DE1004268B - Electric drive with several electric motors, especially crane drive - Google Patents

Description

Bei fahrbaren Krananlagen steht für die Speisung der Motoren in der Regel ein Netzanschluß nicht zur Verfügung. Die elektrische Energie muß also auf dem Kran selbst erzeugt werden, wobei als Antriebsmotor für den Stromerzeuger der Fahrmotor des Kranes (Diesel- oder Benzinmotor) verwendet werden kann. Man könnte den Generator mit einem selbsttätigen Nebenschlußregler für konstante Spannung versehen und die Kranmotoren, z. B. den Hub-, Schwenk- und Auslegereinziehmotor, über Kontroller steuern. Abgesehen davon, daß diese Kontrollersteuerung eine ungünstige Geschwindigkeitsregelung ergibt, ist sie teuer und wegen der Verluste in den Widerständen unwirtschaftlich. Eine solche Steuerung trägt auch nicht dem Umstand Rechnung, daß bei fahrbaren Kranen in der Regel kein erfahrenes Personal zur Verfügung steht und daher die elektrische Anlage außerordentlich betriebs- und narrensicher sein muß.In the case of mobile crane systems, there is usually no mains connection to supply the motors Disposal. The electrical energy must therefore be generated on the crane itself, using as the drive motor the crane's drive motor (diesel or gasoline engine) can be used for the power generator. The generator could be equipped with an automatic shunt regulator for constant voltage and the crane motors, e.g. B. control the lifting, swivel and boom retraction motor via controller. Apart from that of this controller control giving poor speed regulation is it expensive and uneconomical because of the losses in the resistors. Such a control also helps does not take into account the fact that mobile cranes usually do not have experienced personnel Is available and therefore the electrical system must be extremely reliable and foolproof.

Im Hinblick auf die geschilderten Gesichtspunkte erweist sich für Krananlagen ein Leonardantrieb als besonders günstig. Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Antriebe mit mehreren fremderregten Motoren, deren Anker hintereinandergeschaltet und auch mit dem Anker eines fremderregten Gleichstromerzeugers in Reihe geschaltet sind, der von einem Primärmotor angetrieben wird und dessen Erregung nach dem Leonardprinzip geregelt wird, wobei auch die Erregerwicklungen der Motoren in Reihe geschaltet sind. Die Erfindung bezweckt, beim wechselnden Einschalten der einzelnen Motoren mit einfachsten Mitteln Überspannungen und Funkenbildungen zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß zur wechselnden Einschaltung der einzelnen Motoren eine Schalteinrichtung dient, mittels deren zwangläufig die Anker- und die Erregerwicklungen aller Motoren außer desjenigen, der jeweils in Betrieb gehalten werden soll, kurzgeschlossen werden.With regard to the points outlined above, a Leonard drive has proven to be the best for crane systems very cheap. The invention relates to electric drives with several separately excited Motors, whose armature is connected in series and also with the armature of a separately excited DC generator are connected in series, which is driven by a primary motor and its excitation is regulated according to the Leonard principle, whereby the excitation windings of the motors are connected in series are. The aim of the invention is to switch on the individual motors with the simplest Means to avoid overvoltages and sparks. This is achieved in that for alternating activation of the individual motors a switching device is used, by means of which inevitably the Armature and excitation windings of all motors except the one that is kept running should be short-circuited.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes sei an Hand eines Schaltschemas erläutert.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention will be explained using a circuit diagram.

Auf einem fahrbaren Kran befindet sich ein fremderregter Gleichstromerzeuger, dessen Anker mit 1 bezeichnet ist und der von einem nicht dargestellten Primärmotor, vorzugsweise von dem Fahrmotor des Kranes (Diesel- oder Benzinmotor) angetrieben wird.An externally excited direct current generator, whose armature is labeled 1, is located on a mobile crane is and that of a primary motor, not shown, preferably from the traction motor of the Crane (diesel or gasoline engine) is driven.

Die Erregerwicklung 2 des Stromerzeugers ist über einen Steuerwiderstand 3 an eine Gleichstromquelle 4, ζ. B. an die Starterbatterie des Fahrmotors, angeschlossen, und zwar ist das eine Ende der Erregerwicklung 2 mit dem einen Pol der Stromquelle 4, z. B. mit dem Minuspol, verbunden, während das andere Ende der Erregerwicklung an einen Schleifkontakt 5 des Steuerwiderstandes 3 angeschlossen ist.The excitation winding 2 of the power generator is connected to a direct current source 4 via a control resistor 3, ζ. B. connected to the starter battery of the drive motor, namely one end of the field winding 2 with one pole of the power source 4, z. B. connected to the negative pole, while the other The end of the field winding is connected to a sliding contact 5 of the control resistor 3.

Zum Antrieb des Hubwerkes, des Auslegereinziehwerkes und des Seitenschwenkwerkes des Kranes Elektrischer Antrieb mit mehreren
Elektromotoren, insbesondere KranantriebTo drive the hoist, the boom retraction and the side slewing gear of the crane. Electric drive with several
Electric motors, in particular crane drives

Anmelder:Applicant:

Aktiengesellschaft für Unternehmungen
der Eisen- und Stahlindustrie, EssenJoint stock company for companies
the iron and steel industry, Essen

Theodor Höwer und Dr. Ludwig Schön, Essen,
sind als Erfinder genannt wordenTheodor Höwer and Dr. Ludwig Schön, food,
have been named as inventors

dienen drei fremderregte Gleichstrommotoren, deren Anker mit 6, 7 bzw. 8 bezeichnet sind. Die Anker des Stromerzeugers und der Motoren sind durch Leitungen 9, 10, 11 und 12 in Reihe geschaltet.three separately excited DC motors are used, the armatures of which are marked 6, 7 and 8, respectively. The anchors of the The generator and the motors are connected in series by lines 9, 10, 11 and 12.

Jeder der Motoranker 6, 7, 8 kann kurzgeschlossen werden mittels einer Umgehungsleitung. Diese ist in den Punkten 13 und 14 von den an den Generatoranker 1 angeschlossenen Leitungen 9,12 abgezweigt und in den Punkten 15, 16 in drei parallel zu den Motorankern 6, 7, 8 liegende Abschnitte 17, 18, 19 unterteilt durch Verbindungsleitungen 20, 21, die von den Punkten 15,16 zu den zwischen den Motorankern befindlichen Leitungen 10,11 führen. In jeden der drei Abschnitte der Umgehungsleitung ist ein Trennschalter 22, 23, 24 eingefügt.Each of the motor armatures 6, 7, 8 can be short-circuited by means of a bypass line. This is in branches 13 and 14 from the lines 9, 12 connected to the generator armature 1 and in points 15, 16 in three sections 17, 18, 19 lying parallel to the motor armatures 6, 7, 8 divided by connecting lines 20, 21 from points 15, 16 to those between the motor armatures lead located lines 10,11. There is a circuit breaker in each of the three sections of the bypass line 22, 23, 24 inserted.

Die Erregerwicklungen 25, 26, 27 der drei Motoren sind durch Leitungen 28, 29 in Reihe geschaltet und durch Leitungen 30, 31 an die Stromquelle 4 angeschlossen. The excitation windings 25, 26, 27 of the three motors are connected in series by lines 28, 29 and connected to the power source 4 by lines 30, 31.

Jede der drei Erregerwicklungen 25, 26, 27 kann kurzgeschlossen werden mittels einer Umgehungsleitung. Diese ist in den Punkten 32, 33 von den an die Stromquelle 4 angeschlossenen Leitungen 30, 31 abgezweigt und in den Punkten 34, 35 in drei parallel zu den Erregerwicklungen liegende Abschnitte 36, 37, 38 unterteilt durch Verbindungsleitungen 39, 40, die von den Punkten 34, 35 zu den zwischen den Erregerwicklungen befindlichen Leitungen 28, 29 führen. In jeden der drei Abschnitte 36, 37, 38 ist ein Trennschalter 41, 42, 43 eingefügt.Each of the three excitation windings 25, 26, 27 can be short-circuited by means of a bypass line. This is at points 32, 33 of the lines 30, 31 connected to the current source 4 branched off and at points 34, 35 in three sections 36, 37, lying parallel to the excitation windings, 38 divided by connecting lines 39, 40, which run from points 34, 35 to the between the excitation windings located lines 28, 29 lead. In each of the three sections 36, 37, 38 there is a circuit breaker 41, 42, 43 inserted.

Die Trennschalter 22, 23, 24, 41, 42, 43 werden durch eine Schalteinrichtung zwangläufig in der Weise betätigt, daß immer nur der Anker und die Erregerwicklung eines der drei Motoren von Strom durchflossen werden, während die Anker und Erregerwicklungen der beiden anderen Motoren kurzgeschlossen sind. Diese Schalteinrichtung kann z. B. aus zwei inThe disconnectors 22, 23, 24, 41, 42, 43 are inevitably in the manner by a switching device operated so that only the armature and the excitation winding of one of the three motors flowed through current while the armature and excitation windings of the other two motors are short-circuited are. This switching device can, for. B. from two in

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dem Schaltschema angedeuteten Steuerwalzen 44, 45 bestehen, die z. B. durch einen Kettentrieb 46 derart zwangläufig miteinander verbunden sind, daß sie nur die gleichen Drehbewegungen ausführen können. Auf den beiden Trommeln befinden sich Metallstreifen, mittels deren jeweils bestimmte Trennschalter geschlossen werden können. Bei der Darstellung des Schaltschemas liegt den beiden Trennschaltern 23, 24 ein langer Metallstreifen 47 der Steuerwalze 44 und den beiden Trennschaltern 42, 43 ein Metallstreifen 48 der Steuerwalze 45 gegenüber. Durch entsprechende Drehung der beiden Steuerwalzen können die Metallstreifen 47, 48 in eine solche Lage gebracht werden, daß sie die als Bürsten ausgebildeten Kontakte der genannten Trennschalter berühren und so diese Schalter schließen, so daß die Anker 7₃ 8 und die Erregerwicklungen 26, 27 der Motoren für das Auslegereinziehwerk und das Schwenkwerk kurzgeschlossen sind. Es fließt daher nur durch den Anker 6 und die Erregerwicklung 25 des Hubmotors Strom.the circuit diagram indicated control rollers 44, 45 exist, the z. B. are inevitably connected to one another by a chain drive 46 in such a way that they can only perform the same rotary movements. There are metal strips on the two drums, which can be used to close certain isolating switches. In the illustration of the circuit diagram, a long metal strip 47 of the control drum 44 lies opposite the two isolating switches 23, 24 and a metal strip 48 of the control drum 45 is opposite the two isolating switches 42, 43. By appropriate rotation of the two control rollers, the metal strips 47, 48 can be brought into such a position that they touch the brush contacts of the said disconnectors and thus close these switches, so that the armature 7 ₃ 8 and the excitation windings 26, 27 of the Motors for the boom retraction and the slewing gear are short-circuited. Current therefore only flows through the armature 6 and the excitation winding 25 of the lifting motor.

Will man das Auslegereinziehwerk betätigen, so werden die beiden Steuerwalzen 44, 45 weitergedreht, bis die auf ihnen befindlichen kurzen Metallstreif en 49, 50, 51, 52 die Trennschalter 22, 24 und 41, 43 überbrücken. Es sind dann die Anker 6, 8 und die Erregerwicklungen 25, 27 der Motoren für das Hubwerk und das Seitenschwenkwerk kurzgeschlossen. Nur der Motor für das Auslegereinziehwerk ist dann in Betrieb, da der Anker 7 und die Erregerwicklung 26 dieses Motors nicht mit kurzgeschlossen sind.If you want to operate the boom retraction, the two control rollers 44, 45 are rotated further, until the short metal strips 49, 50, 51, 52 on them bridge the disconnectors 22, 24 and 41, 43. There are then the armature 6, 8 and the excitation windings 25, 27 of the motors for the hoist and the side pivot mechanism short-circuited. Only the motor for the boom retraction is then in operation, because the armature 7 and the excitation winding 26 of this motor are not also short-circuited.

Soll das Seitenschwenkwerk betätigt werden, so dreht man die Steuerwalzen 44, 45 noch weiter, bis die Trennschalter 22, 23, 41, 42 durch die Metallstreifen 53, 54 der Steuerwalzen 44, 45 überbrückt werden.If the side swivel mechanism is to be operated, the control rollers 44, 45 are rotated even further until the Isolating switches 22, 23, 41, 42 are bridged by the metal strips 53, 54 of the control rollers 44, 45.

Die Leistungsregelung des jeweils in Betrieb befindliehen Motors erfolgt ausschließlich durch Regelung der Erregung des Stromerzeugers, indem der Schleifkontakt 5 auf dem Steuerwiderstand 3 verschoben wird. Die Drehrichtung des jeweils in Betrieb befindlichen Motors wird zweckmäßig dadurch umgekehrt, daß der Anschluß der Erregerwicklung 2 des Stromerzeugers an der Stromquelle 4 mittels eines nicht dargestellten Umschalters umgepolt wird.The power control of each in operation Motor takes place exclusively by regulating the excitation of the power generator by the sliding contact 5 is shifted on the control resistor 3. The direction of rotation of the one in operation The motor is appropriately reversed in that the connection of the field winding 2 of the power generator the polarity is reversed at the power source 4 by means of a switch, not shown.

Die Erfindung bringt vor allem den Vorteil, daß die in den Umgehungsleitungen befindlichen Trennschalter beim Öffnen keine Funken bilden, so daß ihre Abmessungen allein durch die höchste Betriebsstromstärke bedingt, also verhältnismäßig klein sind. Ein weiterer Vorteil der Anordnung nach der Erfindung ist der, daß sich eine einfache Leitungsführung und eine übersichtliche Schaltung ergibt.The invention has the particular advantage that the disconnectors located in the bypass lines when opened, no sparks are formed, so that their dimensions are solely due to the maximum operating current conditional, so are relatively small. Another advantage of the arrangement according to the invention is that a simple wiring and a clear circuit results.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn alle Motoren und womöglich auch der Stromerzeuger gleich ausgeführt werden, so daß jede der Maschinen gegen eine andere ausgetauscht werden kann. Man kann dann beispielsweise, wenn der Hubmotor ausfällt, diesen durch den Motor für das Auslegereinziehwerk ersetzen, da man notfalls den Kranbetrieb auch ohne Betätigung des Einziehwerkes weiterführen kann. Es ist aber auch möglich, daß beim Ausfall des Stromerzeugers dieser durch einen der Motoren, der etwa für den Betrieb entbehrlich ist, ersetzt wird. Dabei ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Lagerhaltung von Ersatzteilen weniger umfangreich wird.It is particularly advantageous if all motors and possibly also the power generator are designed in the same way so that each of the machines can be exchanged for another. You can then, for example, if the hoist motor fails, replace it with the motor for the boom retraction, as you If necessary, the crane can continue to operate without operating the retraction mechanism. It is also possible that in the event of a failure of the power generator, this is carried out by one of the motors that are responsible for the operation is dispensable, is replaced. This has the further advantage that the storage of spare parts becomes less extensive.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, wenn einem Stromerzeuger nur zwei oder auch mehr als drei Motoren zugeordnet sind.It is also within the scope of the invention if a power generator has only two or more than three Motors are assigned.

Claims (1)

PatentanspruchClaim Elektrischer Antrieb mit mehreren fremderregten Motoren, deren Anker hintereinandergeschaltet und auch mit dem Anker eines fremderregten Gleichstromerzeugers in Reihe geschaltet sind, der von einem Primärmotor angetrieben wird und dessen Erregung nach dem Leonardprinzip geregelt wird, wobei auch die Erregerwicklungen der Motoren in Reihe geschaltet sind, insbesondere Kranantrieb mit wechselweise einzuschaltenden Motoren für das Hubwerk, das Auslegereinziehwerk und das Seitenschwenkwerk, dadurch gekennzeichnet, daß zur wechselnden Einschaltung der einzelnen Motoren eine Schalteinrichtung (44, 45) dient, mittels deren zwangläufig die Anker (6, 7 bzw. 8) und die Erregerwicklungen (25, 26 bzw. 27) aller Motoren, außer desjenigen, der jeweils in Betrieb gehalten werden soll, kurzgeschlossen werden.Electric drive with several separately excited motors, whose armatures are connected in series and are also connected in series with the armature of an separately excited direct current generator, the is driven by a primary motor and its excitation is regulated according to the Leonard principle is, with the excitation windings of the motors are connected in series, in particular Crane drive with motors that can be switched on alternately for the hoist and the boom retraction and the side swivel mechanism, characterized in that the alternating activation of the A switching device (44, 45) is used for individual motors, by means of which the armatures (6, 7 or 8) and the excitation windings (25, 26 or 27) of all motors, except for the one in each case Operation is to be kept short-circuited. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 467 556, 522 381.Considered publications:
German patent specifications No. 467 556, 522 381. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 609 839/312 3.57© 609 839/312 3.57