DE1930579A1 - Steueranlage fuer Kranhubwerk - Google Patents

Description

Dipl.-lng. Egon Prinz

Dr. Gertrud Häuser Dipl.-lng. Gottfried Leiser Patentanwälte Tolegramme: Labyrinth München

Telefon-. 83 15 10 Potttcheckkonloi München 117073

8000 München 6 0,

Ernsborgorstrasse

19

Unser Zeichen: C 2695

CUTLER-HAMMER IKC. 4201 N. 27th Street, Milwaukee, Wisconsin/V.St.A.

Steueranlage für Kranhubwerk

Zur- Hubwerksteuerung oder dergleichen werden bisher Haupt-Schluß- und Nebenschlußmotoren verwendet.

Bei Hauptschlußmotoren, welche von einer Sammelschiene mit konstantem Potential gespeist werden, ist es erforder-

Bu/ku

lieh

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lieh j Reihenwiderstänce oder dergleichen zm Zweck der Beschleunigung zu schalten, um aen Einschalt st rom auf einen Sicherheitswert, beispielsweise 150 % des Stroms bei voller belastung, zu begrenzen, bei einer solchen Anlage v;ira in jeder:: Zeitpunkt, in welcher;: der Strorr. auf den Voliastwert absinkt, eine weitere ',viderstandsstufe .zur Lrzieiung einer weiteren Beschleunigung überbrückt. Dies hat den Kachteil, daß das Beschleunigungsir.omer.t in einer Anzahl von Stufen ausgeübt wird. Außerdem wird in den Umschaltwicerständen Energie verbraucht.

Der Kauptschlu5motor hat jedoch für die hubwerksteuerung gewisse Vorteile. Die fallende Geschwindigkeits-Drehmcrrientenkenniinie ergibt ein hohes Drehmoment zur raschen Beschleunigung bein he'oeri und leichte Lasten werden ohne Feldsteuerung schnell angehoben, währena schwere Lasten langsamer angehoben werden. Der L'auptschlußmctcr erzeugt mehr ^rrihmoir.ent unter extremen Bedingungen hoher Belastung als ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor.

bei bekannten, zur r.ubwerksteuerung verwendeten I.'ebenschluÄKotoren sind V/ard-Leonard-Antriebe erforcerlich, um eine einstelloare Spannungssteuerung für den Motcranker zur Steuerung des Drehmoments und der Geschwindigkeit zu erzielen.,Die Kotor-Generatorsätze dieser Antriebe haben den !»achteil hoher Anschaffungskosten. Cbwchl keine Umschaltwiderstände mit den dabei auftretenden Nachteilen des Lnergieverprauchs wie. bei Steuerungen von Kaup-cschlußmctoren erforderlich sind, ist der zum Antrieb des Gleichstromgenerators erforderliche Wechselstrommotor eine starke Belastung für die Netzspannung. Obwohl der Webenschluß-

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meter mit Ward-Leonaru-Antrieb tiieae wirtschaftlichen Nachteile auiwciüt, ist er leistur.gDmäßig für die hubwerkütuuorung sehr gut. L in schwerwiegender Kachteil des V.'ard-Lecnard-Antriebs besteht darin, GaJi. drei Maschinen angebracht una gewartet werden müssen und das Gewicht des Arar.s erhühen. Line statische Steuerung erfordert nur eine Maschine mit geringe."; Gewicht.

Ls ist daher offensichtlich die Schaffung einer Anlage erwünscht, welche in der Leistung einer V/ard-lecr.ard-oteuerung "lit Xebenschlußinotcr gleichwertig ist und wie ein hauptschiuimotor von einer Sammelleitung mit konstantem Potential gespeist werden kann. Line seiche Anlage würde die besten Merkmale beider Typen bekannter Anlagen in sich schließen, nämlich die Leistung aes !Nebenschlußmotors mit einstellbarer Spannung und aie Spannungsquelle mit konstantem Potential.--Wenn die Spannungscueile Wechselstrom liefert, so ist ein Gleichrichter erforderlich, um das konstante Potential für einen Hauptschiußmotor herzustellen, so uaß die beabsichtigte Anlage sonst nichts erfordern würde.

Die Lrfindung besieht sich auf eine statische Steueranlage mit einer auf konstantem Potential befindlichen Sammelschiene un,d Nebenschlußmotor.

Die Lrfindung ist insbesondere auf die Steuerung von Kranhubwerken anwendbar j bei welchen eine überholende Last auftritt. .-".-.

Lin Ziel der Lrfindung ist die Schaffung einer verbesserten

statischen

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-n-

statischen Steueranlage mit einer auf konstantem Potential befindlichen Sammelschiene und iiebenschlußmotor,

Lin besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer statischen,, eine ümsteuerschaltanordnung aufweisenden Steueranlage für Nebenschlußmotor mit einer Steuereinrichtung für glattes, Strom rückgewinnendes Bremsen und einer statischen Steueranlage zur Verhinderung der Gegenstrombremsung.

Ein weiteres besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Nebenschlußmotor-Steueranlage mit Pestkörper-UiuSteuerschaltanordnung und mit einer Bremssteuereinrichtung, v:elche eine Festkörper-Steuereinrichtung zur Verhinderung der -Gegenstrombremsung aufweist, die in ihre Richtungs- und Geschwindigkeitssteuerschaltung eingeschaltet, ist. ■■"..- .' ■ " . ■ " ___.--

Ein weiteres besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer ilebenschlußmotor-ßteueranlage mit auf konstantem Potential befindlicher Sammelschiene sowie mit einer die Gegenstrombremsung verhindernden Steuereinrichtung, -welche schneller arbeitet,. eine größere Punktions-· genauigkeit bei großer -Geschwindigkeit besitzt, voll- ":- ständig aus Pestkörpern besteht und die dabei auftretenden Vorteile besitzt und direkt wirkend ist, indem sie direkt auf die Zündimpuls-Erzeugungseinrichtungen einwirkt .. - .-,■■- ' · . .- - ■ ■-.-■■ ν.--

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BADORlGtNAL

Lin weiteres besonderes Ziel der i^rfindung ist die Schaffunf einer aie Gerenstrorcbremsunf verhindernden Festkörper-Steuereinrichtunc für eine statische i--otorsteueranlage mit Umsfreuerschalter.

Ar.Iiar.c. der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher

Figur I ein i>lccksehaltbiid einer s'ua^ischen Ivubv.'erk-Steueraniage xiz einstellbarer Spannung, in welche.-r. die allgemeine Anordnung derselben dargestellt ist,

Figuren 2a bis 2ά ein Schaltbild der in Figur 1 dargesucllzen Anlage ge~.clis der Erfindung,

Figuren 3 ^nd k graphische Darstellungen der Arbeitskennlinien be is: lieber, bzv;. Absenken der in Figur 2 dargestellten Anlage und

Figur 5 graphische Darstellungen der Richtungssteuerkennlinien der SCR-Züncschalcung (SCR bedeutet dabei hal'oleitergesteuerter Gleichrichter).

In Figur 1 ist öle allgemeine Anordnung der Hubwerk-Steueranlage als Blockschaltbild dargestellt. Die Anlage weist

eine S09884/1179 BADORiGlNAl,

-G-

cine Gesehwindigkeitseinstelieini'ichtung" ur.ä Steuerschaltu:;·; 2 auf, welche von einer V.'echselspannungsquelle gespeist v/ird. Die Geschwindigkeit seinstelleir.richtung weist eine von der Bedienungsperson steuerbare Einrichtung zur Betätigung der Anlage entweder in Hebe- oder Absenkrichtung r.it der gewühlten Geschwindigkeit auf. Die im iiicck 2 mit der Geschwir.digkeitseir.stelieinrichtung zusammengefaßte Steuerschaltung weist die Schaltschütze \xr\c Steuerrelais auf, v;eiche zur Inbetriebnahme der Anlage erforderlich sind.

Die Anlage weist weiter eine Gleichricnterbrücke 4 auf, weiche von der V/echseispannungsquelie gespeist, v.'ira und Gleichspannung auf eine Unsteuerschal-tun-g 6 gibt. Diese Urr.-steuerschaltur.g umfaßt eine Schaltung 6a mit cen halbleitergesteuerten Gleichrichtern(SCR) für neben und Senken, e:'~e Motor schaltung 6b mit der Anker- und der !»ebenschluß-Feldwicklung, eine Schaltung 6c mit den Steigerungs- und Verriinderungs-SCR's und eine Schaltung 6d mit zwei Energie aufnehmenden Widerstanässchleifer. und den SCR-Schaltkreisen für dieselben zur Momentensteuerung im zweiten und vierten Quadranten .

Die im Blockschaltbild dargestellte Anlage weist weiter eine Felderzeugungsschaltung 8, weiche von der V/echseispannungsquelle zur Lieferung eines veränderlichen Erreger-Stroms in die Nebenschlußfeldwicklung des Motors gespeist wird, und eine Spannungsregelschaltung 10 auf, welche mit Wechselspannung von der Steuerschaltung versorgt wird und eine Hehrzahl von Steuerverbindungen zwischen derselben und der Pelöerseugungsschaltung sowie zwischen derselben und

der

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BAD ORfGINAL

car Umsteuerschaltung aufweist. Es wird bemerkt, daß die Umsteuerschaitung zurr. Motoranker Gleichstrom mit einer Polarität für das Heben und mit der entgegengesetzten Polarität für aas Absenken liefert.

Diese Steuerverbindungen weisen eine Felcschwächungsverbindur.g FV,' ν,ηά eine Feldverstärkungsverbindung FS von der Spannungsregelschaltung zur Felderzeugungsschaltung für die Aufgabe von Signalen auf, welche jeweils die Felderregung schwächen bzw. verstärken. Diese Steuerverbindun- gen umfassen weiter eine "r.ebe^-Zundimpulsverbindung hFP und eine "Senk"-Zündinipuisverbindung LFP von der Spannungsregelschaitung zu den Hebe- und Senk-SCR-Schaltungen für die Aufgabe von Torsteuersignalen auf die jeweils entsprechenden SCK's. Diese Steuerverbindungen weisen weiter eine Spannungs-Rückkopplungsverbirdung VFB und eine Strom-Rückkcpplungsverbindung 1F3 von der Motcrschaltung zur Spannungsregelschaltung zur Aufgabe von jeweils entsprechenden r'Ickkopplungssignalen zu Regelzwecken auf. Schließlich umfassen diese Steuerverbindungen eine ^!!Steigerung3"-Zündimpu.Isverbindung IFP una eine "Verminderungsⁱ'-Zündimpulsverbinaung DFP von der Spannungsregelschaltung zu den Steigerungsund Vermindungs-SCR-Schaitungen für die Aufgabe von "orsteuersignalen auf die jeweils entsprechenaen, carir^nthaltenen SCR's. Diese Steuerfunktionen werden nachfolgend in Verbindung mit dem Schaltbild näher beschrieben.

Das Schaltbild der in Figur 1 in- Blockschaltform dargestellten Anlage ist im einzelnen in den Figuren 2a bis 2d ge-

zeigt. ' "

In

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In diesem-Schaltbild ist die Geschwindigkeitseinsfcelleinrichtung und aie Steuerschaltung in Figur 2a dargestellt, wobei die die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung betreffenden Teile im oberen linken und unteren rechten Teil una aie Steuerschaltung im oberen rechten Teil dieser Figur aargestellt sind. Die den Umsteuerschalter speisende Spannungsgleichrichterbrücke ist im unteren linken Teil der Figur 2b dargestellt. Die Umsteuer-Schaltanordnüng ist Im ) oberen Teil der Figur 2b und im oberen linken Teil der Figur 2c dargestellt. Die Widerstandsschleifen sind im oberen rechten Teil der Figur 2c und im oberen Tei.1 der Fi- '. gur 2d Gargestellt. /

In diesem Schaltbild ist-weiter die Felderzeugungsschaltung im linken mittleren Teil der Figur 2b dargestellt. Schließlich ist die Spannungsregelschaltung im unteren rechten Teil der Figur 2a und in den unteren Teilen der Figuren 2b, 2c und 2d dargestellt. ■

Diese Anlage wird mit dreiphasiger Wechselspannung von ~ ' . einer äußeren Spannungscuelle- über Zuführungsleitungen Ll, L2 und L 3 im oberen linken Teil der Figur 2b gespeist und aiese Spannung wird in der zum Betrieb der"verschiedenen -. Teile der Anlage erforderlichen V/eise herunter transformiert und gleichgerichtet. Diese. Zuführung-sleitungen, führen die dreiphasige Spannung der 61eichri"chterbrücke 3 zu, weiche einen Ausgang von 500; Volt Gleichspannung oder dergleichen an die Versorgungsleiter 12 und Ik legt. Die Zuführungsleitungen führen diese dreiphasige Spannung auch der Felderzeugungsschaltung 8 zu, welche einen Gleichspannungsausgang über Leiter 16 und 18 an die Nebenschlußfeld-

wicklung

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BAD OBlGlNAL

Wicklung SHF des Motora legt.

Die Felderzeugungsschaltung 8 ist Vorzug .;eise ein magnetischer Verstärker oder dergleichen, welcher einen steuerbaren, gleichgerichteten Strom in die NebenschlUwfeldwicklung einspeist. Dieser magnetische Verstärker ist mit einem Paar von Steuerwicklungen versehen, welche von der Spannungsregelschaltung zum Zweck der Feldschwächung bzw. aer Feldverstärkunr erregt werden, wie nachfolgend näher beschrieben.

Außerdem führen zwei der genannten Zuführungsleitungen, die Leitungen Ll und L2, einphasige SOznnxxriZ gemäß Figur 2a einer Steuerversorgungsschaltung 20 und der Primärwicklung P eines Abwärtstransformators 22 zu. Diese Steuerversorgungsschaltung kann einen Abwärtstransformator und eine Gleichrichterbrücke enthalten, wodurch abwärtstransformierte Gleichspannung an die Verscrgungsieiter 24 und 26 der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung und der Steuerschaltung gelegt wird. Die Sekundärwicklung 3 des Transformators 22 liefert abwärtstransformierte ,Wechselspannung über Versorgungsleiter 28 und 30 zu .den Zeitsteuerrelais der Steuerschaltung. Diese Sekundärwicklung liefert außerdem abwärtstransformierte Wechselspannung zu einer Spannungsquellenschaltung 32 mit doppelter Polarität. Diese Schaltung liefert eine positive Gleichspannung von 22 Volt zu Versorgungsleitern 34 und 36 und eine negative Gleichspannung von 22 Volt zu Versorgungsleitern 38 und 3d für die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung und für die Spannungsregelschaltung.

Eine Glättungskondensatorschaltung ist an den Ausgang der

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<.i J-OlCIiI''!. Cl". t CXOr¹UC KO τ Ι-Π !"'j-^UI' iC ci;i;Ό J C>'~.a_t tit · i>lcGC' Schaltur.r; weist eine VerLinaunr vor. positiven Verücr~ur.r3-leiter 12 über eine Lin\:e_i;aioae Ll₅ einen '..iderstand Rl unc einen Kondensator Cl zu:.. Nulleiter oder ^err.eir.sarr.en Leiter· I^ auf. Ein Äcr.aenaatorer.t ladur.-jov/iderstar.c. R2 ist; parallel zur Dicae Ll reschaitet . Lin norr:.alerv:ei3e reüffr.ete-r Reiaiskcntant TCl ist parallel zur; V/icer3tand Rl

bperrr:rei3 zur. λ ο Kapper, uoerscnussi^er spannungen ir.ic.je eier Lei^uniäkiiä

Die U-ateuer-SchaltancrdnunE weist hauptsächlich haibleiterresteuerte Gleichrichter auf, ur.c zwar einen he-

einen Verminderun£3^ieichrichter SCR3 und einen £enk£:leicnrichter SCRs. Die Rebe- ur.ci Senk-SCR's sind in einer ersten

". τ /-« V c τ-, r.

scr£:unf:s leitern 12 und l-τ ges ehalt et;. Die Verrr.inderun^suna Steigerungs-SCR'3 sind in einer zweiten HalccrClcIcenschaltunrparallel zu diesen Verocr-un^sleitern ^eschalt-et;. Die erste halcorückenschaltung v/ei^reine Verbir.cur.r vcr. positiven Yer3cr.~ur.gsleiter 12 ücer den rlebe-SCRl, eine Schutzinduktivität ^iO, die cbere Ralf te einer Urr.schalt in-QUktivität K2, den Vercincun^spunkt ή3, einen doppelt wirkenden v;iderstand R3j die untere Ralf te der Ur.schaitin-QUktivität, eine Schutzinüuktivität b'-i und den Senk-SCRi; zur:, gemeinsamen Leiter Ik auf.. Die zv.-eite Ralbb-rückenschaitur-2; v;eist eine Verbindung von positiver. Versorgungsleiter 12 über den Vernvinderur.£:3-SCR3, eine Schutzinduktivität ^o, die obere Hälfte einer 'Jrr.s ehalt induktivität *»8, einen doppelt wirkenden Widerstand R^₃ den Ver-bindungspunkt i+9,

^: die

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BAD

die untere Kälfte der Umschaltinduktivität, eine Schutzinduktivität 50 und den Steigerungs-SCR2 zum gemeinsamen Leiter i4 auf. . '

Jeder der Schalter-SCR¹s ist mit einem Umschaltkondensator versehen. Zu diesem Zweck ist ein Kondensator C2 parallel zum Kebe-SCRl, eier Induktivität 40 und der oberen Hälfte der Induktivität 42 geschaltet. Ein Kondensator C3 ist parallel zur unteren hälfte der Induktivität 42, der Induktivität 44 und dem Senk-SCR4 geschaltet. Ein Kondensator C4 ist parallel zum Verzögerungs-SCR3, zur Induktivität 46 und der oberen Hälfte der Induktivität 48 geschaltet. Ein Kondensator C5 ist parallel zur unteren Kälfte der Induktivität 48, der Induktivität -50 und dem Steigerungs-SCR2 geschaltet.

Der Umsteuerschalter ist außerdem mit einer Einrichtung versehen, welche denselben zweiseitig gestaltet, das heißt in aie Lage versetzt., Strom bezüglich jedes SCR desselben a"ch in der umgekehrten Richtung zu leiten. Zu diesem Zweck ist eine Einwegdiode D2 zwischen den gemeinsamen Leiter und den Verbindungspunkt .43 geschaltet und eine Einwegdiode D3 ist zwischen die Verbindungsstelle des Widerstands R3 mit der unteren Hälfte der Induktivität 42 und den positiven Leiter 12 geschaltet. Weiter ist eine Einwegciode D4 zwischen den gemeinsamen Leiter 14 und den Verbindungspunkt des Widerstands R4 mit der oberen Hälfte der Induktivität 48 geschaltet und eine Einwegdiode' D5 ist zwischen den Verbindungspunkt 49 und den positiven Leiter 12 geschaltet.

Die Motorschaltung weist eine Verbindung vom Verbindungs-

punkt

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punkt iJ3. in der Kebe-Senk-Halbbrücke über einen Arbeitskontakt Ml, die Spule des Ankerstrom-Detektorrelais SBR, ^ den' Abnehmerkontakt 52, den Anker A, den Begrenzungshaltekontakt ^, den Abnehmerkontakt 5^, den Reihenvider-... stand SR und die Reiheninduktivität SI zum Verbindungs- ■-. punkt ^S in der Steigerungs-Verminderungs-Halbbrücke auf». Der iiebensehluß-Feldkreis verläuft vom positiven Leiter Io der Felderzeugungsschaltung über den Abnehmerkontakt fe 5o, den Feldwiderstand R5 und den Arbeitskontakt FPl, welche parallel liegen, die Feldwicklung SHF und den Abnehmerkontakt 52 zum anderen Leiter 18 der Felderzeugungsschaltung. . . ...

Line dynamische Bremsschaltung verläuft von der linken Seite des Ankers über den dynamischen Bremswiderstand DBR, den Äbnehmerkontakt 58, den Ruhekontakt DBl, den Abnehmerkontakt 54 und den Ruhekontakt k des Bggrenzungs-Halteschalters zur rechten Seite des Ankers. ' .

Line Feiderzeugungsschaltung, welche bei einem Spannungs-· ausfall in Tätigkeit tritt, verläuft von der rechten Sei-™ te des Ankers über den Kontakt k des Begrenzungs-Halteschalters LS, den Abnehmerkorttakt 5^, den Kontakt DBl, eine Einwegdiode D6, den Abnehmerkontakt 56, den Widerstand R5 und-die Nebenschlußfeldwicklung zur linken Seite des Ankers. Ih dieser Schaltung hält der rotierende Anker daa Feld in erregtem Zustand. .

Line Bremsentspann.ungs-Solenoidschaltung verläuft vom positiven Versorgur^leiter 12 über einen Abnehmerkontakt 60, den Begrenzungshalte-Ruhekontakt 2, zwei in Reihe, liegende

_r, , -..: Solenoide S

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Solenoide S, den Abnehmerkontakt 62, den Bremsentspannungsrelaisarbeitskontakt BRl und den Widerstand Ro zum gemeinsamen Leiter 14.

Zur Erzeugung eines Begrenzungshalts ist der Motor mit einer dynamischen Bremsschaltung versehen, welche sich von der linken Seite des Ankers über den Widerstand DBR und den Arbeitskontakt 3 des Begrenzungshalteschalters zur rechten Seite des Ankers.erstreckt. Un ein Ausweichen des Hubwerks vom Begrenzungshalt zu ermöglichen, verläuft eine Absenkschaltung vom positiven Versorgunsleiter über den Abnehmerkontakt oO, den Arbeitskontakt 1 des Begrenzerhalteschalters, den Widerstand RJ₃ sodann auf einem Weg über den Widerstand DbR und auf einem parallelen Weg über den Begrenzungshaltekontakt 3 und den Anker A, scdann über den Abnehmerkontakt 52, die Spule des Relais SBR, den Kontakt Ml₁ den Verbindungspunkt 43, den Widerstand R3, die untere Hälfte der Induktivität k2, die Induktivität ^k und den Senk-SCR^t zum gemeinsamen Leiter l4. Um eine Entspannung der mechanischen Bremse während des Ausweichens zu ermöglichen, wenn der Begrenzungshaltekontakt 2 geöffnet ist, ist der Arbeiiskontakt LBRl des Senk-Brerssentspannungsrelais LBR über einen Abnehmerkontakt 6h so angeschlossen, daß ein Nebenschlußkreis zu den BremsentspannungssGlenoiden im Nebenschluß zum Begrenzungshaltekontakt 2 und dem Abnehmerkontakt 60 gebildet wird.

Wie in Figur 2b gezeigt, sind der Motor und die zugehörigen Elemente, welche in den gestrichelten Linien eingeschlossen sind, an der Laufkatze angebracht und über Abnehmerkontakte 52 bis Sk mit der äußeren Schaltung verbunden. - ·

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Z us; Zweck der Entladung der .induktivität SI bein; üffnen des Kontakts Ml sind ein kielner Widerstand R8 und eine Linv/egciode D7 in Reihe zv;ischen den gemeinsamen Leiter 1Λ una den Verbindungspur.kt des Reihenwiderst&ndü S'd mit den Abnehmer kontakt 5^ geschaht ur.d. ein gleicher 'Widerstand R9 und eine Eir.>:egalcae Du sind in Reihe zwischen den letzteren Verbindungspunkt und den positiven Verscrgungsleiter geschaltet.

f^ev.'innenaes Bremsen versehen, Vielehe in der. Figuren 2c und 2d dargestellt sind und >;elche 75 /» Ver*zögerunrsdreh:r.or.ent zur Verzögerung bein: heben (Quadrant II-Betrieb) und 150 % Verzcgerun£:sdrehrr.or:ient zur Verzögerung bei™. Absenken (Quadrant IV-Z>etrie*o) liefern. Die erste V.^riderstand?3chlei-

rungs-Yerrninderungs-Kalbbrücke über einen 3rems-.-;iäerstar.d HlOj eine Schutzinduktivität 56 und einen halbieltergesteuer ten Gleichrichter SCH5 suir. ger.elnsaaen Leiter 1^. Die zv:eite V/iderstandsschleife erstreckt sich. vcr. positiven Verscrgungsieiter 12 über einen Brensv^derstand RIl₃ eine üir-sehalinduktivität 00, ά-eiche r&gr.etiscri T₁It der Induktivität 4E gekoppelt ist, v;ie durch die gestrichelte Linie angedeutet, die Schutzinduktlvität 70 und einen halbleitergesteuerten Gleichrichter .3CRo zun; gemeinsamen Leiter lh.

Diese V/iderstandsschlelfen-SCH's sind r.it einzelnen, einstellbaren Zündschaltungen versehen und können daher so eingerichtet v;erden, daß sie bei verschiedenen Werten der Sammelschienenspannung., das heißt der Spannung zwischen den Verscrgungsieitern 12 und Ih₃ zünden. Zu diesem Zweck Ist

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J-P -

ein Spannungsteiler mit den in Reihe liegenden Widerständen Rj-2 und R15 ücer einen Arbe its kontakt MR2 an die Versorgungsieiter 12 \χηά lh' angeschlossen. Ein Glättungskoncensat.or Co ist parallel zum Widerstand R13 geschaltet. Speisespannung wird ve::: Verbindungspunkt zwischen diesen Wicerständen zu den Transistoren der Zündschaltung FC5 und zu den Transistoren einer gleichen Zündschaltung FCo geliefert, wobei die letztere als Block dargestellt ist, um eine unnötige Wiederholung der Schaltungseinzelheiten su vermeiden. Dieser Verbindungspunkt ist über Widerstände Rl4 und R15 sowie den Kollektor und den Emitter eines npn-Transistors Tl mit dem gemeinsamen Leiter Ik verbunden. Dieser Verbindungspunkt ist außerdem über einen Widerstand El6, den Emitter und den Kollektor eines pnp-Transistors T2 und einen Widerstand R17 mit der Steuerelektrode des Gleichrichters SCR5 verbunden. Gleichermaßen ist dieser Verbindungspunkt über einen Leiter 72 mit der Zündschaltung FC6 verbunden.

Eine auf die Spannungshöhe ansprechende Schaltung ist für die Schaltung FC5 vorgesehen, welche auf die Sammelschiene ns pannung anspricht, wenn dieselbe einen vorbestimmten Wert erreicht. Zu dieses Zweck ist der positive Versorgunrsleiter 12 über einen Spannungsteiler mit einem Widerstand RiS, den 'Widerstand eines Potentiometers 7k und einen Widerstand R19 ir.it dem gemeinsamen Leiter I^ verbuncen. DerScnieifer des Potentiometers 7^ ist über eine Zenerdiode ZDI mit der 3ssLs des Transistors Tl verbunden, so daß dieser Transistor eingeschaltet wird, wenn die Sammelschienenspannurig einen durch "die Einstellung des Potentiometers lh vorbestimmten Wert erreicht. Ein Geräusch-

unterärückungskonaen- 909 8 84/1T79 :

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Unterdrückungskondensator C7 ist parallel zur Zenerdiode ZDl und den Basis-Emitterkreis des Transistors Tl geschaltet. Eine Einwegdiode D9 ist parallel zum Kondensator C7 geschaltet und so gepolt, daß jede umgekehrte Ladung des Kondensators C7 verhindert wird. Ein Geräuschunterdrückungskondensator C8 ist parallel zum Basis-Emitterkreis des Transistors Tl geschaltet. Ein Widerstand R20 ist parallel zum Kondensator C8 geschaltet, um die Ent.ladung des letzteren abzuleiten. Eine Bootstrap-Schaltung erstreckt sich von der positiven Seite des Potentiometers Th über eine Einwegdiode DlO und einen Widerstand R21 zur Anode des Gleichrichters SCR5, so daß die Spannung der Detektorschaltung abgesenkt.wird, sobald der Gleichrichter SCR5 zündet. Dadurch wird eine unnötige Belastung der Komponenten in der Detektorschaltung nach dem Zünden des zugehörigen Gleichrichters GCR5 oder SCR6 verhindert. Die Diode DlO sperrt induzierte Spannungen, so daß diese keinen Durchschlag der Zenerdiode ZDl bewirken können.

Die Zündschaltung FC6 ist mit gleichen auf die Spannung ansprechenden Schaltungen und Bootstrap-Schaltungen versehen. Zu diesem Zweck ist der positive Versorgungsleiter· 12 über einen Widerstand R22 und den Widerstand eines Potentiometers ?6 mit der Zündschaltung FC6 verbunden. Der Schleifer dieses Potentiometers ist ebenfalls mit der Zündschaltung PC6 verbunden und die letztere ist über einen Leiter 77 mit der Steuerelektrode des Gleichrichters SCR6 verbunden. Eine Bootstrap-Verbindung erstreckt sich von der positiven Seite des Potentiometers 76 über eine Einwegdiode DIl und einen Widerstand R23 zur Anode des Gleichrichters SCR6, was ebenfalls den oben erläuterten

Zwecken 909884/1179

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Zwecken dient. Die Zündschaltung FC6 ist ähnlich ausgebildet wie die Zündschaltung FC5, wobei der Unterschied darin besteht, daß der Schleifer des Potentiometers auf eine höhere positive Spannung eingestellt ist, als der Schleifer des Potentiometers 7*1, so daß der Gleichrichter SCR5 bei einem ersten Spannungswert oberhalb der Samme1-schienenspannung und der Gleichrichter SCR6 bei einem höheren Spannungswert oberhalb der Sammelschienenspannung gezündet wird.

Die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung SS, welche aus Figur 2a ersichtlich ist, weist einen·Kebe-Senk-Schalter mit Kontakten 1 bis 6 und ein Ilebe-Senk-Potentiometer KLP auf, welches mechanisch mit demselben verbunden ist, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet. Der Kontakt 1 ist normalerweise in der mittleren Aus-Stellung geschlossen und die Kontakte 2 bis 6 sind geöffnet. Der Kontakt 1 öffnet sich und die Kontakte 2, 3 und H schließen sieh, wenn die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in der Keberichtung gedreht wird. Der Kontakt 1 öffnet sich und die Kontakte 2 bis β schließen sich, wenn die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in der Senkrichtung gedreht wird.

Es ist ersichtlich, daß diese Kontakte die Schütze und Relais der Steuerschaltung steuern. Eine Seite des Geschwindigkeitseinstell-Potentiometers HLP ist Über einen einstellbaren Widerstand R2 und einen festen Widerstand R25 mit dem positiven Speiseleiter 3²J mit 22 Volt verbunden. Die andere Seite des Geschwindigkeitseinsteil-Potentiometers ist über einen einstellbaren Widerstand R26 und einen festen Widerstand R27 mit dem negativen Speiseleiter 3δ mit

22 Volt

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22 Volt verbunden. Ein Glättungskondensator C9 ist zwischen den positiven Leiter J>k und den Nulleiter 36 geschaltet. Der Schleifer des Geschwindig' .eitseinstell-Potentiometers ist über einen V/iaerstand R28 mit der Eingangsklemme 78 der Spannungsregelschaltung verbunden. Der positive Speiseleiter ^k und der Nulleiter 36 sowie der negative Leiter 38 sind ebenfalls mit der Spannungsregelschaltung verbunden. -

Die Steuerschaltung gemäß Figur 2a weist ein "Kubwerk-unter-Spannung"-Relais HUV, ein dynamisches Bremsschütz D3, ein Steuerrelais PP für verringerte Feldstärke, ein Kauptschütz M, ein RauptSteuerrelais KR, ein Reibungsbremsen-Steuerrelais BR, ein "Senk"-Bremssteuerrelais LBR und ein Senk-Steuerrelais L auf. Alle diese Relais und Schütze werden durch die Kontakte des Geschwindigkeitseinstelischalters parallel zu den Gleichspannungsleitern 2*» und 26 gesteuert. Außerdem weist die Steuerschaltung ein Feldzeitsteuerrelais FTR, ein Kauptzeitsteuerrelais KTR und ein Steuerrelais TC für die zeitgesteuerte Ladung auf. Diese letzteren Relais werden durch einige der erstgenannten Relais parallel zu den Wechselspannungsleitern 28 und 30 gesteuert. '-"...■■

Die Regelschaltung 10 v/eist hauptsächlich zwei Teile auf. Einer dieser Teile ist eine Festkörper-Steuerschaltung für Richtung, Geschwindigkeit und zur Verhinderung von Gegenstrombremsung, welche sich vom unteren rechten Teil der Figur 2a über den unteren Teil der Figur 2b zum unteren Teil der Figur 2c erstreckt. Der andere Teil ist eine Zündsteuerschaltung für die Stelgerungs-Verminderungs-SCR's,

welche

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'8AO

welche sich vom unteren Teil der Figur 2c zum unteren Teil der Figur 2d erstreckt.

Die Steuerschaltung für Richtung, Geschwindigkeit und zur Verhinderung der Gegenstrombremsung steuert, wie ihr Name sagt, die Richtung der Kotordrehung und dessen Geschwindigkeit. Diese Schaltung steuert außerdem die Verhinderung der Gegenstrombremsung. Das bedeutet, daß bei Drehung des I'otors in einer Richtung diese Schaltung die Aufgabe einer Spannung in der anderen Richtung verhindert, bis der Motor im wesentlichen auf die Geschwindigkeit Null vermindert ist. Es werden andere Bremseinrichtungen als die Gegenstrombremsung verwendet, wodurch die geschalteten Schutzwiderstände oder dergleichen im Netzkreis erspart werden, welche bei Gegenstrombremsung erforderlich wären. Zur Steuerung der Richtung steuert diese Schaltung den Hebe-SCRl und den Senk-SCR4. Zur Steuerung der Geschwindigkeit gibt diese Schaltung ein wahlweise einstell-' bares Steuerbezugssignal ab, das heißt eine zum Strombezugswert proportionale Spannung. Zur Steuerung der Verhinderung der Gegenbremsung verwendet diese Schaltung die Polarität der Motorgegenspannung, um das Zünden des anderen Richtungs-SCR zu verhindern, bis der Motor auf etwa 5% Geschwindigkeit oder dergleichen verzögert ist.

Die Steigerungs-Verminderungs-Zündsteuerschaltung steuert, wie ihr Name sagt,, abwechselnd die Zündung des Steigerungs-SCR2 und des Verminderungs-SCR3. Diese Schaltung weist einen Pegeldetektor auf, welcher die algebraische Summe des Strombezugssignals und des Motorstrom-Rückkopplungssignals feststellt und eine Schaltart-Flip-Flop-Schal-

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6»

tune steuert, die ihrerseits abwechselnd eine Steigerungs-• Zündschaltung und eine Verminderungs-Zündschaltung steuert, wenn diese algebraische Summe sich nach oben um 5 Volt bzw. nach unten um 4VoIt ändert,

Wie in den Figuren 2a bis 2c gezeigt, wird die Steuerschaltung für Richtung, Geschwindigkeit und Verhinderung der Gegenstrombremsung mit Betriebsspannung zwischen fe dem positiven Leiter 3^lj> mit 22 Volt und dem Nulleiter 36 versorgt. Der negative Leiter 38 mit -22 Volt ist damit für die Senksteuerung verbunden, wie nachfolgend beschrieben.

Der Geschwindigkeitssteuerteil der Schaltung ist mit einer Einrichtung versehen, welche eine Feldschwächungssteuerung im Bereich oberhalb der Gruridgeschwindigkeit bewirkt. Diese Einrichtung v/eist eine Gleichrichterbrücke RBl auf; deren Eingangsklemmen zwischen die Geschwindigkeitsbezugssignal-Eingangsklemme 78 und den Nulleiter 36 geschaltet sind. Die positive und negative Ausgangsklemme dieser Brücke sind über Widerstände FV/ mit der Felderzeugungsschal-" tung δ verbunden, wobei eine Zenerdiode ZD2 in der Anschlußleitung der positiven Ausgangsklemme liegt. Diese Feldschwächungsleiter· FVi sind parallel zu einer Steuerwicklung^: in-,dem magnetischen Felderzeugun^sverstärker'geschaltet. Die' Zenerdiode wirkt als überlaufeinrichtung zur Begrenzung der Erregung dieser Steuerwicklung auf den Bereich 'der Geschwindigkeitsbezugsspannung oberhalb^:der ' " Grundgeschwindigkeit.- · " ■ . '

Die Geschv/indigkeitsbezugssignai-Eingangsklemme 7$ ist über'

einen

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einen Widerstand R -29 mit der Basis eines npn-Transistors •T3 verbunden. Der Kollektor dieses Transistors ist über einen Widerstand R30 mit dem positiven Versorgungsleiter 3'i verbunden und der Emitter desselben ist über einen Widerstand R31 mit dein gemeinsamen oder Nulleiter 3d verb.unden. Ein Zeitbezugskondensator ClI ist' zwischen die Eingangsklemme.78 und den gemeinsamen Leiter 3o geschaltet und bildet mit dem Widerstand R28 eine RC-Zeitkonstante für das Geschwindigkeitsbezugssingal. Ein Geräuchunterdrückungskondensator ist parallel zum Emitterwiderstand R31 geschaltet.

Der Transistor T3 ist ein Verstärker, welcher ein Strombezugssignal liefert, welches vom Kollektor des Transistors T3 über einen Widerstand R3^ auf die Basis eines pnp-Verstärkertransistors T5 gegeben wird. Der Emitter des Transistors T3 ist über einen Widerstand R32, einen Verbindungspunkt 80 und einen Widerstand R33 mit der 3asis eines Richtungssteuer-npn-Transistors Tk verbunden. Ein Filterkondensator C13 ist zwischen den Verbindungspunkt 80 und den Leiter 36 geschaltet.

Der Transistor T4 steuert die Heb ezür.ds ehalt ung (EOIST PC) und die Senkzündschaltung (LOWER PC). Der Kollektor desselben ist über einen Widerstand R35 mit der positiven Versorgungsleitung J>k verbunden und der Emitter ist direkt mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden. Im Basiskreis dieses Transistors ist ein Geräuschunterdrückungskondensator Cl4 zwischen den Verbindungspunkt der Basis mxt dem Widerstand R33 und den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet. Eine Einwegdiode D12 ist zwischen den Emitter und die Basis des

Transistors 909884/1179

Transistors T^ geschaltet, ura denselben vor einer Rück-

ein auf I.'ull abfallendes Cpannungssignal SXv die He'cesteuerung und der andere Ausgang ist ein steigendes positives Spannungssignal für eile Senksteuerung, wie in Figur 5b gezeigt. Pur das positive Spannungssignal { + ) ist der Kollektor des Transistors Vm über einen ;viderstand R3c mit der Basis eines Schaltart-npn-Transistors v5 verbunden. Ein Spannungsteiler, nit in Reihe liegenden Widerstanden R '37 und R3'5 parallel zu den Versorgunrsleitem ist rr.it seinem Mittelpunkt von +2 Volt an den Zr.itter des Transistors T^-C angeschlc3ser.. Der Kollektor dieses Transistors ist mit deir. Gszillatoreir.gang der hebezündschaltung verbunden. Ein entsprechender Punkt In. Oszillator der Senkzündschaltung ist über eine Eir.wegdiode D13 Eit dem Kollektor des Transistors T^* für das auf riull abnehmende Spannungssignal verbunden.

Die aebezündschaltung weist einen Kipposzillator ur.d einen Verstärker zur Irzeugung vor. Zünäinpulseri ur.d zur Aufgabe derselben über Eebezüncimpuisleiter K?? parallel zur Steuerelektrode und Kathode des Hebe-SCHl auf.

Im Oszillator sind ein Uiderstand R39 und ein Kondensator Ci5 in Reihe zwischen den positiven'-.eiter 3^ und den gemeinsamen Leiter "$G geschaltet, v;opei der dazv/ischen liegende Eingangs verb indungspunkt 82 mit dein Emitter des Unijunction-Transistors UJTi verbunden ist. Die Spannung

zwischen 909884/1179

8AD ORiGiNAL

-inzwischen den Basisanschlüssen wirci auf den Unijunction-Trancistcr vcir. positiven Leiter 'j.h xxoev den Widerstand }\4Q ~ur basis i>2 £-o£-eber:, während die Basis Bl über den Widerstand RmI rr.it der» ger.einsar.c-r; Leiter 36 verbuncen ist. IT er' Kondensator Ci5 ladt sich über cer. Widerstand R39 lii-c. entlädt sieh über den Lr..itter-3asLs El-Xreis des Unijunction-Transistors wiederholt, so daß Stromimpulse i:; die Basis des Yerstärkertransistors "7 gegeben werden. Zu diesen: Zweck ist die Basis 5i r.it der Basis des npn-Transistors■T7 verbuncen und der Kollektor und der Emitter aes letzteren sind über V.'iGerstänae H^Ia und R^2 mit den Versorgun^sleitern 3-* Όζ\<. 36 verbunden. Der Emitter des Transistors T7 ist ir.it der Basis des npn-Transistors T8 verbunden. Der L^itter des Letzteren ist niit den ^emeinsa^ien Leiter 36 verbunden, v;tlhrend (Xer Kollektor desselben über die Primärwicklung eines Äussangstransformators 8£ una. einen Widerstand ^3 niit den positiven Versorgungsleiter 3^ verbunden-ist. Die Os^iiiatorinpuise werden ir. dem die Transistoren -"7 ^^^ Tc enthaltenden Verstärker verstärkt und sodann von der Transfornatorsekundär'.iicklung auf die Steuerelektrode des Eebe-SCRl gegeben. Eine Leerlaufdiode Dl²I ist parallel zur Primärwicklung des Transformators 84 geschaltet.

Wenn der Transistor To leitend gemacht wird, schließt er den Kondensator C15 über den VJiderstand R3ß zum gemeinsamen Leiter 36 kurs, so daß der Oszillator angehalten wird." Den Widerständen R37 ^un(^ ^-38 werden solche Werte erteilt, daß die Enitterspannung des Transistors Τβ auf +2 Volt eingestellt wird, uiE zu bestimmen, auf welchen Wert die Kollektorspannung des Transistors Tk gehen muß, um den Eebe-

oszillator

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oszillator in Gang; zu setzen oder anzuhalten^ und um die ' tote Zone zv;ischen Heben und Senken zu bestimmen. V.^Tenn · der Transistor 16 nichtleitend gemacht ist, ist der Oszillator in Betrieb. Der Transistor T6 wiS<D tatsächlich als Inverter des Signals für die Hebezündschaltung., ■ da die Hebe- und Senkzündschaltung von Kollektor des Transistors T4 gesteuert werden, so daß nur ein Oszillator gleichzeitig in Betrieb sein kann. Wenn daher der Richtungssteuertransistor T^" eingeschaltet ist, schließt er cen Oszillator der Senkzündschaltung über die Diode D13 und sich selber zum'geneinsamen-Leiter 36 kurz, so daß die Abgabe von Senkzündiir.pulsen verhindert wird. Gleichzeitig sperrt die nahezu auf Null befindliche Spannung am Kollektor des Transistors T-4 und die Spannung von +2 Volt air. Emitter des Transistors To den Trans· stör Τβ, so daß der Oszillator in der Hebezündschaltung in betrieb sein: kann. Wenn andererseits der Transistor "1*4 abgeschaltet ist, ist der Oszillator in der Senkzündschaltung in Betrieb. Die Diode D13 sperrt jeglichen Stromfluß vom Leiter 34 über den V/i der st and R35 in den Oszillator der Senkzündschaltung. Zündimpulse werden von der Senkzündschaltung über Leiter LPP parallel zur Steuerelektrode und Kathode des Senk-SCR4 aufgegeben. Gleichzeitig fließt Strom vom ■ Versorgungsieiter 34 über Widerstände R35 und R36 in die Basis des Transistors Τβ, so daß derselbe eingeschaltet wird und dadurch der Oszillator in der Hebezündschaltung kurz-geschlossen und angehalten wird.

Zur. Steuerung .des Transistors T 4V-I-St dessen Basis mit einem Stfomsummier-Verbindungspunkt 86 verbunden. Positiver Strom ist' normalerweise mit diesem Summier-Verb-indüngspunkt über

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den geschlossenen Xontakt Ll unu einen 'Widerstand R^ zur iiebesteuerung verbunden, i.'egativer Strom kann mit diesen Suiranier-Verbindungspunkt vom Leiter 38 über den offenen Kontakt L2, wenn dieser geschlossen ist, und über einen Widerstand R45 zur Senkkontrolle verbunden werden. Ein Strom proportional zur Motorgegenspannung ist mit diesem Summier-Verbindungspunkt vom Verbindungspunkt SO über den Widerstand R33 verbunden. Diese Gegenspannung wird auf den Verbindungspunkt 80 über eine Spannungsrückkopplungsschaltung VFB gegeben. Diese Spannungsrückkopplungsschaltung weist eine Verbindung von der linken Seite des Ankers über den Abnehmerkontakt 52, den Arbeitskontakt K2, den Leiter 88 und einen Widerstand ΡΛ6 zum Verbindungspunkt 80 sowie eine Verbindung vom Verbindungspunkt δθ über einen Widerstand R45, einen Leiter 90, eine Reiheninduktivität Sl, einen Reihenwiderstand SR, einen Abnehmerkontakt 5^ und den Kontakt 4 zur rechten Seite des Ankers auf. Diese auf den Summier-Verbindungspunkt 80 gegebene Gegenspannung weist beim Heben positive Polarität und beim Senken negative Polarität auf.

Es wird daran erinnert, daß zur Geschwindigkeitssteuerung ein Strombezugssignal vom Kollektor des Transistors T3 über den Widerstand R3^ zur Basis des Transistors T5 gegeben wird. Positive Spannung wird über einen Widerstand R^8 zum Emitter des Transistors T5 gegeben und der Kollektor desselben ist mit der Basis eines Emitterfolger-npn-Transistors T9 verbunden, Positive Spannung wird vom Leiter 3²J mit 23 Volt über einen Widerstand R^9 gemäß Figur 2c zum Versorgungs-leiter 92 mit 10 Volt und von diesem zum Kollektor des Transistors T9 gemäß Figur 2b gegeben und der

Emitter

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BAD OBlGlNAL

Emitter desselben ist über einer. V/iderstar.d R^O r.iit" cerr. gemeinsamer. Leiter 3o verbunden. Ein Geräusehunterdrückur.gskor.der.sator CIc ist parallel zurr» V.'iaer stand ?Ö

Γ152 j weiche in Reihe pcrallel ^u:.: po^itiiver: leicer 3-

punkx ir.it der Basis des "^ransictcrö 1'9 ver-our.cien, se c;ai die !etZtere ir. gerir.-er. Au3.v.ai_; vorgespannt v;ira₃ ur. äi.3 ^ negative Drehrr.c.~ent eurer, ^erren^unj der ileräcsetzunr des

Strcr:be2U£ssignais auf 75 ^z'- ^- beschränken. Eine Linwe£- dicde ~2\h ist svrischen den Lr.ic^er und die Lasis des Transistors ?9 geschaltet, u~ die Rück^ärtsspannun^; an Gerr.selben zu begrenzen. Eine Henardicde 133 ist zwischen den positiven Leiter Z-- '^^"-d ciie Eacis des vransistcrs geschaltet, uTi die Grü^ie des Lezu_v""2Strora.s zu begrenzen, '.velcher auf den Transictcr ^rereben werden kann, so da3 das positive Drehrr.cr.ent auf 150 £ beschränkt v;ird.

Eine Gleichspannung von IG Volt wird vom Yerscrgungsleiter 92 als Speisespannung fax· die Ccrsteuertransistcren in der Fiipflcp-Sehaitur.r nach Firur 2c gegeben. Eine ™ Zenerdiode ΖυΉ ist zwischen aen' Leiter 92 und den Leiter

36 zur Regelung dieser Spannung auf 10 YoIt geschaltet. Eine positive Scannung von 22 Volt wird von dar. Leitern '3^ und 3d zu den Flipflcp-SCR's und zu der, Steigerur.gs- und Verrninderungs-Zündschaltungen nach den Figuren 2c ukg 2d gegeben. " ..

Ein.:-Kotorstroir.-Rückkoppliingssignal v*ird algebraisch Strorr/oεzugssignal adciert und die Suissie derselben v/ird auf den Pegeldetektor gegeben. Zu diesen Zv/ecl·: v;ird das

Strorribezugssignal 909884/1179

SAO ORIGINAL

l air. emitter des Transistors T9 über einen Leiter $k ₃ den Reihenwiderstand SR, den Leiter 96 und den. widerstand R53 auf den Spannung? >egeldet ekt or Verbindunospunkt 98 regeben. Ein Kondensator C17 ist zur Geräuschunterdrückung zwischen den Verbindungspunkt 98 xinä den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet. Dieser Pegeldetektor steuert die Steif er ungs zündschaltung INC FC und die Verminäerun^szündEChaltung DEC FC über die Schaltart-Flipflop-Schaltung. Wenn die Sunssenspannung am Verbindungspunkt 98 5 Volt oder darüber beträgt, wird der Stelgerun£S-SCR2 gezündet. Wenn diese Suirjinenspannung ^i Volt oder darunter beträgt, wird der ¥eriTiinderungs-SCR3 gezündet. Diese Steigerungs- und Yerntinderungs-SCR¹ s v;erden abwechselnd gezündet, so daß ein Motorstrom in Form einer Sägezahnwelle erzeugt wird., dessen Durchschnittswert das Drehmoment des f-Iotors steuert.

Die erwähnte Stromrückkopplungsschaltung steuert außerdeia eine Feldverstärkungsschaitüng, weiche zu Regelzwecken in Tätigkeit tritt, wenn der Kotorstrom einen vorbestimmten Betrag übersteigt. Diese Schaltung weist eine Gleieiirichterbrücke RB2 auf, deren eine Eingangsklemiae über den Leiter 9^ mit dem linken Ende des Reihenwiderstands SH und dessen andere Eingangsklemme über einen Widerstand ES^ und Leiter 100 und So mit dem rechten Ende des Reihenwiderstands SR verbunden ist. Die positive und die negative Ausgangsklemme dieser Gleichrichterbrücke sind über Leiter FS parallel zur Felöverstärkungs-Steueritfickiung im magnetischen Felderzeugungsverstärker geschältet, wobei eine Zenerdiode ZD5 Ie Kreis der positiven Ausgangskleame als überlaufeinrichtung enthalten ist, welche

Strom 909884/1179

BAD

Strom durchläßt, wenn der Kotorstrom einen vorbestimmten VJert übersteigt j weicher durch den Spannungsabfall am Reihenwiderstand SR bestimmt wird.

Der Pegeldetektor nach Figur 2c weist einen Spannungsteiler mit Widerständen R54a und R55 auf, welche zwischen den positiven Leiter 92 mit 10 Volt und den gemeinsamen Leiter 3d geschaltet sind, wobei ihr Mittelpunkt mit dem

fc Emitter eines pnp-Transistors TlO verbunden ist, so daß dieser Emitter unter eine vorbestimmte Spannung gesetzt wird. Der Kollektor dieses Transistors ist direkt mit der Steuerelektrode des Gleichrichters SCR7 in der Sehaltart-Filpflop-Schaltung und außerdem über einen Widerstand R56 mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden. Ein Geräuschunterdrückungskondensator Cl8 ist zwischen die Steuerelektrode des Gleichrichters S.CR7 und den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet. Die Basis des Transistors TlO ist über einen Widerstand R57, den Verbindungspunkt 98, das Potentiometer 102 und einen Widerstand R58 mit dem gemeinsamen Leiter 3.6' verbunden. Ein Geräuschunterdrückungskondensator C19 ist zwischen den positiven Leiter 92 und die Basis des

W Transistors TlO geschaltet. ~ " ~

Dieser Pegeldetektor hat zwei Ausgänge, einer führt zur Basis des Transistors TlO und der andere vom Schleifer des Potentiometers 102 zur Basis des npn-Transistors TIl. Der Spannungsteiler mit aen Widerständen R54 und R55 stellt ■ die Spannung am Emitter des Transistors TlO so ein, daß dieser Transistor leitet, wenn die Spannung am Verbindungspunkt 98 4 Volt od-er darunter bärägt. Der Schleifer des Potentiometers 102 ist so eingestellt, daß,der Transistor

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- - 29 -

TIl leitet, wenn die Spannung am Verbindungspunkt 98 5 Volt oder darüber beträgt. Es ist ersichtlich, daß der Transistor TlO den Gleichrichter SCR7 direkt zündet und daß der Transistor TIl die Zündung des Gleichrichters SCR8 steuert.

Für den obigen Zweck wird die Speisespannung vom Leiter 92 über einen Widerstand R59 zum Kollektor des Transistors TlI gegeben. Der Emitter ist mit dem Mittelpunkt eines Spannungsteilers mit den Widerständen H60 und R5l verbunden, welche zwischen den positiven Leiter 92 und den gemeinsamen Leiter 36 geschaltet sind. Dieser Spannungsteiler gibt eine Vorspannung auf den Emitter, um die Unterbrechung oder die tote Zone (zwischen ²J Volt und 5 Volt) der Leitfähigkeitsbereiche der Transformatoren TlO und TIl zu erzeugen.

In der erwähnten Schaltung ist der Kollektor des Transistors TIl mit der Basis eines pnp-Transistors T12 verbunden. Der Emitter empfängt- Speisespannung vom Leiter 92 über einen Widerstand Rö2, während der Kollektor über einen Widerstand R63 mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden ist. Ein Geräuschunterdrückungskondensator C20 ist zwischen den positiven Leiter 92 und die Basis des Transistors T12 geschaltet. Der Kollektor ist ebenfalls über einen Widerstand R64 mit der Steuerelektrode des Gleichrichter SCR3 verbunden. Diese Steuerelektrode ist über einen Geräuschunterdrückungskondensator C21 mit dem gemeinsamen Leiter 36 verbunden.

Um der Wirkung irgendwelcher Leckströme in den Steuerschal-

tungen

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zurren der Fiipflop-CrjS¹ s entgegenzuwirken, v:Ii*d für beide derselben von einem Spannungsteiler eine iia-r. σα er. vorspannung geliefert. Dieser Spannungsteiler weist einer. >.*iderstand Ro5 auf, welcher vom positiver. Leiter 92 über eine Einwegdioae DIu rr.it der. gemeinsamen Leiter ^o verbunden ist:, wobei der cazwischen liegende Yerbindungspur-kt mit den Kathoden beider SCR¹S verbunden ist.

w Speisespannung wire, den ?lipflop-SCR's vor» Leiter 3^ sr.it 22 Volt über eine Einwegdicde Dl?, einen Voider st and Rtο und eine v/eitere Eir.wegcicde DIo zur Anode des Gleichrichters SCR7 und über eine Einwegdicde DlS _y einen V/iderstar.d ?.C" *' i" ö λ -ΐ γ- α, ',v.^ 7ρν»£ΐ ^-!rvp —Γ* "* ^Λ ^ ί=¹ "^ "^."^ -■?:*>» Λ ¹^ ο r> ri r~ p. ^ Γϊ"¹ Λ-ϊ -·*·^ >->·ί r» V* _ =

ters SCRS zugeführt. Eine Ums cha!« anordnung r.ic einer. Kondensator C22 und einer, v.'iderstar.d F.68, Vielehe in Reihe liefen j ist zwischen die Anoden der SCR's geschaltet.

Die Steigerunrszündschaltunt; l^«0 FC und die Yerr.ir.derur.gszündschaitunjT DZC FC weisen Jeweils einen Ur.ijuncticn-Transisucr-Kippcsziiiatcr xxnä einen Verstärker r.i^ zv;ei ^ Transistoren gleich der .oben beschriebenen Kebezündschal-

Verr.eidunr unnötiger »viederhclunger, nicht dargestellt. Die Szeirerungs- und die Verr-inäerun^szünäs ehaltung werden ir.it Betriebsspannung über die Verscrgur^sleiter 3^» *^nd Jc versorgt. Steigerungszündirr.pulse vierden von der Steigerungszündschaltung über Leiter I?P zur Steuerelektrode und zur Kathode des Steigerung-SCR2 gegeben. Verira-ncerun-gszüriciiripulse werden von der Verriinderur.gszündsehaltung über Leiter DF? zur Steuerelektrode und zur Kathode ces Yerminderungs-SCR3 gegeben.

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BAD ORIGINAL

Die Steigerung^- und die Vermir.cierungszür.dschaltur.g sind jeweils ::iit einer Eingar.gokurzschlu&sehaltunr versehen, uri den betrieb vcn cere π Oszillator abzuschalter:. Zu dieser.; Zweck wird der Ein^anr: aer Beschleur.irungszür.dschalturig über einen Widerstand Hb9 und eine Eir.wegdioce D2l rr.it den Verbir.dungspunkt zwischen der.: Widerstand Hoc und der Bioce DlS irr. Anodenkreis des Gleichrichters SCR? verbunden. Hin einseitig wirkender Kondensater C23 zum schnellen Wiederanläufen ist parallel zur Diode D2i geschalter. Eine Einv;erdiode D22 isü zwischen den gemeinsamen Leiter 3o und den Eingang der Steigerungszüncschaltur.g geschaltet, se daß ein Entladungsv;er für den Kondensator C23 geschaffen wird. Der Eingang der Yerr.inclerungszündschaltung ist in gleicher Weise über einen Widerstand R7O und eine Einwegaiode D23 "-it der. Yerbir.dur.gspurikt zwischen dem Widerstand Ro? und der Dicae D2O iir. Anodenkreis des Gleichrichters SCR-S verbunden.. Ein einseitig wirkender Kondensator C24 zum schnellen V.'iederanlaufen ist parallel zur Diode D23 geschaltet. Ein Entladungsvieg für den Kondensator C2-4 verläuft vosi Leiter 36 über die Einwegdiode D24 zum Eingang uei- Schaltung DEC FC.

Wenn die Spannung arr. Verbindungspunkt 96 <ies Pegeldetektors r.ehr -als 5 Volt beträgt, wird der Steigerungs-SCR2 gezündet. Unter diesen Umständen ist die Spannung am Schleifer des Potentiometers 1G2 hoch genug, um den Transistor TiI leitend zu machen. Infolgedessen macht die Spannung am Widerstand R59 den.Transistor T12 leitend, so daß der Gleichrichter SCR8 leitend gemacht wird. Dadurch wird der Eingang der Venninderungszündschaltung über den Widerstand E70, die Dioden D23 und D20, den Gleich-

ricr.ter

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BAD ORIGINAL

richter- SCR8 und die Diode Di6 zum gemeinsamen Leiter 3δ kurzgeschlossen. Irgendeine Ladung am Kondensator C2*J entlädt sich in diesem Kreis, weicher weiter vom gemeinsamen Leiter 36 über cie Diode O2k und den Widerstand R70 verläuft, um diesen Kondensator für einen einseitigen Durchtritt von Strom vorzubereiten und den Verminderungsoszillaüor schnell Wiederanläufen zu lassen, wenn der Gleichrichter SCR8 das nächste mal ausgeschaltet wird. Das Einschalten des Gleichrichters SCRo -bewirkt, wie oben P erwähnt, daß der Gleichrichter SCR7 durch die Ladung am Kondensator C22 ausgeschaltet wird. Dieser Kondensator ist auf seiner rechten Seite positiv una auf seiner linken Seite negativ gelaaen. Die Zündung dgs Gleichrichters SCRo senkt die Spannung auf der rechten Seite des Kondensators C22 auf nahezu Null Volt. Dementsprechend wird die linke Seite des Kondensators negativ, so daß der Gleichrichter SCR7 umgekehrt vorgespannt und ausgeschaltet wird. Der Kondensator C22 entlädt sich sodann und iädr sich mit der entgegengesetzten Polarität, wobei seine linke Seite positiv wird. Die Diode Dl8 sperrt diese Ladung am Kondensator C22.

Wenn der Steigerungs-SCR2 eingeschaltet ist, steigert sich nunmehr die Hotorstromrückkopplung, so daß die Spannung am Pegeldetektorverbindungspunkt 98 unter k Volt absinkt. Die-Spannung am Schleifer des Potentiometers sinkt ausreichend weit ab, so daß der Transistor TIl ausgeschaltet wird. Der Transistor T12 wird ebenfalls ausgeschaltet. Der Gleichrichter SCR8 bleibt jedoch eingeschaltet, wenn er einmal gezündetAst. Die verminderte Spannung am Pegelaetektorverbindungspunkt veranläßt das Einschalten des

Transistors

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BAD ORIGINAL

Transistors TlO₃ so daß der Gleichrichter SCPJ leitend ■gemacht wird. Dies bewirkt ein Kurzschließen des Eingangs der Steigerungszüncscnaltung. Gleichzeitig schaltet der Konaensator C22 den Gleichrichter SCR8 aus. Ein einseitiger Stromstoß fließt nun vom Leiter 3'J durch die Diode D19, den Widerstand Rö7, den Kondensator 02¹^ und den V.'lderstand R70 zur Verminderungszündschaltung. Dieser Strom lädt den Kondensator (entsprechend dem Konaensator Cl in der Hebesündschaltung j Figur 2b), so daß der Vernincerungsoszillator schnell in Gang gesetzt wird. Der Kondensator C24 lädt sich auf, so daß dieser Stromfluß nach dem ersten Oszillatorimpuls beendet wird, und diese Ladung wird am Kondensator C24 durch die Diode D19 gesperrt, wonach der Verminderungsoszillator mit seiner normalen Frequenz schwingt.

Da der Gleichrichter SCR7 leitet, lädt sich der ürnschaitkondensator C22 auf, wobei die rechte Seite positiv ist. Die Diode D20 sperrt diese Ladung am ümsehaltkondensator.

Die Steigerungs- und Verminderungszündschaltungen arbeiten weiterhin mit einer Frequenz von etwa 200 Kz. Bei Jedem Zünden der Steigerung steigert sich der Motorstrom, so daß die Spannung am Pegeldetektor vermindert wird, wodurch die Verminderung gezündet wird. Dieser Verminderungsvorgang führt zu einer Verminderung des Motorstromes, so daß die Spannung am Pegeldetektor steigt, was wiederum zu einer Zündung der Steigerung führt und so weiter. ·

Ein typischer Betrieb des Anlage wird nunmehr in bezug auf die in den Figuren 3> ^ und 5 gezeigten Kurven beschrieben.

Wenn 909884/1179

BAD OBH31NAL

,', Q _m iTl !,_, . j ^. FiΓ* u«i' CLX· Cfc_k^^ /Vi & j- (_L "C *■ C -i_ CJT * C* Vi -La vi * -^ _L_*.G «ij ^ κ*» ν -*. Ο··· VOi*

der positiven Ausgangsseite der Gleichrichterbrüeke τ über die Diode Dl und den Widerstand Hl₃ so daL der Kondensator Cl in Figur 2b geladen v.'ird. Die volle Spannung in einer Richtung v;ird von der Gleichrichterbrüeke *t an die Versorgungsleiter 12 und i*i gelegt. Die Feluerzeu-■ gungsschaltung δ erreg- die I.'ebenschiuLfeldv.'icklung des P Motors. Zu dieser. Zweck fliegt Surom- vor. positiver. FeIderzeugungsausgangsleicer Io über deri V.'iderstand R5, die Feldwicklung SKF zum ancerer. Felderseugungsleiter 15. Die Schaltung 20 gemöL.; Figur 2a wird von der. Leitungen L-I ur.c L2 erregt und gibt eine einseitig gerichtete Spannung auf die Leiter 2h und 2c. Der Transformator 22 gemä'3 Figur 2a v;ird von den Leitungen Ll und L2 erregt und gibt eine abv.'ärtstransfomierte V.'echselspannur.g auf die Leiter 2c und 30. Die Schaltung 32 gemäi'- Figur 2a v;ird von den Leitungen Li und L2 erregt und gibt eine positive Spannung von 22 Volt auf der. heizer 3-», null Volt auf den Leiter 3c und eine negative Spannung von 22 Volt auf den Leiter 58.

V.'enn sich die Geschvrindigkeitseinstellainrichtung SS in ihrer Aus-Stellung befindet, v/ira das "rlubv/erk-unter-Spannung"-Reiais HUV durch den Kentakt 1 der Geschwindigkeit ^einstelleinrichtung über aie Leiter 24 und 26 erregt. Das F.elais HUY schlieft seinen /lantakt i, so daü die Spule des dynamischen Bremsschürzes D3 über die Leiter 2'h und 2g erregt v;ird. Das Relais hUV schließt seinen Kontakt 2, se daß ein Selbsthaltekreis parallel zur. TLontakt 1 Ger Geschv/indigkei^seinsueiieinrichtung geschlossen wird. Das Relais HUV schließt außerdem seinen Kontakt 3, so daß Speisespannung auf zusätzliche Steuerrelais gegeben

wird 909884/1179

βΑΟ ORIGINAL

wiru, u;:'. den Beurieo derselben durch die Geschv.-indigkeitseinstelieinrichtung. zu er:.".Crlichen.

V.'i_-r.n Las Schütz Du erregt, ist. v;ie eben erwähnt,, schlieft es seiner. Kontakt IiBI iir. linker. Teil uer Figur 2g, so daß cer dynamische 5rer;skreis des Mosers unterbrochen wird. Das Schütz D5 schließt, außerder. seir.en Kontakt 2 ir. Kreis des Lerrankerrelais L ur.ü schließt; seinen Kontakt 3₃ so ca.: die Spule des verzögert schließenden Heiais TC über aie Leiter 23 und 3C erre^ v:ird. Das Relais CC schließt seir.er. Kontakt "I¹Cl rfemäß Fiffur 2b ₃ se daß der V/iderscand Rl

i-ür den ilebevcrganr v;ird die Geschvrindi^rkeitseinstelieinrichtung SS in Ileberiehtur.r einreschalt;et_, so daß deren Kontakt; I ~eöri*net und deren Kontakte 2, 3 und ^ geschlossen v;erden. Die'se Konrakue bleiben in diesen Stellungen über den ganzen Hebeabschniüt; der Geschv.'indigkeitseinstelieinrichtung. 2as Geschwindigkeitseinstellpotentiorr.eter HL? ir. unteren Teil der Figur 2a ist jedoch mechanisch vr.lz der Kontakwbet^ätiirungseinrichoung .verbunden, vrie durch cie gestrichelte Linie angeceu-ueü, und v:ird für jeden Geschwindigkeit spunkt im ührseigersinn vorgestellt.

Der Kontakt 2 der Geschvilndirkeitseinstelleinrichtung erregt die Spule des Peldschutzrelais F? über den Kontakt 3 des Relais ΐίϋΥ. Der Kontakt 3 der C-eschwindigkeitseinsteildnrichtung erregt die Spule des HauptSteuerrelais MR und der Kontakt ^i 'derselben schließt" einen Punkt im Kreis des Bremsrelais 3R.'

Das "Fe Ids chut zrelais F? schließt seinen Kontakt FPl ^enäß

Fi.rur

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/_;,v BAD ORIGINAL

Figur 2b j so daß der Widerstand R3 mit 3 Ohm oder dergleichen'aus dem Motornebenschluß-Feldkreis SHF ausgeschaltet wird. Dieses Relais FP schließt außerdem seinen Kontakt 2, so daß ein Punkt im Kreis des Hauptschützes M geschlossen wird.

Das Relais MR schließt seinen Kontakt 1, so daß die Spule des hauptschützes K erregt wird. Das Relais MR schließt außerdem seinen Kontakt MR2 gemäß Figur 2c, so daß die Spannungsteilerwiderstände R4 und R5 an die Versorgungsleiter 2*J und 2o angeschlossen werden, um eine Speisespannung von dem dazwischen liegenden Verbindungspunkt zu den Transistoren der Zündschaitungen FCp und FC6 zuzuführen. Infolgedessen schließt das Eauptschütz seinen Kontakt Ml gemäß Firur 2b, so daß der i-Iotoranker A an die Umsteuersehaltanordnung angeschlossen wird. Das Hauptschütz schließt außerdem "seinen Kontakt ΙΊ2 nach Figur 2b, so daß ein Motoranker-Spannungsrückkopplungskreis zum Verbinaungspunkt 60 der SCR-Zündschaltung geschlossen wird. Das Schütz Κ schließt außerdem seinen Kontakt 3, so daß die Spule des Feld-Zeitsteuerrelais FTR über die Leiter 28 und 30 erregt wird. -

Das Feld-Zeitst-euerrelais FTR schließt seinen Kontakt 1, v;as zu diesem. Zeitpunkt keine' Wirkung hat. Dies ist ein mit Verzögerung öffnender Kontakt, wie durch die Bezeichnung T.C. angedeutet, und tritt in Tätigkeit, wenn das Relais entreg't ist, um die Einschaltung des Widerstands R5 in den Felakreis für eine kurze Zeitspanne zu verzögern.

Aus dem Vorangehenden geht hervor-, daß die Motornebenschluß-'

Feldwicklung 909 8 84/1179

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Feldwicklung erregt worden ist und der Anker an die Umsteuerschaltanordnung angeschlossen worden ist. Wenn die SCR's nunmehr gezündet werden, läuft der Motor an.

Dieses Zünden der Schalter-SCR's wird durch die Spannungsregelschaltung in den unteren Teilen der Figur 2a bis 2d gesteuert. Es wird daran·erinnert, daß ein Drehen der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in'Heberichtung eine Drehung des Schleifers des Potentiometers HLP im Uhrzeigersinn hervorruft. Widerstände R24 und R26 können so eingestellt werden, daß die Spannung Null ist, wenn sich der Schleifer des Potentiometers in der Mitte befindet. Dementsprechend bewirkt eine Drehung des Schleifers im Uhrzeigersinn das Auftreten einer positiven Spannung bezüglich des Nulleiters 36. Eine Drehung dieses Schleifers im Gegenzeigers'inn bewirkt das Auftreten einer negativen Spannung an demselben bezüglich des Nulleiters 36.

Wenn die positive Spannung vom Schleifer des Potentiometers HLP auf die Basis des Transistors T3 gegeben wird, machu sie den- letzteren leitend. Strom fließt vom Leiter'3^ über den Widerstand R3O, den Kollektor und den Emitter des Transistors und den Widerstand R31 zum Leiter 36. Der Ausgang des Transistors Tl wird vom Kollektor desselben aufgenommen und über den Widerstand R3^ auf die Basis des Transistors T5 gegeben, so daß der letztere leitend gemacht wird.

Der Einschaltwert des Transistors T5 wird durch die Zener-,diode ZD3 begrenzt. Wenn daher die Eingangsspannung zum Transistor T5 größer ist als die Zündspannung dieser Zener-

diode

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diode, so leitet diese letztere Strom, so daß der Einschaltwert des Transistors ?5 begrenzt wird, wodurch die positive Hohe des Signals (welches den Bezugsstrom anzeigt) begrenz1r₄ ^rctias auf den Transistor T9 gegeben werden kann. Auf diese Weise wird das positive Drehmoment des Motors auf 150 % des Vollastdrehmoments begrenzt.

Das vor. Kollektor des Transistors T5 kommende Signal schaltet den Emitterfolger-Transistor T9 proportional ein. Eine Spannung proportional zum Bezugsstrom wird vom Emitter des Transistors T9 über den Leiter 9k, den Widerstand SR, den Leiter,96 und den Widerstand R53 auf den Pegeldetektorverb inGungspμnkt 98 gegeben.

In der Zwischenzeit, wenn Spannung an die Leiter 3²J und 3d gelegt worden ist, schaltet der Stromfluß vom Leiter 34 nach Figur 2b über den Begrenzerrelaiskontakt Ll und den Widerstand Rkk in die Basis des Transistors T4 den letzteren ein. Infolgedessen wird der Eingang in die Senkzündschaltung über die Diode D13 und den Transistor Ik zum Nulleiter 3o kurzgeschlossen. Dadurch wird der Betrieb der Senkzündschaltung verhindert. Gleichzeitig schaltet die verminderte Spannung am Kollektor des Transistors Ti; den Transistor To aus. Infolgedessen arbeitet die Hebezü,ncs ehaltung und gibt Stromimpulse über die Leiter HFP, so daß der Hebe-SCRl leitend gemacht wird.

Die genannte, auf den Pegeldetektor gegebene Spannung bewirkt einen Anstieg der dort herrschenden Spannung auf über 5 Volt. Dadurch wird der Betrieb de~r Steigerungs-Verminderungszündschaltung bewirkt, so daß abwechselnd der

Stelgerungs-SCR2 ^909884/1179 BAD

Steigerungs-SCR2 und der Verminderungs-SCR3 gezündet werden, wie oben beschrieben, um 150 % Hebedrehmoment zu erzeugen, wie im linken Teil der Kurve T in Figur 3 gezeigt. Der Stromfluß im Ankerkreis erregt das Relais SBR, welches seinen Kontakt SBRl nach Figur 2a schließt, so daß das bremsentspannungsreiais BR erregt wird. Dieses Relais schließt seinen Kontakt BRl nach Figur 2b, so daß die Solenoide S in einen Kreis erregt werden, weicher sich über den Begrenzungshaite-Ruhekontakt 2 und den Widerstand Ro erstreckt. Die Soienoide S lösen die mechanische Bremse, se daß der Motor anlaufen kann. Das Relais BR schließt ausserdem seinen Kentakt 2 nach Figur 2a, so daß es parallel zurr. Kentakt S3R1 gehalten wird, und es schließt seinen Kontakt 3, so daß das KauptzeitSteuerrelais MTR über die.Versorgungsleiter 28 und 30 erregt wird. Das Relais MTR schließt seinen Kontakt 1, so daß ein mit Verzögerung öffnender Ilaltekreis für das Relais MR parallel zum Geschwindigkeits.einsteilkontakt 3 geschlossen wird.

Dieses positive Drehmoment beschleunigt den Motor, wie durch die Geschwindigkeitskurve S in Figur 3 gezeigt.

Wenn der Motor arbeitet und die Geschwindigkeit sich erhöht, wird eine Rückkopplungsspannung proportional zur Geschwindigkeit vom Kotorkreis zum Verbindungspunkt 8C nahe · dem unteren Teil der Figur 2b rückgekoppelt. Diese Rückkopplungsspannung, welche positive Polarität aufweist, tritt zwischen dem Verbindungspunkt 80 und dem gemeinsamen Leiter 36 als Spannungs-Rückkopplungssignal auf. Dieses Spannungssignal bewirkt einen Stromfluß vom Verbindungspunkt 80 über die Widerstände R32 und R31 zum gemeinsamen Leiter 36, wo

durch 909884/1179

curch das Kotordrehmoment geregelt wird. Wenn sich der Motor daher auf seine Laufgeschwindigkeit beschleunigt, vermindert diese Rückkopplung das Motordrehmoment, wie in Figur 3 gezeigt, auf 50 % des Drehmoments, von welchem angenommen wird, daß es für die jeweilige Last erforderlich ist. Das Motordrehmoment ist der Mittelwert der hin- und hergehenden Steigerung^- und Verminderungsabschnitte, welche tatsächlich höhere Frequenz aufweisen, jedoch in Figur 3 zum Zweck der Erläuterung übertrieben dargestellt sind.

Eine Rückkopplungsspannung mit positiver Polarität wird ebenfalls vom Verbindungspunkt 80 über den Widerstand R33 zum Summierpunkt 86 an der Basis des Transistors TH gegeben, um diesen Transistor eingeschaltet zu halten..

Bei jeder Zündung des Steigerungs-SCR2, wenn der Hebe-SCRl eingeschaltet ist, fließt Strom vom positiven Leiter 12 über den Gleichrichter SCRl, die Induktivität HO,-die obere Hälfte der Induktivität H2, den Verbindungspunkt 43, der.· Kontakt Ml, die Spule des Relais SBR, den Anker A, den Kontakt H, den Widerstand SR, die Induktivität SI, den Verbindungspunkt H9, die untere Hälfte der Induktivität 48, die Induktivität 50 und den Steigerungs-SCR2 zum gemeinsamen Leiter lH. Dadurch wird das Motordrehmoment gesteigert, was als positiv verlaufender Abschnitt der Kurve T in Figur 3 dargestellt ist.

Bei jeder Zündung des Verminderungs-SCR3 entlädt sich der Kondensator CH, welcher durch den Stromfluß durch den Steigerungs-SCR2 geladen worden ist, in der den Gleichrichter SCR3, die Induktivität kS und die obere Hälfte der In

duktivität 90988 4/1179

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-induktivität HQ enthaltenden Schleife. Die'ser Strom induziert eine Spannung in der unteren Hälfte der Induktivität HB, so aaß der Gleichrichter SCR2 ausgeschaltet wird. Für eine Beschreibung der Arbeitsweise der Schutsinduktivitäten IiOy HH, HS und 50 wird auf die gleichzeitig eingereichte Patentanmeldung - der Anmelderin (eigenes Aktenzeichen ) mit dem Titel

Bezug genommen. Wenn der Steigerungs-SCR2 ausgeschaltet ist j fließt nun weiterhin Strom über den Hebe-SCRl und nach rechts in Anker, Reihenwiderstand und Reiheninduktivität, muß jedoch nach oben durch die Diode D5 zum Leiter 12 fließen. Der Kotorstrom, welcher proportional zum Drehmoment ist, vermindert sich, wie durch den negativ verlaufenden Abschnitt in der Kurve T in Figur 3 gezeigt.

Die in der Induktivität ^8 durch Entladung des Kondensators CH gespeicherte Energie klingt nun durch Stromfluß über den doppelt wirkenden Widerstand RH und die Diode D5 ab. Dieses Abklingenlassen des induzierten Stromes ist eine Funktion des Widerstands RH. Es wird bemerkt, daß die bisher beschriebenen Hotorströme nicht durch die Widerstände R3 und R*l fließen, sondern daß diese Widerstände in Reihe mit den entsprechenden Paaren von SCR's parallel zur Spannungsquelle liegen. Der Motorstrom fließt nur in Senkrichtung durch R3 und dieser Motorstrom 1st nur im 3· ■ Quadranten vorhanden und hat daher geringe Wirkung auf die Größe von R3· Das bedeutet, daß der Widerstand R3 in Reihe mit den Gleichrichtern SCRl und SCRH parallel zur Sammelschiene m_;it konstantem Potentials den Netzleitern 12 und 1*1, liegt. Ebenfalls liegt der Widerstand RH in Reihe mit

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den Gleichrichtern SCH2 und SCR3 parallel zu den Leitern 12 und Ih. Auf diese V.^reise erfüllen diese Widerstände eine weitere Funktion, sie schützen nämlich die zugehörigen SCR's vor induzierten Spannungspitzen oder schützen einen SCR vor der vollen Sammelschienenspanr.ung, falls der andere, damit in Reihe liegende SCR ausfällt. Steigerung und Verminderung v/erden abwechselnd gezündet, wie durch die Kurve ΐ in Figur 3 zwischen to und t2 gezeigt.

Die Mittelteile der Kurven in Figur 3 zeigen die Funktion des Motors, wenn sie auf Viertel geschwindigkeit vermindert ist. Dies wird durch Drehen der Geschwindigkeitseinsteilein· richtung um eine Teilstrecke nach rückwärts erreicht. Dadurch wird die Spannung an der Basis des Transistors T3 vermindert und infolgedessen der Ausgang des Transistors ?5 vermindert. Dadurch kann das Signal an der Basis des Transistors T9 auf den Socke !pegel vermindert v/erden, das ist der Pegel, welcher von dem durch die Widerstände R51 una R52 gebildeten Spannungsteiler erzeugt wird. Es ist dies der positive Spar.r.ungswert, unterhalb welchem das Strcmbezugssignai nicht durchgehen kann, wodurch das negative Drehmoment auf 75 % begrenzt wird.

Das Signal j welches nunmehr auf den Lingangsverbindungspur.kt 98 des Pegeicetektors gegeben wird, ist die positive Sockelspannung abzüglich des Stromrückkopplungssignals mit positiver Polarität. liunmehr wird kontinuierlich auf Verminderung gesteuert, bis der Ankerstrom auf Null absinkt und sich umkehrt und dementsprechend kehrt sich das Stromrückkopplungssignai'um und wenn es zur Sockelspannung addiert wird, steuert es den Eingang am Pegeldetektor auf

einen 909884/1179

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einen Wert oberhalb +5 Volt, was wiederum die Zündung der Steigerung hervorruft, wie durch den ersten positiven Anstieg der Kurve T nach dem Zeitpunkt t2 in Figur 3 gezeigt. Wenn der Steigerungs-SCR2 gezündet ist, wird der Verminaerungs-SCRJ abgeschaltet. Der i-.'otorstrcm fließt jedoch weiter nach" links im Anker. Die Reiheninduktivität SI wird nun die Quelle einer Spannung, Vielehe sich zur Ankergegenspannung addiert, so daß die Summe die Samme. 1-schienenspannung übersteigt. Dies bewirkt eine Zündung der Gleichrichter SCR5 und SCR6. Es tritt jedoch nur der Gleichrichter SCRö in Wirksamkeit, da SCR5 lediglich den Steigerungs-SCR2 kurzschließt, welcher leitet.

Die Art der Zündung dieser Widerstandsschleifen-SCR's wird in Verbindung mit der Zündschaltung FC5 beschrieben, ca die Zündschaltung FCC mit Ausnahme der einstellung des Potentiometers 76 gleich und daher als Block dargestellt ist.

Wenn die Sammelschienenspannung in der genannten Weise überstiegen wird, übersteigt die Spannung am Schleifer des Potentiometers 7^ öie Zündspannung der Zenerdiode ZDl. Infolgedessen fließt Strom vom Leiter 12 über den Widerstand RIiS, das Potentiometer Jk und dessen Schleifer, die Zenerdiode ZDl und die Basis sowie den Emitter des Transistors Tl zum gemeinsamen Leiter 1^. Dadurch wird der Transistor eingeschaltet, wodurch Strom vom Speiseleiter 72 über die Widerstände R14 und R15 und den Transistor Tl zum Leiter I¹I fließt. Der Spannungsabfall am Widerstand Rl4 bewirkt einen Stromfluß vom Leiter 72 über den Widerstand Rio und den Emitter-Basiskreis des Transistors T2, se daß der letztere eingeschaltet wird. Infolgedessen fließt Strom vom Leiter

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72 über den Widerstand Rio, den Transistor T2 und den Widerstand Rl? in die Steuerelektrode des Gleichrichters SCR5, so daß der Gleichrichter SCR5 gezündet und leitend wird". Dadurch wird die Widerstandsschleife über den Widerstand RIO, die Induktivität 66 und den Gleichrichter SCR5 geschlossen, was jedoch in diesem Zeltpunkt keine Wirkung hat, da diese Schleife lediglich parallel zum Kreis des Steigerungs-SCR2 liegt.

Wenn die genannte Summenspannuftg höher steigt, betätigt die Spannung am Schleifer des Potentiometers J6 die Zündschaltung FC6, so daß der Gleichrichter SCR6 gezündet und leitend wird. Infolgedessen fließt nunmehr der Motorstrom weiterhin in der gleichen Richtung, statt jedoch durch den Verminderungs-SCR3 zu fließen, fließt er auf dem Weg der Widerstandsschleife und nach oben durch die den Steigerungs-SCR2 überbrückende Diode. Dieser Weg erstreckt sich von der linken Seite des Ankers über die Spule de.s Relais SBR, den Kontakt Ml, den Widerstand R3, die Diode D3, den Versorgungsleiter 12, den Widerstand RIl, die Induktivitäten 68 und 70, den Gleichrichter SCR6, den gemeinsamen Leiter Ik₃ die Diode D^, den-Widerstand R4, die Induktivität SI₃ den Widerstand SR und den Kontakt H zur rechten Seite des Ankers.

In diesem Kreis wird der negative Kotorstrom geringer, wie durch den positiven Anstieg in Figur 3 gezeigt. Die Spannung am Pegeldetektor fällt dann unterhalb 4 Volt ab .und es wird-die Verminderung wiederum gezündet, worauf wieder eine Steigerung folgt und so weiter. Bei'jeder Zündung der Steigerung schließt der Gleichrichter SCR6 die Wider

standsschleife 909884/1179

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standsschleife, so 'daß ein Weg für den negativ sich vermindernden Strom gebildet wird, wenn die Samnelschienenspannung anzusteigen versucht. Bei jeder Zündung der Verminderung werden die Gleichrichter SCR5 und SCRo ausgeschaltet. Zu diesen Zweck entlädt sich bei Zündung des Verminderungs-SCR3 der Umschaltkondensator TA über den Gleichrichter SCR3, die Induktivität 46 und die obere Härte der Induktivität 46 sowie die obere Hälfte der Induktivität 48. Wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, ist die obere Hälfte der Induktivität A8 nicht nur magnetisch mit ihrer unteren Hälfte gekoppelt, durch welche der Gleichrichter SCR2 ausgeschaltet wird, sondern ist außerdem magnetisch mit der Induktivität 63 gekoppelt. Dadurch wird eine Spannung in der Induktivität 68 induziert, so daß der Gleichrichter SCRo umgekehrt vorgespannt und ausgeschaltet wird. Die Spannungspolaritäten sind durch die an" den Induktivitätswindungen angebrachten Punkte angegeben. Die obere Hälfte der Induktivität 48 spannt den Gleichrichter SCR5 umgekehrt vor, so daß dieser ausgeschaltet wird.

Der Motorstrom ändert sich sodann, wie durch cie Kurve T zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 gezeigt, so daß der Motor auf Viertel geschwindigkeit verzögert wird. Das negative Drehmoment wird auf 75 % begrenzt, da direkt nach diesem Wert des negativen Drehmoments die Summe der Sockelspannuhg und des Rückköpplungsstrcmsignals 5 Volt übersteigt, was eine Zündung der Steigerung bewirkt;. Wenn diese geringere Geschwindigkeit erreicht ist, wird die Anlage automatisch auf 50 % positives Drehmoment durch

Rückkopplungssteuerung eingeregelt, wie oben beschrieben, so daß der Motor weiter mit Viertelg eschwindigkeit läuft.

9884/1179 Wenn

Wenn die Geschwindigkeitseinsteileinrichtung ira Zeitpunkt t^ nach Figur 3 in die Aus-Stellung zurückgedreht wird, wird wiederum 75 % negatives Drehmoment ausgeübt, wie oben beschrieben, so daß der ί-'otor bis zum Anhalten verzögert; wird.

Ls ist; aus Figur 2a ersichtlich, daß beim Zurückdrehen cer Geschwindigkeitseinstelleinrichtung vom heben in die Aus-Stellung die Relais unc das hauptschütz zurückgestellt werder., mit Ausnahme ces "unter Spannung^|:-Relais- HUV, weiches selbsttätig erregt gehalten, wird, des Schützes Db, weiches .durch' aas Relais HUV erregt gehalten wird und des Relais i"C, weiches durch aas Schütz D3 erregt gehalten wird. 3er Kontakt h der Geschwindigkeitseinsteileir.richtung öffnet den Erregerkreis des Relais BR₃, so daß dieses Relais entregt wird. Das Relais BR öffnet wieder seinen Kentakt BRl nach Figur 2b, so daß die Brenssolenoide S er.tregt Mnä dadurch die mechanische Bremse gelöst wird. Das Relais BR öffnet am Kontakt 2 seinen Seibsthaltekreis und entregt am Kontakt 3 das. Relais M'TR. Nach einer Zeitspanne, weiche ein vollständiges Anhalten des Motors gewährleistet, öffnet das Relais -I^-TR der. mit Zeitverzögerung öffnenden Kontakt l, so daß das Relais I-IR entregt wird.. Dieses Relais öffnet wiederum seinen Kontakt MR2 nach Figur 2c, so daß die Speisespannung von den Transistoren aer Zündschaitungen FC5 und FCo getrennt wird. Dies verhir.cert eine unabsichtliche Zündung der Gleichrichter SCR5 oder SCR6 in der Widerstandsschleife durch Linschaltstöße, da diese infoige der Versorgungsgleichspannung eingeschaltet -bleiben wurden. Das Relais KR öffnet ebenfalls seinen Kontakt 1 nach Figur 2a, so daß das Schütz M ent-

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BAD OHfG)NAL

regt wird, Kelches die Kontakte Ml, M2 und 143 wieder öffnet, so daß der Anker und die Spannungsrückkopplung abgetrennt und das Relais FTR entregt wird. Das Relais SBR wird ebenfalls entregt, wenn der Motorstrom sinkt. Nach, einer Zeitspanne öffnet aas Relais FTR wieder seinen mit Zeitverzögerung öffnenden Kontakt I₃ so daß das Relais FP entregt wird. Dieses Relais öffnet wieder seinen Kontakt FPl, so daß der Widerstand R5.in die Nebenschlußfeldwicklung eingeschaltet wird und das Feld im nächsten Zeitpunkt wiederum stufenweise mit vermindertem Wert und dann mit vollem Wert erregt wird.

Die Anlage ist nun abgeschaltet und zu einem weiteren Betrieb durch Drehen der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung bereit.

Figur ¹T zeigt die Drehmoment- und Geschwindigkeitskurven . für den Senkbetrieb. Dies schließt eine Beschleunigung in Senkrichtung mit 75.% negativem Drehmoment, was dem Quadrant III-Betrieb entspricht, und ein Laufen in Senkrichtung unter Belastung und eine Verzögerung, beides mit positivem Drehmoment, ein, was dem Quadrant-IV-Betrieb entspricht .

Dieser Betrieb wird ausgelöst, indem die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in die Senkrichtung gedreht wird. Dies bewirkt eine Erregung der Relais FP, KR, FTR und des Kontakts K₃ wie oben beschrieben. Zusätzlich erregt der Kontakt 5 der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung das Relais LBR, so daß dessen "Kontakt LBRl nach Figur 2 geschlossen wird, was in diesem Zeitpunkt keine Wirkung hat, da der

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Kontakt 2 des Begrenzungshalteschalter parallel dazu geschlossen ist. Der Xontakt 6 der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung erregt das Begrenzerrelais L, welches seinen Kontakt Ll öffnet und seinen Kontakt L2 nach Figur 2b schließt.

Diese Betätigung der Begrenzerrelaiskontakte trennt die positive Spannung von 22 Volt von der Basis des Transistors T4 und schließt die .negative Spannung von 22 Volt daran an. Diese negative Spannung an der Basis spannt den Transistor T^l so vor, daß er abgeschaltet wird.

Infoige'dessen wird positive Spannung über die Widerstände R35 und R3o an die Basis des Transistors T6 gelegt, so daß dieser eingeschaltet wird. Dadurch wird der Hebe-Zündschaltungsoszillator kurzgeschlossen, um zu verhindern,_ daß er den iiebe-SCRl zündet.

Gleichzeitig hebt die positive Spannung am Kollektor des Transistors T4 den Kurzschluß des Senk-Zündschaltungsoszillators auf, so daß dieser anlaufen und den Senk-SCR^ mit Torimpuls steuern kann.

Die erwähnte Drehung der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in Senkrichtung bewirkt die Aufgabe einer'negativen Spannung von Schleifer des Kebe-Senk-Potentiometers KLP nach Figur 2a auf die Basis des Transistors T3, so daß dieser ausgeschaltet wird, da sein Emitter über den Widerstand R31 an den Nulleiter 36 angeschlossen ist.

Infolgedessen wird der Transistor T5 ebenfalls ausgeschaltet,

so 90 9 884/1179

SAD OFHG^AL

so daß kein Spannungsfehlersignal von diesen abgegeben wird. Dementsprechend befindet sich das Strombezugssignal auf dem vom Spannungsteiler R5-1-R52 erzeugten Sockelwert. Da keine Stromkopplung vorhanden ist, wird dieser Sockelwert, der 2 Volt betragen kann, auf den Pegeldetektor nach Figur 2c gegeben, so daß die Zündung des Verminderungs-SCR3 bewirkt wird.

Da die Verminderungs- und'Senk-SCR's nunmehr gezündet sind, fließt Strom vom Leiter 12 über den Verminderungs-SCR3'y die Induktivität 46, die obere Hälfte der Induktivität 48, den Widerstand R4, die Induktivität SI, den Widerstand SR, den Kontakt 4, den Anker A, die Spule des Relais SBR, den Kontakt Ml, den Widerstand R3, die untere Hälfte der Induktivität 42, die Induktivität 44 und den Senk-SCR4 zurr, gemeinsamen Leiter 14. Das Stromrückkopplungssignal steigert den Eingang in den Pegeldetektor auf 5 Volt. Die Steigerung wird gezündet, bis der Eingang zum Pegeldetektor auf 4 Volt vermindert ist und so weiter. Der durchschnittliche Wert des Stromrückkopplungssignals beträgt 2,5 Volt. Das Relais SBR schließt den Kontakt SBRl, so daß das Bremsrelais BR erregt wird, um die mechanische Bremse zu entspannen und das Relais MTR zu erregen.

Dadurch* werden 75 % negatives Drehmoment zur Beschleunigung des Motors in Senkrichtung ausgeübt, wie im linken Teil der Kurven in Figur 4 gezeigt ₃ was als Quadrant III-Betrieb bezeichnet wird. Bei jeder Steigerung des Stroms für das negative Drehmoment steigert sich auch die Stromrückkopplung und vrird zur Sockelspannung addiert. Unter umständen übersteigt die Summe derselben 5 Volt am Pegeldetektorverbin-

_{A Λ} dungspunkt

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dunrspunkt 98, so daß die Zündung des Sfrteigerungs-SCR2 hervorgerufen wird. Dadurch wird die Abschaltung des Verr;inderungs-SCR3 bewirkt. Der Motorstrom fließt weiterhin in der gleichen Richtung über den Senk-SCR^ und die Diode D4. Dies ist durch den ersten positiven Anstieg in der Kurve T in Figur '4 gezeigt. Der Motorstrom vermindert sich sodann und wenn die Pegelaetektorspannung unter ^ Volt abfällt, wird der Verminderungs-SCRJ wieder gezündet, danach wieder aer Steigerungs-SCR2 und so weiter abwechselnd. Wenn der Motor seine Laufgeschwindigkeit annähert, regelt die Geschwindigkeitsrückkopplungsspannung am Verbindungspunkt SO nach Figur 2b die Anlage auf 50 % positives Drehmoment im Zeitpunkt ti in Figur h.

Venn sich der Motor in £enkr_lchtung beschleunigt, wird eine negative Spannung rückgekoppelt und auf den Verbindungspunkt 80 gegeben. Diese negative Spannung regelt das Strombezugssignal, zu welchem das Stromrückkoppiungssignal addiert wird, so daß eine Summe gebildet wird, welche eine kontinuierliche Zündung des Steigerungs-SCR2 bewirkt, bis der Motorstrom sich vermindert und seine Richtung umkehrt, so daß er nach unten über das Steigerungs-SCR2 und nach oben über die Diode D2 fließt. Dieser Strom erzeugt ein Verzögerungsdrehmomer.t„ so daß der Motor auf seiner Laufgeschwindigkeit in Senkrichtung gehalten wird, wie durch die Kurve T zwischen den Zeitpunkten ti und t2 in Figur 4 gezeigt. Dieser umgekehrte Strom vermindert nun die Spannung am Pegeldetektor, so daß der Verminderungs-SCR3 gezündet und danach wieder die Steigerung gezündet wird und so weiter abwechselnd, um die Senkgeschwindigkeit konstant zu halten, v/ie durch die Kurve S bis zum . Zeitpunkt t2 in Figur V gezeigt.

um 9 09884/1179 ~

Un; die Senklast zu verzügern, wird die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung um eine gewisse Strecke, beispielsweise bis zum vi^erte-- g ^eschwindigkeitspunkt _s zurückgedreht. Dadurch wird die negative Geschwindigkeitsbezugsspannung an der Dasis des Transistors ?3 vermindert und dementsprechend erhöht sich das Strombezugssignal bezüglich der negativen Geschwindigkeitsrückkcppiungsspannung am Emitter. Die Steigerung wird kontinuierlich gez'ündet, bis 150 % Verzögerungsdrehmoment erzielt sind. Eei diesem Wert v.'ird der Vernir.derungs-SCRJ. gezündet und der Steigerungs-SCR2 abgeschaltet. Infolgedessen wird die Reiheninduktivität eine Spannungsqueile, wodurch die Sammelschienenspannung angehoben wird, um den SCR5 in. der ersten V.'iderstandsschleife zu zünden. Strom fließt nunmehr nach um;en durch diese V.'iGerstandsschleife und nach oben durch die Diode D2, so daß bis zu 75 % Verzcgerungsdrehir.oment erzielt werden. Menn die Sammeischienenspannung weiterhin infolge der überholenden Last ansteigtj wird der SCRb" gezündet, so daß'die zweite Widerstandsschleife geschlossen wird. Strom fließt nunmehr nach oben durch die Diode D5 und nach unten durch die zweite Widerstandsschleife' parallel zur ersten Wiaerstandsschleife, so daß bis zu 150 % Verzögerungsdrehmoment erzeugt werden, wie durch die Kurven zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 in Figur k gezeigt.

Die Anlage regelt sich dann auf 50 % positives Drehmoment bei Viertel s enkgeschv/indigkeit bis zum Zeitpunkt t^ ein. Wenn die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung ausgeschaltet wird, werden wiederum 150 % Verzögerungsdrehmoment ausgeübt, so daß der Motor beim Zeitpunkt t5 in Figur k zum Stillstand gebracht wird.

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Ls~ ist ersichtlich, daß die Verlegung der Widerstände R3 •una R4 ohne hinzufügung von Bestandteilen Vorteile ergibt. Früher war diese Art von Widerständen in die horizontale Leitung zwischen den Mittelpunkt der Halbbrücke und den Mittelpunkt zwischen den parallelen ümschalt-Kondensatorunc Diodenkreisen eingeschaltet. In dieser Anordnung hatten diese Widerstände nur eine Funktion, nämlich den induzierten Strom der Urr.schaltinduktivitäten abklingen zu lassen. In der erfindungsgemäßen Anordnung dienen diese Widerstände immer noch diesem Zweck und zusätzlich schützen sie die SCR's, da sie nunmehr in Reihe mit den SCR's parallel zur Sammelschiene mit konstantem Potential liegen. Die Spitzensperrspannung am abgeschalteten SCR ist ebenfalls vermindert. .

Nunmehr wird die.Gegenstrombremsung verhindernde Wirkung der Festkörperschaltung beschrieben.

Ls werde angenommen, daß die Anlage beim Absenken ist und dass die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung die ganze Strecke über die Aus-H'tellung in eine Hebe-Stellung gedreht ist. Die Schaltung .zur Verhinderung der Gegenstrombremsung verhindert eine Zündung des Kebe-SCRl, bis der Motor nahezu die Geschwindigkeit I¹JuIl erreicht hat. In an sich bekannter Weise, erspart die Verhinderung der Gegenstrombremsung die Verwendung von Schutzwiderständen im Motorkreis. Wenn daher eine Rückwärtsspannung aufgegeben wird,-während der Motor noch schnell läuft, wird die Rückwärtsspannung zur Gegenspannung addiert, so daß die Spannung außerordentlich hoch wird, was die Einschaltung von Widerständen in den Motorkreis zu Schutzzwecken erforderlich macht.

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Da bei dieser Anlage ein Verzögerungsdrehmoment in Form.' einer Stromrückgewinnungsbremse sowohl für die Beschleunigung als auch für das Anhalten verwendet wird, ist eine Gegenstrombremsung nicht erforderlich und eine Verhinderung der Gegenstrombremsung vermeidet, wenn sie in die Festkörper-Steueranlage eingeschlossen werden kann, das Erfordernis solcher Schutzwiderstände. Daher ist der Einbau einer die Gegenstrombremsung verhindernden Steuerung in die Festkörperanlage höchst erwünscht.

Es wird daran erinnert, daß während des hebens eine positive Spannung zum Summierverbindungspunkt 86 an der Basis des Transistors Ή rückgekoppelt wird. Außerdem wird während des Hebens positive Spannung über den Kontakt L auf diese Basis gegeben, so daß der Transistor T4 eingeschaltet gehalten wird.

Andererseits wird während ueö Ser.kens negative Spannung über den Kontakt L2 zum Summierverbindungspunkt 86 gegeben, so daß der Transistor T^ ausgeschaltet gehalten wird. Außerdem wird negative Rückkopplungsspannung vom Motor auf den Verbindungspunkt 86 gegeben.

Es ist nun ersichtlich, daß beim Absenken mit negativer Spannung über den Kontakt L2 und negativer Rückkopplung am Verbindungspunkt 86 ein Drehendes PotentiometersHLP auf Heben keine Zündung des Hebe-SCRl ermöglicht, solange der Motor weiterhin in der Senkrichtung läuft und seine negative Spannung am Verbindungspunkt 86 beibehält. Dies ist auch so, wenn sich der Kontakt L2 öffnet und der Kontakt Ll schließt, so daß die positive Spannung an den Sum-

mierverbindungs-90988471179

_ßAO

iiiierverbinaungspunkt angeschlossen wird. Diese Speisespannung betrügt 22 Volt, wahrend die Rückkopplungsspannung; dieselbe am Verbindungspunkt 86 übersteigt, so daß eier· Transistor TA ausgeschaltet gehalten wird.

Figur 5 zeigt, v.'ie die Umkehrung der Spannung am Motor durch die die Gegenstrombremsung verhin» ^rnde Steuerung ermöglicht wird, wenn sich der Motor unter der Wirkung des oben beschriebenen Verzögerungsdrehmoments verlangsamt Der Senkosziilator schwingt, wie in Figur 5(c) gezeigt. Wenn die Motorgeschwincigkeit Null erreicht und die Gegenspannung auf -25 Volt sinkt (Figur 5(a)), beginnt der Transistor Tk leitend zu werden, so daß seine Kollektorspannung sich von etwa +15 Volt zu vermindern beginnt, wie in Kurve (b) gezeigt, bei etwa 10 Volt am Kollektor leitet aer Transistor TA genug Strom im Nebenschluß, um den Betrieb des Senk-Zündschaltungsoszillators zu unterbrechen, wie bei (c) in Figur 5 gezeigt.

Es ist nun eine tote Zone vorgesehen, während v/elcher weder der Senk-SCRA' noch der Kebe-SCRl eingeschaltet sina. Dies gewährleistet, daß beide nicht gleichzeitig leiten.

V.'enn die Gegenspannung auf -22 Volt vermindert ist, ist der Transistor "4 etwas mehr leitend geworden, so daß seine Koliektcrspannung auf +3 Volt abgefallen ist. 3ei dieser Spannung wird der Transistor T6 ausreichend ausgeschaltet, so daß der Hebe-Zündschaltungsoszillator wiederum anlaufen kann, wie in Figur 5(d) gezeigt. Die Größe des Widerstands RjS bestimmt die Breite dieser toten Zone,

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da sie festlegt, bei welcher Kollektorspannung des Transistors T^ der Transistor TS in Tätigkeit tritt, um den hebeoszillator zu steuern.

Der rechte Teil der Kurven in Figur 5 zeigt die die Gegenstrombremsung verhindernde Steuerung beim Wechsel vom Heben zum Senken. Wie in der Kurve (b) gezeigt, steigt nunmehr die Kollektorspannung des Transistors T^, wenn er durch die Summe aer positiven Gegenspannung und der negativen Speisespannung am Summierverbindungspunkt 86 gesperrt wird. Uei 3 Volt am Kollektor wird der hebeoszillator abgeschaltet und die tote Zone beginnt. Bei etwa 11 Volt am Kollektor des Transistors T4 (+ 21 Volt Gegenspannung) beginnt der Senkoszillator zu schwingen. Diese Werte dienen als Beispiel und können für jede besondere Anlage eingestellt werden. Kin Schwellwert von 1 Volt ist zwischen dem Ausschalten und Einschalten der Steueranordnungen für den Senkoszillator dargestellt. Dieser Wert kann sich ändern, ist jedoch als Beispiel angeführt.

Nunmehr wird der Begrenzungshalte- und Ausweichvorgang beschrieben.

Um eine Beschädigung zu verhindern, ist ein schützender Begrenzungshalteschalter LS so angeordnet, daß das Hubwerk schnell angehalten wird, falls eine Last zu weit angehoben ist. In Giesem Fall schließen sich die Kontakte 1 und 3 und die Kontakte 2 und 4 des Begrenzungshalteschalters LS öffnen sich gemäß Figur 2b. Der Kontakt 4 trennt den Anker von der Stromversorgung. Der Kontakt 3 schließt einen dynamischen Bremskreis, indem er den dynamischen

Bremswiderstand 909884/1179

Bremswiderstand DBR parallel zum Anker schaltet. Die Gegenspannung bewirkt einen Stromfluß von der linken Seite des Ankers über den 'widerstand DBR und den Kontakt 3 zur rechten Seite des Ankers, was einen schnellen, dynamisch gebrerr.sten halt hervorruft.

Weiter entregt der Kontakt 2 die Solenoide S, so daß die mechanische Reibungsbremse angewendet wird, um zum Anhalten des Motors beizutragen.

Wenn der Kontakt k den Ankerkreis unterbricht, wird die in.der Reiheninduktivität SI gespeicherte Energie durch Stromfluß über die Widerstände SR und R9, die Diode 8, den Verminderungs-SCR3, die Induktivität 46, die obere LaIfte aer Induktivität ^8 und den Widerstand R4 bei Spannung einer Polarität abgeleitet und bei Spannung entgegengesetzter Polarität fließt Strom über die untere Hälfte der Induktivität 43, die Induktivität 50, den Steigerungs-SCR2, den Widerstand R8., die Diode D7 und den Widerstand SR. Daher ist im wesentlichen keine Bogenbildung am Kontakt k₃ wenn er den Motorkreis unterbricht.

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Der Kontakt 1 des Lsegrenzungshalteschalters schließt einen Kreis, welcher ein Ausweichen oder Zurückweichen der Last mit im wesentlichen 50 % Drehmoment bewirkt, so daß der. Haken nach unten gefahren wird, während die lastfreie Absenkgeschwindigkeit auf etwa 20 % Grundgeschwindigkeit oder 50 % bei Vollast begrenzt wird. ^f'

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Dies wird durch Drehen der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung in Senkrichtung durchgeführt. Dadurch wird eine Zün-

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dung des Senk-SCR4 bewirkt, wie oben beschrieben, da der Transistor T4 durch den Kontakt L2 des Relais L so vorgespannt ist, daß er gesperrt ist. Das Relais LBR schließt seinen Kontakt LBRl nach Figur 2b, so daß die Bremsentspannungs-Solenoide S erregt werden und die mechanische Bremse gelöst wird. Der Kontakt LBRl überbrückt den Kontakt 2 des Begrenzungshalteschalters, welcher nunmehr geöffnet ist. Der Motor wird nunmehr in Senkrichtung in einem Kreis vom positiven Speiseleiter 12 über"'den Kontakt 1 des Begrenzungshalteschalters, den Widerstand R7 und sodann über den Kontakt 3 und den Anker A parallel zum Widerstand DBR, die Spule des Relais SBR, den Kontakt Ml, den Widerstand R3, die untere Hälfte der Induktivität 42, die Induktivität 44 und den Senk-SCR4 zum gemeinsamen Leiter 14 gespeist.

Dies bewirkt, daß der Motor die Last derart absenkt, daß die Kontakte des Begrenzungshaiteschalters LS wieder die in Figur 2b gezeigten Stellungen einnehmen. Die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung kann sodann auf Aus oder auf Heben oder Senken gedreht werden, um die Anlage wie vorher zu betätigen.

Es ist ersichtlich, daß die gerade beschriebene Schaltung eine einfache und wirksame Begrenzungshalte- und Ausweichsteuerung ergibt, welche von einer auf konstantem Potential befindlichen Sammelschiene aus betätigbar ist.

Nunmehr wird die Schaltung zur Felderzeugung bei Spannungsausfall beschrieben.

Die Diode 6 und ihr Anschluß ergeben automatisch eine Neben-

909884/1179 schlußfelderregung

BAO

schlußfelderregung, so daß eine dynamische bremsung des Hörers in; Fall eines !«etzausfails bewirkt wird. Dies ist eine notwendige Sicherheitsmaßnahme, welche cen gefährlichen Zustand eines Fallens der Last verhindert, wenn gleichzeitig die mechanische Bremsung und die Hetzspannung ausfallen sollten.

Wenn die Netzspannung ausfällt-, wird das dynamische üremsreiais OB so zurückgestellt, daß es seinen Kontakt DBi nach Figur 2c wieder schließt. Wenn das Kubwerk sich abzusenken beginnt und die Last überholt, tritt ein dynamischer Bremskreis, weicher sich von der rechten Seite des Ankers über die Kontakte K unc DBi und den dynamischen bremswioerstand D3R zur linken Seite aes Ankers erstreckt, GynaiTiisch in Tätigkeit, so daß der Motor gebremst wira. Um des zu ermöglichen, liefert der Anker Strom von der rechten Seite desselben über die Kontakte ¹J und DbI, die Diode Do, den Widerstand R5 und die Nebenschlußfeidwickiung zur linken Seite des Ankers. Daher wird das Nebenschlußfeld erregt und die dynamische Bremsung ermöglicht ein langsames Absenken der Last.

Patentansprüche 909884/1179

BAD ORfGiNAi.

Claims (1)

1. ?at e nt an s c rü c he

   Statische Motorsteueranlage, gekennzeichnet durch eine elektrische Spannungsquelle, eine von dieser Spannungsqueiie gespeiste statische umsteuereinrichtung: zum Aufgeben einer Vorwärts- oder einer Rückwärtsspannung auf den Motor, se daß dieser in der gewählten Richtung läuft, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Richtungssteuersigr.ais, eine statische Steuereinrichtung für die Richtung und für die Verhinderung der Gegenstrombremsung mit auf das Richtungssteuersignal ansprechenden Richtungssteueranordnungen zur'Steuerung der statischen Umsteuereinrichtung, so daß eine Spannung in der angegebenen Richtung auf den Motor gegeben wird, und durch eine Einrichtung, weiche betätigbar ist, wenn der Motor in einer Richtung läuft und das Richtungssteuersignal aufgegeben ist, um den Betrieb in der anderen Richtung hervorzurufen," so daß die Aufgabe einer Rückwärtsspannung auf den Motor verhindert wird, bis die Motorgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen, niedrigen Wert vermindert ist.

   Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für Richtung und Verhinderung der Gegenstrombremsung eine auf die Gegenspannung des Motors ansprechende Einrichtung aufweist, welche die Aufgabe einer Rückwärts spannung: verhindert, bis die Gegenspannung auf einen, vorbestimmten niedrigen Wert abgefallen ist.

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   Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die statische umsteuereinrichtung eine Festkörper-Um-

   steuerschaltanordnunp aufweist, die statische Steuereinstrom richtung für Richtung und Verhinderung der Gegerföremsung eine Festkörper-Zündeinrichtung für Vorwärtssteuerung und eine Festkörper-Zündeinrichtung für Rückwärtssteuerung zur Erzeugung von Zündimpulsen zur Steuerung der Festkörperanordnungen in der Umsteuerschaltanordnung sowie eine von dem Richtunssteuersignal gesteuerte Halbleiteranordnung aufweist, welche einen ersten Betriebszustand, in welchem dieselbe die Festkörper-Zündeinrichtung für die Vorwortssteuerung steuert, und einen zweiten Betriebszustand aufweist, in welchem dieselbe die Festkörper-Zündeinrichtung für die Rückwärtssteuerung steuert, sowie durch eine Einrichtung zum Aufgeben eines Signals, welches proportional zur Gegenspannung des Motors ist und eine Polarität besitzt, die durch die Drehrichtung des Motors bestimmt ist, so daß das Richtungssteuersignal · übersteuert wird, wenn es den Rückwärtsb^trieb hervorzurufen sucht, bevor die i-ictorgeschwindigkeit auf einen niedrigen Wert abgesunken ist. .!<

   Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' daß das Richtungssteuersignal eine Polarität für Vorwärtsbetrieb und, die entgegengesetzte Polarität für Rückwärts- -. betrieb des Motors aufweist und daß die Steueranlage für Richtung und Verhinderung der Gegenstrombremsung eine auf die Motorgegenspannung ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines Signals zur Verhinderung der Gegenstrombremsung mit der gleichen Polarität wie das Richtungssteueroignal aufweist, welches zur Wirkung kommt, wenn eine Um

   kehr 909884/1179

   ORfQiNAi.

   -"61 -

   kehr durch Aufgabe eines Richtur.gssteuersignals entgegengesetzter Polarität versucht wird, bevor die f'otorgeschwindigkeit auf einen niedrigen V/ert abgesunken ist, wobei das" letztere Signal übersteuert wird, bis es auf einen vorbes-tinunten niedrigen Wert abgesunken ist.

   5. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die statische Steuereinrichtung für Richtung und Ver-

   s tr on
   Hinderung der Gegerjbremsung eine Einrichtung zur Erzeugung einer toten Zone zwischen der Beendigung des Signals, welches auf eine Richtungssteueranordnung aufgegeben wird, und dem Beginn des Signals für die andere Richtungssteueranordnung aufweist, so daß gewährleistet wird, daß beide Richtungssteueranordnungen nicht gleichzeitig betätigt werden.

   6. Statische Kebenschlußnotor-Steueranordnung für ein Kubwerk, gekennzeichnet durch eine elektrische Spannungsquelle, eine von der Spannungsquelle gespeiste Einrichtung zur Aufgabe eines einstellbaren, einseitig gerichteten Stromes auf die Nebenschlußfeldwicklung des Motors, eine Umsteuerschaltanordnung, Vielehe über eine auf konstantem Potential befindliche Sammelschiene von der Spannungsquelle gespeist wird und auf den Motoranker einen Strom mit. einem Sägezahnprofil gibt, dessen durchschnittliche Gleichstromstärke den Motor steuert, wobei die Unsteuerschaltanordnung Hebe- und Senk-Halbleiteranordnungen, Vielehe so betätigbar sind, daß der Motor in' der Kebe- oder Senkrichtung gesteuert wird, sowie Steigerungs- und Verminderungs-Kalbleiteranordnungen aufweist, welche ab

   wechselnd 909884/1179 .

   wechselnd.· und zyklisch betätigbar sind, während die Hebe- oder Senk-Halbleiteranordr.ur.g betätigt "wird, so daß die "otorgeschwindigkeit gesteuert und geregelt wird, eine Richtungs- und Geschwindigkeitseinstelleinrichtung, welche so betätigbar ist, daß ein Richtungssteuersignal r.it positiver oder negativer Polarität zur Steuerung des Motors in der nebe- oder Senk-Betriebsrichtung una ein veränderliches Geschwindigkeitssteuersignai zur Steuerung der Motorgeschwir.digkeit proportional dazu erzeugt; wird, eine Einrichtung zum Ableiten des Xotorgegenspannungs-Rückkoppiungssignais vor. Ankerkreis, eine Einrichtung zurr. Ableiten eines Motorstrom-Rückkopplur.-fssignals von Ankerkreis, eine Zündsteuer-■schaltung r.it einer auf das Richtungssteuersignal ansprechenden Einrichtung zur Erzeugung der richtigen hebe- oder Senk-Steuerzünäir.pulse, so dais die jeweilige Hebe- oder ienk-Kaicieiteranordnur.g gesteuert wird, und r.it einer auf die algebraische Summe des Geschwindigkeit s Steuersignals und das Strcrr.rückkopp-ungssignal ansprechende Linrichtunr zur Erzeugung von.Zündimculsen, so aa.s abwechselte die Steigerungs- und Vern:inderungslialcjs it er anordnung gesteuert und dadurch die Geschwindigkeit des Motors geregelt wird, wobei die Züncsteuerschaltung eine statische Steuereinrichtung zur Verhinderung cer Gegenstrombremsung aufweist, welche das Motorgegenspannungs-Rückkcpplungssignal und das Richtungssteuer signal miteinander vergleicht und zur Wirkung icommt, wenn der Meter in Heberichtung läuft und die Riehtungs- und Geschwindigkeitseinstelleinrichtung auf Senkbetrieb eingestellt wird, so daß die Erzeugung von Senk-Steuer-

   zündimpulsen 909884/1179

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   züncimpulsen verhindert wird und umgekehrt, bis das Mctcrregenspanr.ungs-Rückkcpplur.gssig.na-i anzeigt, daß die Motcrgeschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert abge·

   7. Steueranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Richtungssteuersignal ansprechende Einrichtung zur Lrzeugung der.richtigen Hebe- oder Senk-Steuerzüncimpulse einen Hebe-Oszillator zur Erzeugung von Torsteuerimpulsen für die Hebe-Iiaibleiteranordnung, einen Senk-Cszillatcr zur Erzeugung von Tcrsteuerimpulsen für die Ser.k-Kalb leiteranordnung und eine aus einem Transistor bestehende Einrichtung aufweist, welche zur V.'irkung kommt. v;enn sie bis zu einem merklichen Betrag leitend gemacht ist, so daß ein erster der Oszillatoren angehalten wird und der Betrieb .des zweiter. Oszillators ermöglicht wird, und welche zur 'wirkung kommt, v/er.r. sie bis zu einem beträchtlichen Betrag gesperrt ist, se daß der zweite Oszillator angehalten und der Betrieb des ersten Oszillators ermöglicht wird, und daß die statische Steueranlage zur Verhinderung der Gegenstrombremsung eine Einrichtung aufweist, welche zur Wirkung kommt, wenn der I-iotor in einer Richtung läuft und die Richtungs- und G-eschwindigkeitseinstelleinrichtung in die andere Betriebsrichtung eingestellt wird, so daß das Gegenspannungs-Rückkopplungssignal das Richtungssteuersignal übersteuert und die Resultante dieser Signale den Transistor steuert,

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