist über die Leiter AL 1 und
AL 2, über den Kontakt 61 des Meisterschalters HS und einen veränderbaren
Widerstand R 1 Z', durch den die Höhe der Vormagnetisierung einstellbar ist. In
der Stellung 0, in der Stellung »Ab« 1 und in allen Stellen »Auf« ist der gesamte
Widerstand von R 1 lr' mit dein Gleichrichtersatz RB in Reihe geschaltet. Befindet
sich der :Meisterschalter in der Stellung »Ab« 2, so ist der Widerstand von R 1
l' auf eine bestimmte Größe verkleinert. In der Stellung »Ab« 3 ist die kleinste
`'Widerstandsstufe eingeschaltet. Der Gleichrichtersatz RB speist die Vormagnetisiertingswicklung
33 des Transduktors I d zur Verringerung der Impedanz desselben. Der Vormagnetisierungsstrom
fließt auch in der Nullstellung des Meisterschalters 147S. Daher ist die Impedanz
des Transduktors Id verringert, so daß bei nicht beaufschlagter Steuerwicklung 45
des Transduktors Mit oder Steuerwicklung 35 des Transduktors Id die Spannung, welche
dem Motor bei geschlossenem Schalter IIG zugeführt werden würde, so ist, daß der
Motor ein niedriges Drehmoment in Senkrichtung entwickelt.
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Zur Feineinstelleinrichtung L' gehören ein Feineinstellinduktor VI
und eine Gleichrichteranordnung RL'. Der Feineinstellinduktor VI ist ähnlich einem
Induktionsregler ausgeführt und kann beispielsweise in gleicher Weise gebaut sein
wie der bekannte Repulsions-Induktionsmotor, der als Repulsionsmotor anläuft und
dann als Asynchronmotor weiterläuft, wobei jedoch der Kommutator und der Bürstenmechanismus
weggelassen sind. Sein Rotor kann mit einem Handrad od. dgl. zur Winkeleinstellung
gekuppelt sein. Die Ständerwicklungen des Induktors TI werden gespeist über die
Leiter AL3 und AL4, die Rotor-Wicklungen speisen die Gleichrichteranordnung Rh.
Diese ist den Kontakten 63 und 65 des Meisterschalters 16IS zugeordnet, über die
die Steuerwicklungen 35 und 45 der beiden Transduktoren Id und Nw Iii in der Stellung
0, in der Stellung »Auf« 1 und in
allen Stellungen »Ab« in
einen Stromkreis eingeschaltet werden, welcher wie folgt verläuft: vom positiven
Pol der Gleichrichteranordnung RV über den Kontakt 63 des Meisterschalters .IS,
die Steuerwicklung 35, den anderen Kontakt 65 des Meisterschalters IIS, den Gleichrichtersatz
RH, die Steuerwicklung 45 zur negativen Klemme der Gleichrichteranordnung.
Dieser Stromkreis ist unabhängig und enthält im wesentlichen nur die Feineinstelleinrichtung.
Der so der Steuerwicklung 35 des Transduktors Id zugeführte Strom ist dem Strom
durch die Vormagnetisierungswicklung 33 entgegengerichtet und verringert auf diese
Weise das Senkmoment des Motors. Der Strom durch die Steuerwicklung 45 verringert
die Impedanz (los Transduktors 1u und vergrößert dadurch das Hubmoment. Eine Verstellung
des Handrades am Rotor des Feineinstellinduktors VI in beiden Richtungen vergrößert
den Strom durch die Gleichrichteranordnung RT'. Auf diese Weise bewirkt jede Verstellung
des Induktors eine Zunahme des Momentes in Hubrichtung und eine Abnahme des Momentes
in Senkrichtung.
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Der zur Vergrößerung des Hubmomentes dienende Gleichrichtersatz
RH wird über die Leiter AL 1 und
AL 2 über einen Kontakt 67
des Meisterschalters 11/S und einen veränderbaren Widerstand R2 L' in jeder der
drei Stellungen »Auf« 1, 2 und 3 gespeist. In der Stellung »Auf« 1 ist der ganze
Widerstand R 1 I' eingeschaltet, in den Stellungen 2 und 3 ist nur ein Teil dieses
Widerstandes wirksam. In der Nullstellung und in einigen Stellungen »Auf« und »Ab«
sind die Gleichrichteranordnung RLV-, die Tachometermaschine T und der Gleichrichtersatz
RH zusammen mit den Steuerwicklungen in einen Stromkreis eingeschaltet, der von
dem Stromkreis der Feineinstelleinrichtung getrennt ist und der vom positiven Pol
der Gleichrichteranordnung RLTI über die Tachometermaschine T, die Steuerwicklung
35 des Transduktors 1d, den Kontakt 65 des Meisterschalters MS, den Gleichrichtersatz
RH, die Steuerwicklung 45 des Transduktors Iu, einen Teil des Leiters AL3
zum negativen Pol der Gleichrichteranordnung RW verläuft. In diesen Stromkreis führt
der Gleichrichtersatz RH keinen Strom ein, wenn er nicht erregt ist, d. h.
wenn der Meisterschalter MS sich in einer der Stellungen »Auf« 1, 2 oder 3 befindet.
Der Strom, welcher in einer dieser drei Stellungen zugeführt wird, vermindert die
Impedanz des Transduktors Izi und vergrößert die Impedanz des Transduktors Id, d.
h., er vergrößert das Hubdrehmoment des Motors und verkleinert sein Senkdrehmoment.
Es ist vorteilhaft, die Spannung der Tachometermaschine T relativ zu der von der
Gleichrichteranordnung RTV gelieferten, vom Hakengewicht abhängigen Spannung klein
zu halten. Die Spannung der Gleichrichteranordnung RW wird derart gewählt, daß sie
die Impedanz des Transduktors I ai verringert bzw. das Hubdrehmoment vergrößert
und die Impedanz des Transduktors 1d vergrößert bzw. die Senkgeschwindigkeit verringert.
Die Spannung der Tachometermaschine T erhöht oder verringert die über die Gleichrichteranordnung
RW zugeführte Spannung je nach der Drehrichtung der Windentrommel. Bei einer Drehung
in der Senkrichtung wird die Spannung an der Gleichr ichteranordnung R W erhöht,
was eine Zunahme des Drehmomentes in der Hubrichtung und eine Abnahme des Drehmomentes
in der Senkrichtung bedeutet. Wenn jedoch der Motor im Hubsinne läuft, wird die
Spannung an der Gleichrichteranordnung RW durch die Tachometermaschine T verringert,
d. h., das Hubmoment wird verringert. Auf diese Weise bewirkt die Tachometermaschine
eine Verringerung der Lastgeschwindigkeit unabhängig von der Richtung, in der diese
bewegt wird.
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In den Stellungen »Auf« 2 und 3 ist der Gleichrichtersatz
RH unmittelbar mit der Steuerwicklung 45 verbunden. In den Stellungen »Auf«
1, 2, 3 und »Ab«2 und 3 ist der Schaltmagnet des SChalterSllIG in einen Stromkreis
eingeschaltet, welcher von dem Leiter AL 3 über den Endlagenschalter LS, den Lastbegrenzungsschalter
ZK, die Kontakte 69 oder 71 des Meisterschalters 11IS und den Magneten des Schalters
lIG zum Leiter AL4 verläuft. Der Magnet des Schalters 17G kann somit in einen Stromkreis
eingeschaltet werden, welcher vom Leiter AL
3 über die Begrenzungsschalter
LS und Lli, den normalerweise offenen Kontakt 73 des Zeitrelais RET
1, die
Wicklung des Magneten des Schalters MG zum Leiter AL4 verläuft. Der Schalter MG
wird daher geschlossen, wenn das verzögernde Zeitrelais RET
1 er-
regt wird.
Die Erregerspule des Zeitrelais RET
1
liegt in einem Stromkreis, welcher vom
Leiter <dL3 über die Begrenzungsschalter LS und ZK, die Kontakte 69 oder 71 des
Meisterschalters lIS und die Wicklung des Zeitrelais RET
1 zum Leiter AL
4 verläuft. Das Zeitrelais RET
1 besitzt einen über den Kontakt 73
verlaufenden Haltestromkreis, der in der Stellung des Meisterschalters »Ab« 3 das
Zeitrelais in der angezogenen Stellung hält. Diese Schaltung verhindert eine Unterbrechung
der Motorstromzuführung während einer vorgegebenen Zeitspanne nach Einschalten der
Bremse, wenn durch die Stellung des Meisterschalters 17S der Motor entregt wird.
Bereitschaftszustand der Steuereinrichtung nach Fig. 1 Im Bereitschaftszustand liegen
die Motorzuleitungen L1, L2,
L3 über übliche, nicht dargestellte Schalter
an Spannung; demgemäß steht auch der Leiter L4 unter Spannung.
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Im Bereitschaftszustand steht der Meisterschalter in der Stellung
0. In dieser Stellung liegt am Gleichrichtersatz RB Spannung, so daß der Transduktor
I d
vormagnetisiert wird und seine Impedanz verringert ist. Der Gleichrichtersatz
RH ist spannungslos. Die Gleichrichteranordnung RV liegt an Spannung und
erregt mittels der Steuerwicklungen 35 und 45 die Transduktoren Id und Iu im Sinne
einer Erhöhung der Impedanz des Transduktors Id und einer Verringerung der Impedanz
des Transduktors Iai. Die Feineinstelleinrichtung h sei zunächst so eingestellt,
daß das gewünschte Anfangsdrehmoment hervorgerufen wird. Gewöhnlich wird man sie
unter der Annahme, daß zunächst der Haken unbelastet ist, am Handrad des Feineinstellinduktors
TVI auf etwa 30 bis 50% Senkdrehmoment einstellen. Die in Abhängigkeit von der Last
gespeiste Gleichrichteranordnung RW und die Tachometermaschine T sind in
den Stromkreis der Steuerwicklungen 35 und 45 der Transduktoren Id und Iu über den
Kontakt 65 eingeschaltet. Da der Motor stillsteht, ist die Spannung der Tachometermaschine
Null. Wenn der Haken HO
unbelastet ist, liegt an der Gleichrichteranordnung
RW keine Spannung; daher fließt auch in dem genannten Stromkreis kein Strom. Bei
belastetem Haken liegt am Ausgang der Gleichrichteranordnung RT-V eine von der Last
abhängige beträchtliche Spannung, und es fließt ein entsprechender Strom in dem
genannten Stromkreis. Dieser ist so eingerichtet, daß
er die Impedanz
des Transduktors Id erhöht und die Impedanz des Transduktors Itc verringert.
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Das Zeitrelais RET 1 ist spannungslos. Der Schalter .lIG ist
daher geöffnet. und die Arbeitswicklungen der Transduktoren Id und Itf. sind von
den Leitungen I_1 bis I_4 abgeschaltet. Außerdem ist der Stromkreis für das Bremsrelais
REB am offenen Kontakt 81 und am 11eisterschalter 1IS unterbrochen. Am Meisterschalter
sind außerdem die Stromkreise für die Wicklungen der Relais RES 1, RE S2 und RET
2
unterbrochen, so daß alle Läuferwiderstände 11 bis 21 eingeschaltet sind.
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Wirkungsweise der Steuereinrichtung nach Fig. 1 A und 1 B Es sei zunächst
angenommen, daß der Haken HO
unbelastet ist und gesenkt werden soll. Zu diesem
Zweck wird der Meisterschalter II.S in die Stellung ,Ab« 1 bewegt. In dieser
Lage ist der Stromkreis für die Erregerspule des Schalters 3IG durch den Kontakt
69 geschlossen. Der Schalter 1IG schließt und verl)i=idet die Transduktoren 1d und
ht mit den unter Spannung stehenden Leitungen I_1 bis L4. Außerdem wird in dieser
Lage des Meisterschalters ein Stromkreis geschlossen über die Erregerwicklung des
Relais REB, den Kontakt 83 des Meisterschalters und den Kontakt 81 des Schalters
?47G. Der TransformatorlAZ wird dadurch über die LeiterAL3 und AL 4 an Spannung
gelegt und das Bremssolenoid .SB über den Gleichrichtersatz RBR erregt, so daß die
Bremse B gelüftet wird. Gleichzeitig wird der Kontakt 85 geöffnet und dadurch der
Widerstand im Erregerstromkreis des Bremssolenoids vergrößert. Außerdem erhält die
Feldwicklung TS der Tachometermaschine Spannung über den Gleichrichtersatz
RF. Des weiteren wird das Zeitrelais RET 1 über den geschlossenen
Kontakt 69 des Meisterschalters erregt und ein Haltestromkreis über Kontakt 73 für
den Schalter 3IG geschlossen, damit dieser auch in den Stellungen >,Ab« 3
und 0 des Meisterschalters erregt bleibt. Hierdurch wird ein Abschalten des :Motors
vor denn Wiederanlegen der Bremse B erreicht, so @laß heim Abstellen des Motors
sowohl eine elektrische als mich eine mechanische Bremsung stattflndC=t.
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Der 1lotor 1I ist nun über die Arbeitswicklungen der Transduktoren
1d und Iat an das Netz an-Gleichzeitig erhalten die Steuerwicklungen 35 und 45 dieser
beiden Transduktoren Strom über die Gleichrichtersätze RB und Rh. Bei unheIastetem
Haken HO ist der vom Lastinduktor WI
der Gleichrichturanordnung RIf' zufließenden
Strom anriühernd Null. Desgleichen ist auch die Spannung der Tachornetermaschine
T Null. In der Regel ist die Spannung a n den Gleichrichtersätzen RB und
Rh so, dall e#'.11 Senkdrehmoment von etwa 30 bis 5011/o des Nenndrehmomentes verfügbar
ist. Der Motor läuft dann in der Senkrichtung an und senkt den Haken HO
ab.
Wenn der Motor läuft, liefert die Tachometern iaschine T Spannung solcher Polarität,
daß das Senkdrehmoment verringert und das Hubdrehmoment vergrößert wird. Die Senkgeschwindigkeit
des Hakens wird auf etwa 30 bis -1011/o der Nenndrehzahl stabilisiert. i Wenn der
Haken HO mit größerer Geschwindigkeit gesenkt werden soll, kann der Meisterschalter
lIS in die Stellung »Ab« 2 gebracht werden. In dieser Lage ist ein Teil des veränderbaren
Widerstandes R11" im Stromkreis des Gleichrichtersatzes RB aus- ; geschaltet, so
daß die Impedanz des Transduktors Id verringert und das Motordrehmoment vergrößert
wird. Eine noch größere Senkgeschwindigkeit wird in der Stellung »Ab« 3 des Meisterschalters
erreicht, in der ein weiterer Teil des veränderbaren Widerstandes R 1 l' ausgeschaltet
und dadurch die Spannung am Gleichrichtersatz RB weiter erhöht wird. In der Stellung
»Ab« 3 ist ein Stromkreis geschlossen für die Erregerwicklung des Zeitrelais RET
2 über den Kontakt 87 des Meisterschalters ?IIS. Der Stromkreis verläuft
über den Kontakt 73 des Zeitrelais RET 1,
die Kontakte 69 und 87 des Meisterschalters
:lIS, die Erregerwicklung des Zeitrelais RET 2 zum Leiter AL4. Nach einer
vorgegebenen Zeitspanne spricht das Zeitrelais RET 2 an und schließt einen
Stromkreis für das Relais RES2, das die Läuferwiderstände 11 bis 21 des Motors kurzschließt.
Der Motor läuft nun mit maximaler Drehzahl in Senkrichtung.
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Es sei nun angenommen, daß eine Last gesenkt werden soll. In der Stellung
»Ab« 1 des -Meisterschalters liefert die Gleichrichteranordnung RITT eine von der
Hakenlast abhängige Spannung. Ihre Polarität ist so gerichtet, daß sie eine Verringerung
der Impedanz des Transduktors Iu und eine Vergrößerung der Impedanz des Transduktors
Id bewirkt, was einer Zunahme des Motormomentes in Hubrichtung gegenüber dem Moment
in Senkrichtung bedeutet. Der Feineinstellinduktor l;'I der Feineinstelleinrichtung
h und die Gleichrichteranordnung RT' derselben ermöglichen eine feinfühlige Änderung
des Drehmornentes, so daß eine sehr genaue Steuerung der Bewegung möglich ist. Weil
die Gleichrichteranordnung RV in einem von der Gleichrichteranordnung RW
und von der Tachometermaschine T unabhängigen Stromkreis liegt, hat die Feineinstelleinrichtung
optimale Wirkung, und wenn auch ihre Bestandteile l'I und R1' klein sind, ist ihr
Einfluß erheblich.
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Die Wirkungsweise in den Stellungen »Ab«« 2 und 3 des Meisterschalters
ist bei belastetem Haken HO
die gleiche wie bei unbelastetem Haken, mit der
Ausnahme, daß die Gleichrichteranordnung RII' die Höhe der Motordrehzahl und die
Richtung des Motormomentes beeinflußt. Wenn die Hakenlast sehr groß ist und die
Gefahr einer Überholung des Motors besteht, verursacht die vom Induktor II'I über
die Gleichrichteranordnung RW eingeführte Spannung im Motor ein entsprechendes Auffangmoment.
Die Höhe dieses Auffangmomentes kann genau eingestellt werden am Feineinstellinduktor
1'I. Eine übermäßig große Last würde den Lastbegrenzungsschalter LIi öffnen
und dadurch den Schalter IIG zum Abfallen bringen. Dann würde die Bremse angelegt
und der Motor zum Stillstand kommen. Unter solchen Umständen würden die dynamische
Bremswirkung des Motors und der Tachometermaschine T verhindern, daß die Last zu
rasch abgesetzt wird.
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Es sei nun angenommen, daß der Haken HO unbelastet ist und
gehoben werden soll. Hierzu wird der Meisterschalter Il7S in die Stellung »Auf<«
1 gebracht. In dieser Stellung ist die dem Gleichrichtersatz RB zugeführte Spannung
unverändert, jedoch liegt am Gleichrichtersatz RH Spannung über den veränderbaren
Widerstand R2 h und den' Kontakt 67 des Meisterschalters MS. Die Spannung
an der Gleichrichteranordnung RV bleibt unverändert, und die Gleichrichteranordnung
RW sowie die Tachometermaschine T bleiben in der bereits beschriebenen Weise geschaltet.
Der Schalter BIG und das Zeitrelais RET 1 sind über den Kontakt 71 des Meisterschalters
und das Relais REB über den Kontakt 91
des Meisterschalters erregt.
Dabei wird der Motor über die Transduktoreinheit JE an Spannung gelegt, die Bremse
B gelüftet und die Spannung an die Feldwicklung 7,5' der Tachometermaschine T gelegt.
In diesem Augenblick ist die Spannung an der Gleichrichteranordnung RH und an der
Tachometermaschine T im wesentlichen Null.
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Die Steuerwicklungen 35 und 45 der Transduktoren Id und Iu erhalten
nun Strom in der gleichen Weise wie bei der Stellung des Meisterschalters MS beim
Senken der Last, mit der Ausnahme, daß der Gleichrichtersatz RH Spannung
führt. Dies hat eine Zunahme des Hubmomentes und eine Abnahme des Senkmomentes zur
Wirkung, bis der Haken angehoben wird. Von diesem Augenblick ab liefert die Tachometermaschine
T eine Spannung, welche im Sinne einer Verringerung des Drehmomentes in Hubrichtung
und einer Erhöhung des Drehmomentes in Senkrichtung wirkt. Das Ergebnis ist, daß
der Haken mit einer Geschwindigkeit angehoben wird, die etwa 30 bis 40'°/o der Nenndrehzahl
beträgt.
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Soll der Haken schneller gehoben werden, so wird der Meisterschalter
ALS nacheinander in die Stellungen »Auf«2 und 3 gebracht. In diesen Stellungen ist
der mit dem Gleichrichtersatz RH in Reihe liegende veränderbare Widerstand R2l'
teilweise verkleinert. Außerdem sind die Gleichrichteranordnungen RT', RW und die
Tachometermaschine T von den Steuerwicklungen der Transduktoren Id und Iii
getrennt, während der Gleichrichtersatz RI-I lediglich mit der Steuerwicklung 45
des Transduktors Iu verbunden bleibt. Das Hubmoment des Motors ist nun wesentlich
erhöht, und dementsprechend ist auch die Hubgeschwindigkeit entsprechend groß. In
der Stellung »Auf« 3 wird das Relais RES 1 über den Kontakt 71 des Meisterschalters
MS zum Ansprechen gebracht. Dadurch werden die Läuferwiderstände 11, 15, 19 des
Motors kurzgeschlossen. Außerdem wird das Zeitrelais RET 2 erregt und nach
Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne das Relais RES2 zum Ansprechen gebracht, das
die übrigen Läuferwiderstände 13,17 , 21 kurzschließt. Der Haken wird dann
mit der Maximalgeschwindigkeit gehoben.
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Bei belastetem Haken ist die Wirkungsweise die gleiche, mit der Ausnahme,
daß in der Stellung >?Auf« 1 des Meisterschalters an der Gleichrichteranordnung
RW eine von der Belastung des Hakens abhängige Spannung auftritt, welche das Motormoment
beeinflußt, wobei mit dem Feineinstellinduktor 1'I das gewünschte Hubmoment mit
hoher Genauigkeit eingestellt werden kann. Beschreibung der Fig. 2A und 2B Die Steuereinrichtung
nach Fig. 2A und 2B enthält als wesentliche Bestandteile einen Motor M für das Hubwerk,
ein Windwerk TV, eine Transduktoreinheit lE, eine Verstärkereinbeit MT' und eine
Steuereinheit S. Die Stromversorgung erfolgt in ähnlicher Weise wie im vorhergehenden
Ausführungsbeispiel über die in bestimmter Weise geschalteten Leiter L 1, L2, I_3
und L4, wobei letzterer von der Sekundärwicklung 5 S des Transformators 5 Z gespeist
wird. Die Primärwicklung 5P dieses Transformators ist zwischen den Phasenleitern
L1 und L2 eingeschaltet. Außerdem steht zur Bildung von Steuerkomponenten an den
Leitungen AL 5 und AL 6 eine Spannung zur Verfügung, welche der Sekundärwicklung
2S eines Transformators 2Z entstammt, dessen Primärwicklung 2P an die Phasenleiter
L2 und L3 vor den Kontakten eines Schalters 1 MG angeschlossen ist, so daß die Leiter
AL 5 und AL 6 unabhängig von der Stellung dieses Schalters Spannung
führen, der die Verbindung des Motors M mit den Leitern L 1 bis L3 beherrscht. Außerdem
sind Hilfsleitungen AL7 bis AL12 vorhanden, welche von der Sekundärwicklung
3S des Transformators 3Z gespeist werden, der primärseitig an der Sekundärspannung
des Transformators 2Z liegt. Der Spannungsunterschied zwischen der Hilfsleitung
AL 7 und den übrigen dieser Leitungen nimmt stufenweise mit der der Bezeichnung
AL beigefügten Ordnungszahl zu. Eine zusätzliche Speiseleitung stellt die
Leitung AL 13 dar, die über die Begrenzungsschalter LS und L K mit
der Leitung AL 5 verbunden ist.
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Motor und .Windwerk sind die gleichen wie beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 A und 1 B und sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Transduktoreinheit JE enthält die Transduktoren 1-Ii@ und 1-Id.
Der Transduktor 1-Iu hat drei Wicklungen, nämlich die Arbeitswicklungen 101 und
die Steuerwicklungen 103 und 105. Die Steuerwicklungen liegen in Reihe mit einem
Schaltungsteil B 1, der eine Gleichrichteranordnung RB 1 und einen Einstellwiderstand
107 enthält. Der Transduktor 1-Id besitzt ebenfalls drei Wicklungen, nämlich die
Arbeitswicklungen 111 und die Steuerwicklungen 113 und 115. Der Steuerwicklung 115
ist ein Schaltungsteil B2, bestehend aus der Gleichrichteranordnung RB2 und dem
Einstellwiderstand 117, vorgeschaltet. Die Arbeitswicklungen 101 und 111 der beiden
Transduktoren liegen in Reihe zwischen den Leitern L2 und L4, die entgegengesetztes
Phasenpotential führen. Der Verbindungspunkt J zwischen diesen beiden Arbeitswicklungen
steht mit der Eingangsklemme T2 des Motors M in Verbindung. Die Eingangsklemmen
T 1 und T 3 sind an die Phasenleiter I_ 1 und L 3 über die
Kontakte 123 und 125 des Schalters 1 MG angeschlossen.
-
Die zur Vormagnetisierung dienenden Schaltungsteile bzw. Netzwerke
B1 und B2 werden von der Verstärkereinheit MT' gespeist. Eine Klemme jedes der beiden
Netzwerke ist mit der Hilfsleitung AL7 verbunden. Die zweite Klemme steht über die
normalerweise geschlossenen Kontakte 127 und 129 von Relais REH und REL mit
der Ausgangsleitung ZO 1
der Verstärkereinheit JH 7 in Verbindung.
Die zweite Klemme des Schaltungsteiles B2 ist in ähnlicher Weise mit der Ausgangsleitung
L02 der Verstärkereinheit über die normalerweise geschlossenen Kontakte 131
und 133 derselben Relais REL und REH
verbunden. Die letzterwähnte Klemme des
Schaltungsteiles B 2 steht außerdem über den normalerweise geschlossenen Kontakt
133 des Relais REH, den normalerweise offenen Kontakt 135 des Relais REL
und einen Einstellwiderstand 136 mit der Leitung --11-12 in Verbindung. Die entsprechende
Klemme des Schaltungsteiles B 1 bzw. des Gleichrichters RB 1 ist über den normalerweise
geschlossenen Kontakt 127 des Relais REL, einen normalerweise offenen Kontakt 137
des Relais REH und den Widerstand 136 an den Leiter AL 12 angeschlossen.
Wenn das Relais REH
erregt wird, fließt ein von der Verstärkereinheit unabhängiger
Strom durch die Steuerwicklungen 103, 105 des Transduktors 1-Iii, welcher wesentlich
größer sein kann als der durch die Verstärkereinheit zugeführte Strom. Wenn das
Relais REL anspricht, fließt durch die Steuerwicklung 115 des Transduktors 1-Id
ein von der Verstärkereinheit unabhängiger Strom, der wesentlich höher sein kann
als der von der Verstärkereinheit zugeführte Strom, aber normalerweise
kleiner
ist als der Strom durch die Steuerwicldung des Transduktors 1-lir.
-
Die Verstärkereinheit lll' umfaßt ein Magnett-erstärlcerpaarAii,
Ad. jeder dieser beiden Verstärker hat Arbeitswicklungen 141 hzw. 151, Vormagnetisierungswicklungen
143 bzw. 153 und Feinsteuerwicklungen 145 bzw. 155. Diese Wicklungen sind paarweise
angeordnet, und jedes Arbeitswicklungspaar hat eine Zwischenklemme, die mit der
Leitung AL9 verbunden ist. Die anderen Ausgangsklemmen der beiden Arbeitswicklungspaare
141 bzw. 151 stehen über die Gleichrichter 161 und 163 bzw. 171 und 173 mit den
Leitungen L01 bzw. L02 in Verbindung. Die Gleichrichter sind dabei
so gepolt, daß in den beiden Arbeitswicklungen jedes \-erstärkers entgegengesetzte
Wechselstromhalbwellen fließen.
-
Die Vormagnetisierungswicklungen der beiden Manetverstärker liegen
in Reihe. Sie werden über den' Gleichrichter R X gespeist und liegen in einem Stromkreis,
welcher verläuft von der positiven Gleichrichterklemme über den Spannungsteiler
164, den Einstellwiderstand 163, die Vormagnetisierungswicklungen 153 und 143 der
beiden Verstärker zur negativen Klemme des Gleichrichters RX. Die Feinsteuerwicklungen
145 und 155 werden in ähnlicher Weise gespeist vom Gleichrichter RX über einen Stromkreis,
welcher von der positiven Gleichrichterklemme über einen zweiten Spannungsteiler
165, einen Einstellwiderstand RT' l, einen weiteren Einstellwiderstand 167, die
Feinsteuerwicklungen 155 und 145, einen weiteren Einstellwiderstand Rt'2 zur negativen
Klemme des Gleichrichters RX verläuft. Dieser Gleichrichter wird gespeist über die
Leitungen .1L7 und AL8. Die Einstellwiderstände RI'1 und RI-2 dienen zur Einjustierung
des Stromes, der von den Verstärkern Air und Ad den Wicklungen 103,
105 und 115 der beiden Transduktoren 1-Iii und 1-Id zu-
geführt wird. Die
Feinsteuerwicklungen 155 des Verstärkers Ad stehen zu den anderen Wicklungen dieses
Verstärkers in solcher Beziehung, daß eine Stromerhöhung in diesen Wicklungen 155
eine Erhöhung des Ausgangsstromes des Verstärkers Ad bewirkt. Die Feinsteuerwicklungen
145 des Verstärkers Aar
dagegen sind so orientiert, daß der sie durchfließende
Strom eine Verkleinerung des Ausgangsstromes des Verstärkers .1u bewirkt.
-
Die Steuereinheit enthält den Meisterschalter MS1, der wieder eine
-Nullstellung und je drei Stellungen für Heben und Senken aufweist. Er steuert den
Schalter 1 lIG und eine Mehrzahl von Relais REH,
REL, RES 1, RES2,
RET 2, REB, RET 3, REL 1, REH 1 und REL2. Die Wicklungen der
Relais REH,
REL, REII 1 und REL 1, REL 2, RET
2, RES I sowie RES2 werden an die Leitungen AL5 und AL6 über die Stellungskontakte
171 und 173 des Meisterschalters IIS angeschlossen. Der Schalter 1 MG und das Relais
RET3 werden aus den Leitungen AL6 und .IL 13 über die Kontakte 175, 177 und 179
der Relais REI-I1, REL2 und RET3 gespeist.
-
Die Steuereinheit enthält ferner einen zur Momentvergrößerung beim
Heben dienenden Gleichrichter RH und einen Gleichrichter RII', dessen Spannung von
der Hakenlast abhängig ist. Der Gleichrichter RH ist über einen normalerweise
offenen Kontakt 181 des Relais REH l an die Leitungen AL 7 und
AL 10 angeschlossen. Die Ausgangsklemmen des Gleichrichters RH sind durch
den normalerweise geschlossenen Kontakt 183 des Relais REH 1 überbrückt.
Der Gleichrichter RH liegt in Reihe mit dem Gleichrichter RII' und der Tachometermaschine
T in einem Stromkreis, welcher von der positiven Klemme des Gleichrichters RIh über
den Gleichrichter RH bzw. Kontakt 183, die Steuerwicklung 103 des Transduktors
14u, die Steuerwicklung 113 des Transduktors 1-1d und die Tachometermaschine verläuft.
Der Strom des Gleichrichters RH erhöht die Wirkung des Vormagnetisierungsschaltteiles
B1 und verringert die Wirkung des Vormagnetisierungsschaltteiles B2. Auf diese Weise
nimmt die Impedanz des Transduktors 1-1u ab, wenn durch den Gleichrichter
RH Strom fließt, und die Impedanz des Transduktors 1-Id wird erhöht. Dies
entspricht einer Zunahme des Drehmomentes im Hubsinne und einer Abnahme des Drehmomentes
im Senksinne. Der vom Lastinduktor II'I gespeiste Gleichrichter RII' hat eine ähnliche
Aufgabe, d. h., je größer die Hakenlast ist, um so mehr wird das Drehmoment im Hubsinne
vergrößert und das Drehmoment im Senksinne verkleinert. Die Spannung am Gleichrichter
RIh ist groß im Verhältnis zur Spannung der Tachometermaschine. Die Spannung der
letzteren unterstützt die Spannung des Gleichrichters RIh, wenn die Windentrommel
DR sich in der Senkrichtung dreht, und verringert den Einfluß der vom Gleichrichter
RW gelieferten lastabhängigen Spannung, wenn sich die Trommel im Hubsinne dreht.
-
Bereitschaftszustand der Steuereinrichtung nach Fig. 2A und 2B Im
Bereitschaftszustand der Steuereinrichtung liegen die Leiter L1 bis L4 und damit
auch die Leiter AL5 bis AL12 an Spannung. Desgleichen führt der Leiter AL
13 Spannung, solange die Begrenzungsschalter LS und Lh geschlossen sind. Die Verstärker
Au und Ad sind ebenfalls eingeschaltet, und die SchaltungsteileB1
und B2 liegen an der Spannung zwischen den Leitern AL 7 und L0
1 bzw. AL7 und L02. Die Impedanzen der Transduktoren 1-Iir und 1-Id
werden je nach der Einstellung der Feineinstellwiderstände RVI und RV2 verkleinert.
Diese Einstellung wird vorteilhaft so gewählt, daß sich 30 bis 50'°/a Senkmoment
ergeben, wenn der Haken unbelastet ist.
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Der Meisterschalter MS 1 befindet sich in der Nullage, und das Relais
REH ist stromlos, so daß der Gleichrichter RH keine Spannung liefert.
Bei unbelastetem Haken ist die über den Gleichrichter RIb' eingeführte Spannung
annähernd Null. Da der Motor stillsteht, gibt die Tachometermaschine keine Spannung
ab. Auf diese Weise befinden sich die beiden Transduktoren 1-Iai und 1-Id in einem
solchen Vormagnetisierungszustand, daß sie beim Einschalten ihrer Arbeitswicklungen
ein Senkmoment von 30 bis 50°/o verursachen würden.
-
In der Stellung 0 des Meisterschalters lIS1 sind die Relais
REH, REH 1, REL, REL 1, REL 2, REB, RES1, RES2 und RET2 spannungslos.
Die Bremse B ist daher angelegt, so daß der Motor einer eventuellen Hakenlast nicht
nachgeben kann.
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Die Feldwicklung TS der Tachometermaschine T ist über den GleichrichterRF
erregt. Da der Kontakt 189 des Relais REL 1 geschlossen und daher der Feldwiderstand
195 überbrückt ist, ist die maximale Erregung vorhanden.
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Wirkungsweise der Steuereinrichtung nach Fig. 2 A und 2 B Es sei zunächst
angenommen, daß eine Absenkbewegung des unbelasteten Hakens ausgelöst werden soll.
Hierzu wird der Meisterschalter MS 1 in die
Stellung »Ab«
1 und das Relais REL2 zum Ansprechen gebracht. In der nun geschlossenen Stellung
des Kontaktes 177 dieses Relais erhält der Magnet des Schalters 111IG Strom. Er
schließt seine Kontakte 121, 123, 125 und schaltet den Motor M an. Außerdem wird
über den zweiten Kontakt 191 des Relais REL 2 das Zeitrelais RET
3 (analog zu RET 1 der Fig. 1 A und 1 B) erregt und dadurch
ein Parallelstromweg zum Kontakt 177 geschaffen, der den Motor unabhängig vom Relais
REL2 über den Magneten des Schalters 1 MG einschalten würde. Außerdem wird das Relais
REB erregt; wodurch der Stromkreis für den Gleichrichter RBR geschlossen und das
Solenoid SB erregt wird, so daß die Bremse B gelüftet wird. Die Steuerwicklungen
103, 105 und 113 der Transduktoren erhalten Strom von den Verstärkern Au und
Ad und verursachen ein Senkmoment von 30 bis 50%. Die Spannung der Tachometermaschine
T wirkt im Sinne einer Verringerung des Senkdrehmomentes, so daß die Drehzahl des
Motors auf etwa 30 bis 40% der Nenndrehzahl stabilisiert wird.
-
Wünscht man eine höhere Absenkgeschwindigkeit, so ist der Meisterschalter
in die Stellung »Ab« 2 zti bringen. Das nunmehr ansprechende Relais REL
1
öffnet dann seinen Kontakt 189 und schaltet in den Erregerkreis der Tachometermaschine
T den Vorwiderstand 195 ein. Dadurch wird die Spannung der Tachometermaschine entsprechend
herabgesetzt, so daß das Senkmoment anwächst und die Motorgeschwindigkeit steigt.
-
Eine weitere Geschwindigkeitssteigerung ergibt sich in der Stellung
»Ab« 3 des Meisterschalters. In dieser wird das Relais REL erregt. Der Kontakt
127 desselben öffnet dadurch und unterbricht die Stromzufuhr zum Vormagnetisierungsschaltteil
B1. Durch den sich schließenden Kontakt 135 wird der Vorinagnetisierungsschaltteil
B2 über den Widerstand 136 an Spannung gelegt. Auf diese Weise wird das Senkmoment
des Motors infolge Erregung der Vormagnetisierungswicklung 115 des Transduktors
1-Id wesentlich erhöht. Außerdem werden die Relais RES 1
und RET2 über den
jetzt geschlossenen Kontakt 197 des Relais REL erregt. Wenn das verzögert ansprechende
Relais RET 2 seinen Kontakt 223 schließt, spricht auch das Relais RES2 an,
da es über den Kontakt 201 des Relais REL Strom erhält. Durch die sich schließenden
Kontakte 203, 205, 207 und 209 werden die Widerstandsgruppen 11, 15, 19 und 13,
17, 21 im Läuferkreis des Motors nacheinander kurzgeschlossen. Außerdem wird über
den Kontakt 211 des Relais REL der Magnet des Schalters 1 MG über den jetzt geschlossenen
Kontakt 179 des Relais RET 3
an Spannung gelegt. Der Haken wird nun mit Maximalgeschwindigkeit
gesenkt.
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Wenn der Haken HO belastet ist, so wird dem Gleichrichter RNT in allen
drei Senkstellungen des Meisterschalters vom Induktor WI Spannung zugeführt,
die eine Verringerung des Motordrehmomentes im Senksinne und eine Erhöhung im Hubsinne
bewirkt, wenn die Geschwindigkeit zu groß wird. In den Stellungen »Ab« 1 und 2 des
Meisterschalters kann das Motormoment durch die Feineinstellwiderstände RV 1 und
RTl2 sehr genau auf das gewünschte Maß gebracht werden.
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Es sei nun angenommen, daß der unbelastete Haken zu heben sei. Der
Meisterschalter wird hierzu in die Stellung »Auf« 1 gebracht und dadurch das Relais
REH 1 erregt. Über den Kontakt 175 desselben erhalten die Relais RET
3 und REB Strom. Beim Ansprechen des letzteren wird die Bremse B gelüftet.
Beim Ansprechen des Relais RET 3 wird der Kontakt 179 geschlossen und der
Magnet des Schalters 1 MG erregt, wodurch der Motor über die Transduktoren an Spannung
gelegt wird.
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Über einen zweiten Kontakt 181 des Relais REH 1
erhält der Gleichrichter
RH Spannung; außerdem wird der Überbrückungskontakt 183 dieses Gleichrichters geöffnet.
Der Gleichrichter RH speist nun die Steuerwicklungen 103 und 113 der beiden Transduktoren
1-1u und 1-Id im Sinne einer Erhöhung des Motormomentes im Hubsinne und einer Erniedrigung
im Senksinne. Das Hubmoment ist nun ausreichend zum Anheben des Hakens. Sobald der
Motor anläuft, erzeugt die Tachometermaschine eine Gegenspannung, und diese bewirkt,
daß die Hubbewegung auf etwa 30 bis -10°/c der Nenngeschwindigkeit stabilisiert
wird.
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Zu einer Erhöhung der Hubgeschwindigkeit muß der Meisterschalter in
die Stellung »Auf« 2 gebracht werden. In dieser spricht das Relais REH an
und unterbricht durch Öffnen seines Kontaktes 133 die Verbindung zwischen der Steuerwicklung
115 des Transduktors 1-Id und dem Verstärker Ad. Gleichzeitig schließt es
die Steuerwicklungen 103 und 105 des Transduktors 1-I as über den Einstellwiderstand
136 mit den Leitungen AL7 und _L12. Die Impedanz des Transduktors 1-Iu wird dadurch
wesentlich verringert, so daß der Motor ein erhöhtes Hubmoment entwickelt. Außerdem
wird der untere, normalerweise offene Kontakt 221 des Relais REH geschlossen
und dadurch das Relais RES 1 erregt. Letzteres schließt mit seinen Kontakten 203
und 205 die Widerstandsgruppe 11, 15, 19 im Motorläuferkreis kurz. Ferner spricht
das Zeitrelais RET 2 an und bereitet einen über seinen Kontakt 223 verlaufenden
Stromkreis für das Relais RES2 vor. Eine weitere Erhöhung der Motordrehzahl ergibt
sich in der Stellung »Auf« 3 des Meisterschalters, in der das Relais RES2 anspricht,
welches die zweite Widerstandsgruppe 13, 17, 21 im Motorläuferkreis kurzschließt
und dadurch das maximale Motormoment einstellt.
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Bei belastetem Haken wird das Hubmoment des Motors zusätzlich vergrößert
durch die von der Hakenlast abhängige Spannung, die vom Induktor IFI dem Gleichrichter
RW zugeführt wird.
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Die Einrichtung nach Fig. 3 A und 3 B enthält außer dem Motor 3I und
dem Windwerk LV sowie der Transduktoreinheit JE eine Feineinstelleinrichtung
F und eine Steuereinrichtung S. Der Anschluß der Transduktoreinheit JE und
des Motors M an die drei Netzphasen L1, L2 und L3 ist in ähnlicher Weise durchgeführt
wie in den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Der Leiter L4 erhält seine
Spannung über den Transformator 4 Z. S 1, S 2 und S 3 sind die Kontakte eines in
der Zuführung liegenden Trennschalters. Ferner sind zwei Leiter AL 14 und <-1L15
vorhanden, welche über den Schalter STY1 an die Phasenleiter L1 und L2 angeschlossen
sind. Als Versorgungsleitungen sind ferner die Leitungen AL 16 und AL
17 vorhanden, deren Spannung durch die Sekundärwicklung 5 S 1 des Transformators
5 Z bestimmt ist. Die Hilfsleitungen AL 18 und AL 19 führen die Spannung der zweiten
Sekundärwicklung 5S2 des Transformators 5Z. Solange die Begrenzungskontakte LS und
ZK geschlossen sind, gilt auch der an den Leiter AL 18 angeschlossene
Leiter AL 20 als Speiseleiter.
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Motor und Windwerk sind wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen
wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Die Transduktoreinheit
JE
entspricht der in den Fig. 2 A und 2B. Die Steuerwicklungen
103 und 105 des Transduktors 1-I u und die Wicklung 115 des Transduktors
1-1d liegen in je einem Schaltungsteil 1B1 bzw. 1B2. Diese Schaltungsteile
enthalten die Gleichrichter 1 RB 1 und 1 RB 2, die von der Feineinstelleinrichtung
F gespeist «-erden. Die Arbeitswicklungen 101 und 111 sind in Reihe zwischen die
entgegengesetzte Phasenspannung führenden Leiter I_2 und L4 eingeschaltet. Der Verbindungspunkt
J zwischen den beiden Arbeitswicklungen 101 und 111 ist mit der Motoreingangsklemme
T 2 verbunden. Die Klemmen T 1 und T 3 desselben stehen über
die Kontakte 303 und 305 des Schalters 2JIG mit den Zuleitungen L1 und L3 in Verbinching.
Der Kontakt 301 verbindet die Zuleitung L2 mit der Transduktoreinheit JE.
-
Die Feineinstelleinrichtung enthält einen Feineinstellinduktor
11'I, welcher wieder ein Repulsions-Iilduktionsmotor sein kann, dessen Kommutator
und ljiirsteiimeclianismus weggelassen sind und dessen h.ntorwiclclung in zwei elektrisch
um 90° versetzte Teile 311 und 313 unterteilt ist. Der Rotor besitzt somit zwei
Wicklungen, deren Ausgangspotentiale aufeinander senkrecht stehen. Der Ständer des
Induktors 11'I ist an die Leitungen AL 14 und AL15 angeschlossen.
Der eine Wicklungsteil 311 steht mit dem Schaltungsteil 1B1 über den normalerweise
geschlossenenKontakt 321 des in der Steuereinrichtung liegenden Relais L in Verbindung.
Der andere Wicklungstei1313 ist mit dem SchaltungsteillB2 über einen zweiten Kontakt
323 des Relais L, einen normalerweise geschlossenen Kontakt 325 des Relais H Min
der Steuereinrichtung) und einen Einstellwiderständ 327 verbunden. Der Schaltungsteil
1B2 kann außerdem an die Spannung der Leitungen AL 16 und .-IL 17
gelegt werden über einen normalerweise offenen Kontakt 331 des Relais L, Kontakt
325 des Relais H und einen Einstellwiderstand 333, von dem ein Teil durch den Kontakt
335 des Relais H überbrückt werden kann. Man sieht, daß beim Ansprechen des Relais
I_ der Schaltungsteil 1 B 1 spannungslos bleibt, dagegen der Schaltungsteil 1B2
an die Versorgungsle itungen . IL 16 und AL 17 angeschlossen wird. Unter Te=en Umständen
überwiegt das Motormoment in Senh_richtim, weil den Steuerwicklungen 103, 105 und
1.13 der Transduktoren 1-Iti und 1-1d keine zuitzliche Spannung zugeführt
wird. Bei erregtem Re-1-iis 1-I erh@:lt der ;-,chalttiiigsteil 1 B2 keine
Spannung, #.#::=llreild der Schaltungsteil 1 B 1 an die Wicklung 311 ,ies Feineinst(--llindul:tors
11 "I angeschlossen ist.
-
Der Zusainrnenhang zwischen der Höhe der Aus-#,;2algSspannungen der
1)eid@en Wicklungen 311 und 313 (1,_s Induktors 117 und dein Drehwinkel des
Rotors dieses Indu?-=tors ist in Fig. -' veranschaulicht, in der atlf der Al,szisse
die Winkelgrade und auf der Ordin2te die Spannung aufgetragen sind. Man erkennt,
da1;s die Spannung an der Wicklung 313, die dem Schaltungsteil 1B2 zugeführt wird,
senkrecht auf der Spannung steht, die am Schaltungsteil 1B1 liegt. Die drei Kurven
für den Potentialverlauf am Schaltungsteil 1B2 bzw. am Wicklungsteil 313
entsprechen verschiedenen Belastungen des Induktors 11'I. Man erkennt, daß
bei Fehlen eines anderen Steuerpotentials die Feineinstelleinrichtung F in der Nullstellung
des Induktors 11'I die Impedanz des Transduktors 1-1d
auf einen niedrigen
Wert hält. Auf diese Weise erzeugt der Motor bei seinem Einschalten ein Drehmoment
in Senksinne, wenn keine weiteren Steuerpotentiale wirksam sind. Die Steuereinheit
enthält einen 'Meisterschalter .1#1S2 mit je fünf Stellungen außer der Nullage.
Außerdem gehören zur Steuereinrichtung ein Schalter 2 MG, die Relais
H und L, Zeitrelais TR, 17R und 27R, Schalter 1A, 2_4 und 3A und ein
weiteres Rückstellrelais IIR. Die Wirkungsweise des Zeitrelais TR ist ähnlich der
Wirkungsweise des Zeitrelais RET in Fig. 1 A und 1 B und des Zeitrelais RET
3 in Fig. 2 A und 213.
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Die Erregerspule des Rückstellrelais AIR ist über den Kontakt 353
des Meisterschalters an die Leitungen AL 14 und AL 15 angeschlossen
und daher normalerweise erregt. Wenn es einmal angesprochen hat, hält es sich über
seinen Kontakt 361. Die Wicklung des Schalters 2 MG kann auch über den Kontakt 367
des Zeitrelais TR an die Spannung der Leitungen AL 20 und AL 19 gelegt
werden.
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Die Wicklung des Zeitrelais TR liegt in den Stellungen des Meisterschalters
»Ab« 1, 2, 3 und 5 und in allen Stellungen »Auf« über die Kontakte 363 bzw. 365
und die Kontakte 351 bzw. 349 und 347 des Meisterschalters an den Leitungen AL 18
bzw. AL20 und A1_19. Sie kann auch erregt werden über den Kontakt 363 und seinen
Kontakt 367 in allen Stellungen des Meisterschalters für »Auf« und »Ab«. Die Erregerspule
des Bremsrelais REB kann zwischen die Leitungen AL 18 und AL 19 eingeschaltet
werden durch den Kontakt 365 und den Meisterschalter in dessen Stellungen »Ab« 5
sowie auch zwischen die Leiter.4L 20 und AL 19 über die Kontakte 363
und 367 in allen Schalterstellungen für »Auf« und »Ab«. Es sei bemerkt, daß dann,
wenn der Meisterschalter .11S2 in die Nullstellung gebracht wird, die Bremse einfällt
und gleichzeitig dem Motor weiterhin Spannung zugeführt wird, bis das Zeitrelais
TR abfällt.
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Das Relais H kann zwischen die Leitungen AL 14 und
AL 15 eingeschaltet werden in den Stellungen »Auf« 2 bis 5 über den normalerweise
geschlossenen Kontakt 361 des Relais .11R, einen normalerweise geschlossenen Kontakt
371 des Relais T_ und den Kontakt 353 des Meisterschalters 17S2. Die Erregerspule
des Relais L_ wird an die Leitungen AL 14 und AL 15
angeschlossen, wenn der
Meisterschalter in der Stellung »Ab« 5 steht, und zwar verläuft der Erregerstromkreis
über die Kontakte 353 und 355 und einen normalerweise geschlossenen Kontakt 373
des Relais H. In den Stellungen »Auf« 3, 4 und 5 und »Ab« 5 des Meisterschalters
liegt das Relais 1 TR an den Leitern AL 14 und AL 15 über die Kontakte
361. 353, 355 und 357. Die Erregerwicklung des Schalters 1A kann über die Kontakte
361, 353, 355, 357 und Kontakt 377 des Relais H an die Leitungen AL 14 und AL 15
angeschlossen werden, wenn sich der Meisterschalter in den Stellungen »Auf« 3, 4,
5 und » Ab=# 5 befindet. Das Relais 2 TR wird von der Spannung zwischen den Leitern
AL 14 und AL 15 erregt über die Kontakte 361, 353, 355 und 357 sowie
den Kontakt 375 des Relais 1 TR in der Stellung »Auf « 4, 5 und »Ab« 5 des Meisterschalters.
Der Erregerstromkreis für den Schalter 2A verläuft in gleicher Weise. Der Schaltmagnet
3A wird erregt mit der Spannung zwischen den Leitungen AL 14 und
AL 15 über den normalerweise offenen Kontakt 379 des Relais 2 TR, den Kontakt
361 des Relais HR und den Kontakt 357 des Meisterschalters in der Schalterstellung
»Auf« S. Die Steuereinrichtung enthält ferner einen Hubver-@' stärkungsgleichrichter
1 RH, welcher an die Leitungen AL 16 und AL 17 angeschlossen ist über
einen einstellbaren Widerstand 333 und den Kontakt 341 in allen Stellungen
des Meisterschalters für Heben: Der Gleichrichter R11, dem vom Induktor WI ehe:
von der Hakenlast abhängige Spannung zugefüiif
wird, und die Tachometermaschine
T können über den Gleichrichter 1 RH und den Kontakt 345 in der Nullstellung und
in der Stellung »Auf« l an die Steuerwicklungen 113, 103 und 105 der Transduktoren
1-Id und 1-Iu angeschlossen werden. In den anderen Stellungen des Meisterschalters
für Heben ist der Gleichrichter 1 RH unmittelbar mit den Wicklungen 103 und
105 über einen normalerweise offenen Kontakt 381 des Relais H oder die normalerweise
geschlossenen Kontakte 383 und 385 der Relais L und H verbunden. In der Stellung
des Meisterschalters »Ab« 1 sind der Gleichrichter RW und die Tachometermaschine
T mit den Steuerwicklungen 103 und 105 und 113 über die Kontakte 383, 385, 343 und
345 in Reihe geschaltet; in der Stellung »Ab« 2 ist ein Teil des Widerstandes
von 391 in den Stromkreis eingeschaltet; in der Stellung »Ab« 3 liegt ein größerer
Teil des Widerstandes, und in den Stellungen »Ab«4 und 5 ist der ganze Widerstand
391 in diesem Stromkreis.
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Die im Läuferstromkreis des Motors 31 liegenden Widerstände können
durch die Schalter 1A, 2A und 3_Q in drei Stufen kurzgeschlossen werden. Der Schalter
1 A mit seinen Kontakten 401 und 403 schließt die erste Widerstandsgruppe 11, 15
und 19 kurz, der Schalter 2A mit seinen Kontakten 407 und 409 die zweite Widerstandsgruppe
13, 17 und 21 und mittels der Kontakte 411 und 413 des Schalters 3A kann die letzte
Widerstandsgruppe 415, 417 und 421 kurzgeschlossen werden. Bereitschaftszustand
der Steuereinrichtung nach Fig. 3 A und 3 B In der Bereitschaftsstellung sind die
Schalter S 1, S2 und S3 sowie der SchalterSW1 geschlossen. Die Feineinstelleinr
ichtung F liegt daher an Spannung. Der Meisterschalter MS2 befindet sich in der
Nullstellung, und die Kontakte 321, 323, 371, 383, 325, 373. 385 der Relais I_ und
H sind geschlossen. Den Schaltungsteilen 1 B 1 und 1 B2 für die Vormagnetisierung
der beiden Transduktoren wird daher Strom zugeführt. Dieser Strom bewirkt eine Verringerung
der Impedanz des Transduktors 1-Id und würde daher ein Motormoment im Senksinne
verursachen, wenn der Motor eingeschaltet werden würde. Der Gleichrichter RW und
die Tachometermaschine T sind ebenfalls an die Wicklungen 103, 105 und 113
der beiden Transduktoren angeschaltet, und zwar über den Kontakt 345 und den Gleichrichter
1 RH. Die vom Gleichrichter abgegebene Spannung hängt ab von der am Haken hängenden
Last. Wenn der Motor eingeschaltet wäre, würde also seine durch die von der Feineinstelleinrichtung
gelieferte Spannung bedingte Tendenz zur Erzeugung eines Momentes im Senksinne in
Abhängigkeit von der Hakenlast verringert werden. Außerdem hat das Rückstellrelais
MR angesprochen, so daß seine normalerweise offenen Kontakte 361, 363 und 365 geschlossen
und die Schalter 2 MG, 1A, 2A,
3A, das Relais TR und die Relais H,
L, 1TR, 2TR und REB ansprechbereit sind. Solange jedoch der Meisterschalter
167S2 sich in der Nullstellung befindet, sind diese Schalter und Relais stromlos.
Der Motor ist ausgeschaltet, und in seinem Rotorkreis ist der gesamte Schlupfwiderstand
eingeschaltet.
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Wirkungsweise der Steuereinrichtung nach Fig. 3 A und 3 B Es sei angenommen,
daß der Haken HO unbelastet ist und gesenkt werden soll. Der Meisterschalter 17.S2
wird deshalb in die Stellung »Ab« 1 gebracht. Der Gleichrichter RW, dem eine lastabhängige
Spannung zugeführt wird, und die Tachometermaschine T werden in Reihe geschaltet
mit den Steuerwicklungen 103, 105 und 113 der beiden Transduktoren 1-Iu und 1-Id.
Wenn jedoch der Haken unbelastet ist, so ist die dem Gleichrichter RW zugeführte
lastabhängige Spannung gleich Null. Solange der Motor nicht läuft, ist auch die
Tachometerspannung Null. Zunächst bleibt daher das Drehmoment des Motors das gleiche
wie in der beschriebenen Bereitschaftsstellung. In der Senkstellung »Ab« 1 wird
der Magnet des Schalters 2MG erregt. Dieser schließt seine Kontakte 301, 303 und
305 und legt damit den Motor an Spannung. Zusätzlich wird das Relais TR erregt und
dessen Kontakt 367 geschlossen, so daß der Schalter 2 MG unabhängig vom Meisterschalter
MS2 an der Spannung zwischen den Leitern AL 20 und AL 19
liegt. Außerdem spricht das Relais REB an und lüftet die Bremse B über den
Gleichrichter RB und das Solenoid SB. Gleichzeitig wird über den Gleichrichter
RF die Feldwicklung TS der Tachometermaschine T erregt.
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In dieser Schaltung entwickelt der Motor ein Drehmoment im Senksinne.
Sobald er sich zu drehen beginnt, steigt die Spannung der Tachometermäschine T,
und diese vergrößert die Impedanz des Transduktors 1-Id und verringert gleichzeitig
die Impedanz des Transduktors 1-Iu, wodurch das Senkmoment verringert und die Senkgeschwindigkeit
auf etwa 30 bis 40 °/o der Nenngeschwindigkeit gehalten wird. Eine genaue Justierung
ist durch entsprechende Einstellung des Feineinstellinduktors 1 t'I in eine
Lage möglich, in der das gewünschte Ausgangspotential auftritt. Wie aus Fig. 4 zu
ersehen ist, bedingt eine Bewegung des Rotors des Feineinstellers 1 TVI in
beiden Richtungen eine Abnahme des Stromes durch die Steuerwicklung 113 des Transduktors
1-Id und eine Zunahme des Stromes durch die Steuerwicklungen 103 und 105 des Transduktors
1-Iu. Auf diese Weise läßt sich das Senkmoment des Motors feinfühlig verringern
und das Hubmoment vergrößern.
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Soll der Motor mit höherer Geschwindigkeit laufen, so wird die Stellung
»Ab« 2 eingeschaltet. In dieser Stellung ist der mit dem Gleichrichter RW
und der Tachometermaschine T in Reihe liegende Widerstand 391 vergrößert, so daß
der Strom der Tachometermaschine verringert wird und die Senkgeschwindigkeit steigt.
Für eine noch höhere Senkgeschwindigkeit ist die Stellung »Ab« 3 einzuschalten,
in welchetder Widerstand 391 weiter verringert ist. In der Stellung »Ab« 4 tritt
eine weitere Geschwindigkeitserhöhung ein.
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Um die maximale Senkgeschwindigkeit zu erreichen, ist der Schalter
in die Stellung »Ab« 5 zu bringen. In dieser Lage spricht das Relais L an
und öffnet die Verbindung zwischen den Steuerwicklungen 103, 105, 113 der beiden
Transduktoren und dem Gleichrichter RW und der Tachometermaschine T. Außerdem wird
die Wicklung 115 des Transduktors 1-Id über den Schaltungsteil 1 BL an die
Spannung der Leitungen Al 16 und Al 17 gelegt und der Feineinsteller
1 7'I von den Schaltungsteilen 1 B 1 und 1 B 2 getrennt. Das Senkmoment wird auf
diese Weise weiter vergrößert. Das Relais 17R ist ebenfalls erregt. Dies bedingt
ein Ansprechen des Schalter 2A, welcher den Schlupfwiderstand des Motors verkleinert.
Der Motor senkt deshalb den Haken mit der maximalen Geschwindigkeit. Wenn der Haken
belastet ist, so beeinflußt dies die Motorgeschwindigkeit in den Stellungen »Ab«
1 bis 4. In der Stellung 5 ist die Last ohne Einfluß auf den Motor, weil das Relais
L
erregt ist. Man wird aber den Meisterschalter nicht in diese
Stellung 5 bringen, wenn sich größere Lasten am Haken befinden.
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Es sein nun angenommen, daß der Haken unbelastet ist und gehoben werden
soll. Der Meisterschalter wird deshalb in die Stellung »Auf« 1 gebracht. Der Gleichrichter
1 RH erhält dann Spannung über den Einstellwiderstand 333 von den Leitungen AL 16
und AL 17. Die Steuerwicklungen der Transduktoren 1-Iii und 1-Id erhalten dann Strom
vom Gleichrichter RIl' der Tachometermaschine und dem Gleichrichter 1 RH.
Dieser Strom wird anfänglich vom Gleichrichter 1 RH geliefert und reicht
zur Erzeugung eines Hubmomentes aus. In der Stellung Auf:, 1 des Meisterschalters
1IS2 sprechen auch der Schalter 2 11G und das Relais TR an. Der Motor erhält dadurch
Strom und hebt die Last. Mit zunehmender Drehzahl nimmt auch die Spannung der Tachometermaschine
zu, die der vom Gleichrichter 1 RH gelieferten Spannung entgegenwirkt. Die
Folge ist, daß die Hubgeschwindigkeit auf etwa 30 bis 40% der Nenngeschwindigkeit
gehalten wird.
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Für höhere Geschwindigl-:eit ist der Meisterschalter 1IS2 in die Stellung
»Auf«2 zu bringen. In dieser Lage ist das Relais I-I erregt. Dadurch wird der Feineinstellinduktor
1I'I von dem Schaltungsteil 1B2 getrennt. Die Tendenz des Transduktors 1-1d zur
Erzeugung eines Momentes in Senkrichtung wird dadurch weiter verringert. Außerdem
wird in den Steuerwicklungen des Transduktors 1-Iii der Gleichrichter
1 RH unmittelbar parallel geschaltet und ein Teil des in der Wechselstromzuleitung
zum Gleichrichter 1 RH liegenden Widerstandes 333 ausgeschaltet, so daß der durch
den Gleichrichter 1 RH fließende Strom erhöht wird. Hierdurch nimmt das Hubmoment
zu. Außerdem sind der Gleichrichter RIT' und die Tachometermaschine T von den Steuerwicklungen
der beiden Transduktoren getrennt; sie haben also keinen Einfluß auf den Motor.
Der Motor läuft also mit einer Geschwindigkeit. die bestimmt wird durch die vom
Gleichrichter 1 RH gelieferte Spannung. Eine zusätzliche Drehzahlerhöhung über einen
beschränkten Bereich kann noch durch Verstellung des Feineinstellers 1I'1 in eine
Winkellage des Rotors erreicht werden, in der die Erregung der Steuerwicklungen
103 und 105 des Induktors 1-Iis höher ist.
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Um eine noch höhere Geschwindigkeit zu erreichen, mufl der Meisterschalter
in die Stellung »Auf« 3 gebracht werden. Dann sprechen das Relais 1 TR und
der Schalter 1A an, letzterer über den Kontakt 377 des jetzt geschlossenen Relais
H. Der Schalter 3A schaltet die erste Widerstandsgruppe 11, 15, 19 im Läuferkreis
des Motors und außerdem die Arbeitswicklungen des Transduktors 1-Iit über den Kontakt
405 kurz. Das Hubmoment des Motors ist nun lediglich begrenzt durch den Schlupfwiderstand
im Rotorkreis. Das Hubmoment des Motors kann weiter gesteigert werden durch Umlegen
des Meisterschalters lIS2 in die Hubstellung »Auf«4, in welcher der Schalter 2<-1
und das Relais 2TR ansprechen. Die maximale Geschwindigkeit wird erreicht in der
Stellung »Auf« 5, in der der Schalter 3A über den Kontakt 374 des Relais 2TR geschlossen
und der Widerstand im Läuferkreis ausgeschaltet wird.
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Schlußbemerkung Mit der beschriebenen Steuereinrichtung läßt sich
eine sehr weitgehende Drehmomentsteigerung über einen großen Drehzahlbereich erzielen.
Besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich der Drehmomentsteuerung ergeben sich
bei niedrigen Senkgeschwindigkeiten. Die Drehmomentregelung wird dabei ohne Zuhilfenahme
einer künstlichen Belastung, z. B. einer besonderen Lastbremse, möglich, und ohne
daß der Motorstrom übermäßig ansteigt.
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Die Schwierigkeit der Drehmoment- und Drehzahlregelung von Asynchronmotoren
zur Erfüllung der bei Hebezeugmotoren gestellten Forderungen macht gewisse Kompromisse
erforderlich. So ist z. B. beim Betrieb mit untersynchroner Drehzahl unter dem Steuereinfluß
der Transduktoren Id und Iii oder 1-Id und 1-Iit in den Läuferkreis ein Widerstand
eingeschaltet. Die Höhe der ohmschen Komponente diese Widerstandes setzt eine obere
Grenze, bis zu der der Motorstrom ansteigen kann, und zur Begrenzung dieses Stromes
ist es erwünscht, daß der Läuferwiderstand groß ist. Die Größe des Läuferwiderstandes
legt aber auch eine Grenze, bis zu der das Gegenmoment ansteigen kann, und es ist
erwünscht, daß dieses Moment so groß wie möglich ist. Hierzu soll jedoch der Läuferwiderstand
klein sein. Es hat sich gezeigt, daß ein befriedigender Kompromiß zwischen diesen
beiden Forderungen rnit einem Widerstand erreicht werden kann, dem ein Motorstrom
von 100 bis 125% des Nennstromes bei 100% Schlupf entspricht.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Transduktoren Id und Iii
oder 1-Id und 1-Iii als sättigbare Drosseln auszuführen. Die Impedanz derartiger
Drosseln kann durch Veränderung des Gleichstromes in den Steuerwicklungen über einen
großen Bereich verändert werden. Sättigbare Drosseln dieser Art sind bekannt; sie
können so ausgeführt sein, daß ihre Impedanz von 0,66 bis 110 Ohm veränderbar ist,
d. h. im Verhältnis von etwa 160:1.
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Die Steuereinrichtung nach der Erfindung enthält eine Art »geschlossenen
Regelkreis«, in dem die Differenz zwischen dem Motormoment und dem Lastmoment gemessen
wird durch Messung der Motordrehzahl. In einem solchen Regler kann eine Instabilität
eintreten, dadurch, daß die Zeitkonstante des Motors und der ihm zugeordneten Antriebsteile
kleiner sein kann als die Zeitkonstante der Transduktoren 1d und Izt oder 1-Id und
1-Iii. Zur Vermeidung der Schwierigkeiten, die sich aus dieser Differenz ergeben,
wird das veränderbare Moment, welches dem Einfluß der Tachometermaschine T unterliegt
und dadurch auf die Motordrehzahl wirkt, im Verhältnis zum Maximalmoment klein gehalten.
Wenn der Haken belastet ist, bringt die lastabhängige Spannung des Gleichrichters
RLTr das Motormoment auf einen Wert, der dem von der Last erzeugten Moment sehr
nahe kommt. Die Differenz zwischen diesen beiden Momenten ist veränderlich. Bei
der praktischen Ausführung der Steuereinrichtung nach der Erfindung wird man die
Transduktoren sehr stark erregen, so daß sie mit kleiner Zeitkonstante arbeiten;
jede Geschwindigkeitsänderung, die durch eine Momentänderung hervorgerufen wird,
erfolgt daher mit größerer Verzögerung, als es der Zeitkonstanten des Transduktors
entspricht. Bei unbelastetem Haken ist die Tachometermaschine allein wirksam, weil
die lastabhängige Spannung am Gleichrichter RW Null ist. Das in diesem Falle vom
Motor entwickelte Moment ist aber wegen der Reibung nicht groß genug, um den Haken
und die zugehörigen Teile mit größerer Geschwindigkeit zu bewegen, als es der Ansprechzeit
des Transduktors entspricht.
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Ferner sei bemerkt, daß die Steuereinrichtung nach der Erfindung auch
ohne die beschriebenen Mittel zur
Einführung einer lastabhängigen
Spannungskomponente ausgeführt werden und nur mit geschwindigkeitsabhängigen Mitteln
arbeiten kann, z. B. mit einer Tachometermaschine, wenn auch die Verwendung von
lastabhängigen Steuermitteln mit dem Gleichrichter Rll' vorteilhaft ist.
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In den Fig. 1 A, 1 B, 2A und 2 B liegen die Transformatoren 1 Z bzw.
5 Z, welche die Leitung L 4 speisen, im Bereitschaftszustand der Steuereinrichtung,
in der die Schalter MG und 1 MG geöffnet sind, an Spannung. Dies ist vorteilhaft
in Fällen, in denen hochmagnetisierbare Transformatoren 1 Z bzw. 5 Z verwendet sind,
weil dann bei Belastung der Transformatoren eine starke Stromschwankung eintritt.
In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 A, 1 B, 2A und 2 B tritt diese Schwankung
auf, wenn die Leiter I_1, L2 und L3 an Spannung gelegt werden, während die
Schalter 147G oder 1167G noch offen sind. Der Strom durch die Transformatoren 1
Z oder 5 Z hat daher bereits einen festen Wert angenommen, wenn der Motor anschließend
mittels der Schalter MG oder 11'47G eingeschaltet wird; er bleibt also von diesen
Stromschwankungen unbeeinflußt.