DE8716478U1

DE8716478U1 - Elektromotor für den elektrischen Lastausgleich

Info

Publication number: DE8716478U1
Application number: DE8716478U
Authority: DE
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1988-07-28

Description

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BERGWERKSVERBANiD GMBH

VERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU'I'ORSCHUNG

4300 Etttn 13 (Kray) G 87 16 478.7

105-1

15.-03,1987

ZV-PV 1/46/Ö7 Ha

Elektromotor für den elektrischen Lasta.usgleich

Die Neuerung betrifft einen Elektromotor für äen elektrischen Lastausgleich bei gekoppelten Antrieben von Kettenkratzförderern und Hobelanlagen im üntertagigen Bergbau, die durch Veränderung der Leistung einen Lastausgleich bewirken.

Insbesondere bei den im untertägigen Bergbau eingesetzten Hobelanlagen und Kettenkratzförderern aber auch bei anderen hochbelästeten Antrieben kann es durch Anlagenunsymmetrien zu Leistungsverschiebungen zwischen den Elektromotoren der Antriebe kommen. Diese Unsymmetrien können elektrischer Art sein (unterschiedliche Netzverhältnisse, unterschiedliche Motorkenndaten) oder maschinentechni-

Art (ungleich gedehnte Kette, unterschiedliche GetrißbeübefSetzungen o.ai). Aufgrund solcher auftretender Leistungs- und LästverSchiebungen kommt es zu unnötigen thermischen Motorauslösungen_t die darüber hinaus die jeweiligen Antriebe sehr stark mechanisch beanspruchen.· Aus diesem Grunde wird mit den verschiedensten Einrichtungen versueht, einen möglichst gleichmäßigen Lastausgleich vorzunehmen, Bezüglich eines elektrischen Lastausgleichs sind hier geregelte elektrische Motore mit !-Umrichter oder anderen Unirichtersystemen zu nennen, während auf mechanischem Wege Strömungskupplungen, die systembedingt einen Lastausgleich sichern sollen sowie Antriebe mit Überlagerungsgetrieben, bei denen am Überlagerungszweig ein Eingriff derart erfolgt, daß die Antriebe auf der Ge^ ^jbriebeäbtriebsseite mit geringfügig unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden und somit der Lastausgleich erzwungen wird, bekannt. Die Strömungskupplungen eignen sich nicht für alle Arbeitsmaschinen, insbesondere nicht für Hobelanlagen mit ihren hohen Schaithäufigkeiten. Bei elektrisch geregelten Motoren mit I-Umrichtern ist eine hochgenaue Regelung erforderlich, so daß solche Antriebssysteme zu kostspielig sind.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Einrichtung zum Lastausgleich bei gekoppelten Antrieben zu schaffen.

Die Aufgäbe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß dem Motor eine Anschnittsteuerung mit Leistungsteil, der eine Anschnittsteuerung bei Asynchronmaschinen darstellt, und diesen versorgender Elektronik, die je nach Bedarf den Leistungsfluß zum Motor regelt, zugeordnet sind.

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Über die Elektronik, die den Leistungsteil versorgt. Wird ja Räch Bedarf der LeistUngsfluß zur Asynchfönmäiichine geregelt. Der Leistungsfluß ist niedrig, Wenn ;nur ein Teil der Sinuswelle 2uf Asynchronmaschine durchgeschaltet wird, der Leistungsfluß ist hoch, wenn die sogenannte Sinuswelle zur Asynchronmaschine durchgeschältet ist. Dies ist gleichbedeutend damit, daß die induzierte Klemmenspannung des Motors Verringert Wird, demzufolge je nach Anschnitt die Drehmomentkennlinie des Motors eingestellt werden kann, wodurch auf einfache und sichere Art und Weise ein Lastausgleich ^erzielt wird.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Leistungsbzw. Lastausgleich bei gekoppelten Antrieben unmittelbar davon abhängig ist, wie steil die Motorkennlinie im Nebenschlußbereich ist, ist neuerungsgemäß vorgesehen, daß die Anschnittsteuerung konstant die Mötorkennliinie abflachend geschaltet ist. Bei flacher Kennlinie ist nämlich der Lastausgleich schnell zu erreichen, was durch die entsprechende elektrische Anschnittsteuerung gezielt ausgenutzt wird.

Der dabei eventuell auftretende Nachteil, daß durch die flachere Motorkennlinie ein größerer Motorschlupf auftrifft, wird gemäß der Neuerung dadurch unschädlich gemacht, daß die Nennleistung des Motors seinem Wärmespeichervermögen entsprechend reduziert ist.

Eine weitere Möglichkeit eines zweckmäßigen Einsatzes der Anschnittsteuerung ist der, nach der die Anschnittsteue-

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rung aktivierbar geschältet ist* Die Anschnittsteuerung wird nur dann aktiviert, wenn Leistungsverschiebungen zwischen den Motoren gemessen Werden* Die Messung der Antriebsbelastung kann sowohl über die Stromaufnahme als euch über die Leistungsaufnahme erfolgen« In einer übergeordneten Regelung sind die Belastungen der Motoren zu vergleichen und Steuerbefehle für die Anschnittsteuerung in der Form abzuleiten, daß der jeweils starker belastete iMotör geschwächt wird, so daß die geringer belasteten Motore mehr Last übernehmen müssen. Im Fall einer Hobelaniage beispielsweise mit ungleichgedehnten Ketten bedeutet dies, daß der Motor über den gerade das gedehnte Kettenistück läuft oder der den dynamischen Lastanteil übernommen hat, angeschnitten, d. h. geschwächt wird, so daß der zweite Motor mehr Last übernehmen muß.

Zur Optimierung des neuerur.gsgemäßen Motors sieht die Erfindung vor, daß die Elektronik und der Leistungsteil der Anschnittsteuerung in einem Gehäuse druckfest gekapselt in die Energieeinspeisung zwischen Kompaktstation und Motor letzterem zugeordnet geschaltet sind. Dazu sind die Leitungen durch den Leistungsteil der Anschnittsteuerung durchzuschleifen. Vorteilhaft dabei ist, daß das System autark arbeitet, d. h. es benötigt lediglich die Information, daß der Hauptschalter eingeschaltet ist, um gezielt (entweder aktiviert einzugreifen oder pher dauernd die Motorkennlinie zu beeinflussen. Dies gilt insbesondere auch dann, wen.n die in die Energieeinspeisung mehrerer Motore geschaltete Anschnittsteuerung mit einer deren Belastung ermittelnder und vergleichender und entsprechend ansteuernden Regelung verbundan ist, so daß gezielt der eine bzw. andere Motor angesprochen und angeschnitten weratn kann.

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Eine zweckmäßige Ausführung der Neuerung sieht vor, daß das Leistungsteil der Anschnittsteuerung dem verwendeten Überlastschutzsystem entsprechend dimensioniert ist. Dementsprechen ist bei Motoren, die bis zum Stillstand abgebremst werden können, eine Auslegung auf den sechsfachen Motonennstrom zumindest für die Dauer des Anlauf Vorganges vorgesehen, während bei lastabwerfenden Überlastschutzsystemen eine Auslegung auf den dreifachen Motornennstrom vorgesehen ist.

Die Neuerung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Motor geschaffen ist, der gerade bei den im untertägigen Bergbau durch häufige Schaltungen starken Belastungen einen optimalen Leistungsausgleich bzw. Lastausgleich bewirken kann. Die Anordnung im Energieeinspeisungsbereich ermöglicht es, den Lastausgleich auch bei mehrere Motoren bzw. Antrieben gezielt vorzunehmen, wozu lediglich eine entsprechende Regelung bzw. Schaltung erforderlich ist. Neben den geringen Investitionskosten ist als besonderer Vorteil die Störunanfälligkeit des Systems hervorzuheben.

Weitere Einzelheiten, insbesondere die Anordnung des Mo- |

tors bei Hobelanlagen wird anhand der einzigen Figur verdeutlicht .

Die Fig. zeigt zunächst einen E-Motor 1 mit zugeordnetem Getriebe 2 und Überlastkupplung 3. Zwischen diesen E-Motor 1 und die Kompaktstation 8 ist in die Energieeinspeisung 7 eine Anschnittsteuerung 5 mit hiektronik 6 geschaltet, wobei über die Regelung 9 ein sicherer Lastausgleich zwischen den E-Motoren 1 und 10 vorgenommen wird. Die Anschnittsteuerung mit Leistungsteil und Elektronik 6

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ist in einem druckfest gekapselten Gehäuse untergebracht, wobei zweckmäßigerweise auch die Regelung 9 mit aufgenommen ist. Über diese Regelung erfolgt insbesondere bei der aktivierbaren Anschnittsteuerung &dgr; ein Leistungsvergleich bzw. ein Vergleich der Antriebsbelastung und eine entsprechende Auswertung und Steuerung.

7 -

1	E-Motor
t	Getriebe
9	Überlastkupplung
8	Anschnittsteuerung
f	Elektronik
7	Energieeinspeisung
•	Kompaktstation
t	Regelung
&iacgr;&ogr;	5-Motor

Claims

BERGWERKSVERBAND GMBH VERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU-FORSCHUNG 4300 Essen 13 (Kray) G 87 16 478.7 Franz-FUAer-Weg 41 Telefo- (0201) 105-1 15.03.87 ZV-PV 1/46/87 HaGs Elektromotor für den elektrischen Lastausgleich Schutzansprüche

1. Elektromotor, insbesondere für den elektrischen Lastausgleich bei gekoppelten Antrieben von Kettenkratzförderern und Hobelanlagen im untertägigen Bergbau, die durch Veränderung der Leistung einen Lastausgle.-cn bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor (1, 10) eine Anschnittsteuerung (5) mit Leistungsteil, der eine Anschnittsteuerung bei Asynchronmaschinen darstellt, und diesen versorgender Elektronik (6), die je nach Bedarf den Leistungsfluß zum Motor regelt, zugeordnet sind.

Z. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschnittsteuerung (5) konstant die Motorkennlinie abflachend geschaltet ist.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet:, da<1 die Nennleistung des Motors (I₁ 10) seinem Wärmespeichervermögen entsprechend reduziert ist.

4. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschnittsteuerung (5) aktivierbar geschaltet ist.

5. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (6) und Leistungsteil der Anschnittsteuerung (5) in einem Gehäuse druckfest gekapselt in die Energieeinspeisung (7) zwischen Kompaktstation (3) und Motor (1, 10) geschaltet sind.

6. Elektromotor nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Energieeinspeisung (7) mehrerer Motore (1, 10) geschaltete Anschnittsteuerung (5) mit einer deren Belastung ermittelnder und vergleichender und entsprechend ansteuernden Regelung (9) verbunden ist.

7. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Leistungsteil der Anschnittsteuerung (5) dem verwendeten Überlastschutzsystem entsprechend dimensioniert ist.