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Einrichtung zur lastabhängigen Drehzahlregelung bei wechselnd belasteten
Gleichstromantrieben, z. B. für Klappbrücken Elektrische Antriebe mit stark schwankender
Belastung haben den Nachteil, daß sie große Anschlußleistungen bzw. bei Leonardantrieben
große Umformersätze erfordern, wenn auch bei der Höchstbelastung mit voller Geschwindigkeit
gefahren werden soll. Man hat daher Anordnungen getroffen, mit denen nur bei Normallast
mit der normalen Geschwindigkeit gefahren wird, während bei zunehmender Belastung
die Geschwindigkeit sinkt und bei abnehmender Belastung steigt. Diese Lastabhängigkeit
der Geschwindigkeit ist aber besonders bei elektrisch angetriebenen Bauwerken, die
einem nach Größe und Richtung wechselnden Winddruck ausgesetzt sind, wie bei Dreh-
und Klappbrücken, für das genaue Stillsetzen des Antriebes nicht brauchbar; denn
die infolge des verschiedenen Winddruckes bereits bei gleicher Geschwindigkeit auftretenden
Unterschiede der Bremswege werden bei veränderlicher Geschwindigkeit noch größer.
Wirkt z. B. beim öffnen einer Klappbriicke der Winddruck in Richtung der öffnungsbewegung,
also im Sinne einer Entlastung des Antriebsmotors, so wird dadurch die Geschwindigkeit
vergrößert. Beim Abbremsen dieser Geschwindigkeit vor dem Stillsetzen muß daher
der Bremsweg wegen der höheren Drehgeschwindigkeit und des fortdauernden Winddruckes
erheblich länger ausfallen als bei umgekehrten Druck- und Lastverhältnissen.
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Die Erfindung beseitigt nun bei Gleichstromantrieben diesen Nachteil
dadurch, daß mittels einer im normalen Betriebsbereich die Drehzahl im umgekehrten
Verhältnis zur Belastung regelnden Hilfserregermaschine in der Endstrecke die Drehzahl
konstant gehalten oder sogar im gleichen Verhältnis zur Belastung geregelt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für- einen
Leonardantrieb dargestellt, doch ist die Erfindung in gleicher Weise bei einem Gleichstromnebenschlußmotor
anwendbar, wobei die Hilfserregermaschine einen besonderen Antrieb erhält. Beim
Leonardantrieb ist die Hilfserregermaschine HE mit dem Leonardmotor Ldil
und Leonardgenerator LG gekuppelt. 11 ist der zu regelnde Elektromotor,
Fm, Fg, F,
sind die Felder der drei Gleichstrommaschinen. Das Feld
F.. der Hilfserregermaschine
HE liegt parallel zu den Widerständen
W im
Ankerstromkreise des Elektromotors und wird von den beiden Schützen a
und b in dem einen oder anderen Sinne angeschlossen. Ein Steuerschalter S
mit den beiden Stellungen E und V steuert die beiden Schütze. R ist der Feldregler
für das Feld Fg des Leonardgenerators LG; c und d sind kleine Sehalter
in den Feldstromkreisen des Motors und des Generators.
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Soll z. B. eine von denn Motor 111 angetriebene Klappbrücke geöffnet
werden, so werden die Schalter c und d geschlossen und das Steuergerät S auf die
Stellung V für volle Fahrt gestellt. Schütz a spricht an und schließt die Feldwicklung
F" an die Klemmen des Widerstandes W. Mittels des Reglers R wird das Feld des Generators
LG auf volle Stärke hinaufgeregelt; der Motor 11I läuft auf volle Drehzahl
hoch, falls er normal belastet ist, der Spannungsabfall am Widerstand W also einen
ganz bestimmten Betrag nicht über- und auch nicht unterschreitet. Die Anker-EMK
der Hilfserregermaschine HE wirkt dabei der vom Netz PN gelieferten Spannung
entgegen. Ist die Motorbelastung infolge eines der Öffnungsbewegung entgegenwirkenden
Winddruckes größer als normal, so liegt das Feld F, der Hiffserregermaschine
HE an größerer Spannung, ist also stärker erregt, liefert eine stärkere Gegenspannung
und schwächt somit das GeneratorferdFg. Der Motor M erhält eine niedrigere Spannung
und läuft langsamer. Bei umgekehrter Richtung des Winddruckes ist der Belastungstram
des Motors M; der Spannungsabfall im Widerstande W, die Erregung der Hilfserregermaschine
HE und', damit auch ihreAnkergegenspannung kleiner; das Leonardgeneratorfeld Fg
und damit die Generatorspannung wird größer; der Motor M läuft also schneller. Übersteigt
der Winddruck die Reibungswiderstände, -wird alsor das Belastungsmoment negativ,.
dann kehrt sich die Stromrichtung im Ankerkreise des Motors 11I, im Widerstand
W, im Feld Fe und im Anker HE um; das Feld Fg wird alsor weiter verstärkt,
die Generatorspanmtng und sor die Motorgeschwindigkeit. weiter erhöht.. Man erreicht
damit in. einfachster Weise eine lastabhängige Drehzahlregelung, die sonst nur mittels
Umschaltgetriebe,. Zweimotorenanordnungen usw. zu erzielen war.
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Beire Einfahren in die Endstrecke wird der Regelwiderstand R vorgeschaltet
und dadurch die Geneaatorspannung und die Motorgeschwindigkeit herabgesetzt. Gleichzeitig
wird der Schalter S auf die Stellung E für Einfahrt verstellt. Schütz a öffnet also,
und Schütz b schließt die Feldwicklung Fe im umgekehrten Sinne an die Klemmen
des Wider-Standes W an. Bei großer Last findet nun nicht mehr eine Schwächung des
Generatorfeldes Fg und damit eine Herabsetzung der Geschwindigkeit des Motors 11I
statt, sondern umgekehrt eine Heraufsetzung der Geschwindigkeit. Dagegen wird bei
kleiner Last, also bei Winddruck in Richtung der Bewegung die Motorgeschwindigkeit
stark herabgesetzt und so in beiden Fällen ein gleich langer Bremsweg und: damit
ein ganz genaues Stillsetzen ermöglicht.
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Die Wirkung der Hilfserregermaschine kann in beiden Betriebstrecken
verschieden eingestellt werden, z. B. indem in der einen die Feldwicklung Fe parallel
zum ganzen Widerstand W liegt, während in der anderen der Teil W2 durch den Schalter
h kurzgeschlossen ist, so daß' das Feld F," nur parallel zu dem Widerstandsteile
WL liegt und dadurch nur eine geringere Einwirkung auf das Generatorfeld F, und
auf die Geschwindigkeit des Motors 11d, ausübt.
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Es ist auch verständlich, daß dem Erfindungsgedanken nicht allein
durch die Umpolung des Feldes Fe genügt wird. Z. B. kann der Anker der. Hilfserregermaschine
HE
umgeschaltet werden oder wird während des Einfahrens der Anker
HE in den Kreis des Motorfeldes F," eingeschaltet. Die Wirkung . -bleibt
in allen Fällen die gleiche.
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Die Anordnung nach der Erfindung hat noch weiter den großen Vorteil,
daß durch geeigneteBemessung der Hilfserregermaschine HE ihre Einwirkung
auf das Generatorfeld Fg so gesteigert werden kann, daß auch der in den Zuleitungen
auftretende Spannungsabfall ' mit ausgeglichen wird. Dies. ist besonders bei Wasserhauantrieben
mit ihren oft recht langen Zuleitungen vorn großer Bedeutung.
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Schließlich sei noch erwähnt, daß alle beschriebenen Schaltmaßnahmen
auch völlig selbsttätig erfolgen können, ohne den Erfindungsgedanken zu ändern,.
Ferner kann der Anker der Hilfserregermaschine HE, anstatt in Reihe mit dem zu.
regelnden Feld zu liegen,, auch parallel zu diesem Feld geschaltet sein.