DE372892C - Circuit for three-phase asynchronous motors with countercurrent braking - Google Patents

Description

Schaltung für Drehstrom-Asynchronmotoren mit Gegenstrombremsung. Vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung für Drehstrom-Asynchronmotoren mit Gegenstrombremsung, bei der die Enden des Anlaßwiderstandes beim Einschalten zum Anlassen und beim Ausschalten zum Bremsen so umgeschaltet werden, daß sowohl beim Einschalten als auch beim Ausschalten der Vorschaltwiderstand verkleinert wird, wobei gleichzeitig beim Ausschalten das Drehfeld des Motors umgekehrt wird.Circuit for three-phase asynchronous motors with countercurrent braking. Present The invention relates to a circuit for three-phase asynchronous motors with countercurrent braking, at which the ends of the starting resistor when switching on for starting and when switching off for braking can be switched so that both when switching on and when switching off the series resistance is reduced, while at the same time when switching off the The rotating field of the motor is reversed.

Anwendungsgebiete für die Erfindung sind insbesondere elektrische Bremsungen, z. B. für Hub- und Fahrwerke, Rollgänge u. dgl.Areas of application for the invention are in particular electrical Braking, e.g. B. for hoists and trolleys, roller tables and the like.

Für Hubwerke, .die einen nicht selbst hemmenden Antrieb haben und von Drehstrom-Asynchronmotoren angetrieben werden, hat man zur Bremsung im allgemeinen zwei elektrische Schaltungen: die Schaltung für übersynchrones Senken und die Gegenstrombremsschaltung. Die beiden Schaltungen sind durch folgende wesentliche Eigenschaften gekennzeichnet: Bei der Schaltung für übersynchrones Senken wird der Motor im Senksinne eingeschaltet und von der Last durchgezogen. Er arbeitet hierbei als asynchroner Generator, liefert also Energie ins Netz zurück, was als eine günstige Eigenschaft dieser Schaltung bezeichnet werden muß. Dagegen ist die Regelfähigkeit nur begrenzt; sie hat ihre untere Grenze dicht tiber der synchronen Drehzahl, ihre obere Grenze ist durch die Drehkraft bestimmt, die die sinkende Last auf den Motor ausübt, und durch die Größe der Widerstände iin Läuferstromkreis. Eine Regelung von der Synchrondrehzahl abwärts tlis Null ist nicht möglich.For hoists that do not have a self-locking drive and are driven by three-phase asynchronous motors, one has to brake in general two electrical circuits: the circuit for oversynchronous lowering and the countercurrent braking circuit. The two circuits are characterized by the following essential properties: at the circuit for oversynchronous lowering, the motor is switched on in the lowering direction and pulled through by the load. It works as an asynchronous generator and delivers so energy back into the network, which is considered a favorable property of this circuit must be designated. In contrast, the ability to regulate is only limited; she has her lower limit just above the synchronous speed, its upper limit is through the Torque is determined by the decreasing load on the motor and by the size of the resistances in the rotor circuit. A regulation from the synchronous speed downwards tlis zero is not possible.

Bei der Gegenstrombremsschaltung dagegen wird der Motor zum Senken der Last im Hubsinne eingeschaltet und seine Drehkraft wird durch Widerstände im Läuferstromkreis so weit geschwächt, daß er von der Last entgegen seinem. Drehfeld durchgezogen wird. Hlierdurch ist es möglich, die Drehzahl zwischen 'Null und den praktisch zulässigen höchsten Drehzahlen zu regeln. Der 'Nachteil dieser Schaltung liegt darin, daß der Motor während der ganzen Senkzeit Arbeitsstrom aus dein Netz nimmt, also unwirtschaftlich arbeitet.In the case of the counter-current brake circuit, on the other hand, the motor is used to lower the load is switched on in the lifting direction and its torque is controlled by resistors in the Rotor circuit weakened so far that it is contrary to its load. Rotating field is pulled through. This makes it possible to set the speed between zero and the to regulate practically permissible highest speeds. The 'disadvantage of this circuit lies in the fact that the motor is working current from your network during the entire lowering period takes, so works uneconomically.

In folgendem wird als Beispiel eine Senkbremsschaltung l:eschriehen, die die Vorteile der beiden bisher üblichen Schaltungen dadurch vereinigt, daß der Motor während des größten Teiles des Senkweges als Asynchrongenerator auf das Netz i, 2, 3 arbeitet, wobei also Energie zurückgewonnen wird, und nur auf dem letzten Teil des Senkweges, wo gute Regelfähigkeit zum sanften Absetzen der Last erforderlich ist, mit Gegenstrom gebremst wird. Das besondere Kennzeichen dieser Schaltung liegt darin, daß jede Stellung auf der Senkseite des Steuerapparates beim Einschalten Anlaßstellung, beim Zurückschalten jedoch Bremsstellung ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß beim Schalten in beiden Richtungen Widerstand abgeschaltet wird. Die Schaltung selbst ist in der Abb. r dargestellt; sie wirkt so: Der Ständer des Votors wird von den entsprechenden Kontakten des Steuerapparates io, 2o mit Hilfe des Schützes i r ;in der Hubrichtung, des Schützes 2i in der Senkrichtung eingeschaltet. Die Hubseite weicht nicht von den bekannten Schaltungen ab; der im Steuerapparat befindliche Schleppschalter 4 ist ohne Wirkung, da er keine Spannung erhält. Der Kippumschalter 5 wird durch die Spule 17, die vorübergehend beim Einschalten durch das Kontaktstück g Strom erhält, nach links gelegt und schaltet den Anlaßwiderstand 5o so in den Läuferstromkreis, daß er beim Einschalten des Steuerapparates auf den Stellungen I bis VI Heben io allmählich kurzgeschlossen wird. Beim Zurückschalten bleibt diese Schaltung bestehen und der Widerstand wird stufenweise wieder vorgeschaltet.The following example shows a lowering brake circuit l: eschriehen, which combines the advantages of the two previously common circuits in that the Motor as an asynchronous generator on the network for most of the lowering travel i, 2, 3 works, so energy is recovered, and only on the last one Part of the lowering path where good control is required to gently lower the load is braked with countercurrent. The special feature of this circuit lies in that every position on the lower side of the control apparatus when switching on Starting position, but braking position when downshifting. The arrangement is like this made that when switching in both directions resistance is switched off. The circuit itself is shown in Fig. R; it works like this: The stand of the Votors is from the corresponding contacts of the control apparatus io, 2o with the help of the contactor i r; switched on in the lifting direction, the contactor 2i in the lowering direction. The stroke side does not deviate from the known circuits; the one in the control apparatus The tow switch 4 located there has no effect because it does not receive any voltage. Of the Toggle switch 5 is activated by the coil 17, which is temporarily switched on the contact piece g receives current, placed to the left and switches the starting resistor 5o so in the rotor circuit that it is when switching on the control apparatus on the Positions I to VI lifting io is gradually short-circuited. When switching back this circuit remains in place and the resistor is gradually switched upstream again.

Beim Einschalten -in der Senkrichtung 2o erhält der Schleppschalter 4 über die Kontakthämmer 2, 3 Strom und ül:er 24, 25 auch die Spule 17 des Kippumschalters, der wiederum nach links gelegt wird, falls er nicht schon diese Stellung einnimmt. Über 2, 3 erhalten auch die Abhängigkeitskontakte 36, 37 und 38, 39 am Umschalter 5 Spannung; hei Linkslage dieses Umschalters 5 sind 36, 37 geschlossen und schalten über 22, 23 das Schütz 21 ein, das den :Motor im Senksinne an das Netz legt. Dadurch kommt eine übersynchrone Senkschaltung zustande, deren Widerstände auf den Senkstellungen I bis VI stufenweise kurzgeschlossen werden, bis in der Stellung VI der Motor nahezu synchron läuft. Beim Ausschalten bewegt sich zunächst der Schleppschalter .4 rückwärts und schließt die Kontakte 14 und 15, während 24 und 25 unterbrochen sind. Dadurch erhält die Spule 16 Strom und legt den Schalter sofort nach rechts. Hierdurch werden die Widerstände 5o und 51 hintereinander :in den Läuferstromkreis gelegt; der Sternpunkt des Widerstandes 50 wird jetzt von den Kontaktstücken VI gebildet. Die Kontakte 36 und 37 werden geöffnet; dadurch wird der Stromweg für das Schützet unterbrochen; die Kontakte 38 und 39 Zierden dagegen geschlossen und bereiten den Stromkreis für das Schütz i i vor, das den Motor ;im Hubsinne einschaltet, sobald das Schütz 21 abgefallen ist und seine Abhängigkeitskontakte 12, 13 geschlossen sind. In der so hergestellten Schaltung tritt eine Bremsung mit Gegenstrom ein, die beim Zurückschalten in die Stellung l immer stärker wird, da durch die Kontaktstücke VI bis I wiederum Widerstand kurzgeschlossen wird. Der Widerstand 51 soll eine zu scharfe Bremsung verhindern; seine Größe richtet sich nach dem Wirkungsgrad des Getriebes und der gewünschten Verzögerung.When switching on -in the lowering direction 2o, the drag switch 4 receives power via the contact hammers 2, 3 and ül: he 24, 25 also the coil 17 of the toggle switch, which in turn is turned to the left if it is not already in this position. The dependency contacts 36, 37 and 38, 39 on the changeover switch 5 also receive voltage via 2, 3; When this changeover switch 5 is in the left position, 36, 37 are closed and switch on the contactor 21 via 22, 23, which connects the motor to the mains in a lowering direction. This creates an oversynchronous lowering circuit, the resistors of which are gradually short-circuited in lowering positions I to VI until the motor runs almost synchronously in position VI. When switching off the drag switch .4 moves backwards and closes the contacts 14 and 15, while 24 and 25 are interrupted. As a result, the coil 16 receives current and immediately turns the switch to the right. As a result, the resistors 5o and 51 are successively: placed in the rotor circuit; the star point of the resistor 50 is now formed by the contact pieces VI. Contacts 36 and 37 are opened; this interrupts the current path for the contactor; the contacts 38 and 39 ornaments, on the other hand, are closed and prepare the circuit for the contactor ii, which switches on the motor in the lifting sense as soon as the contactor 21 has dropped out and its dependency contacts 12, 13 are closed. In the circuit produced in this way, braking with countercurrent occurs, which becomes stronger and stronger when switching back to position 1, since the resistance is again short-circuited by the contact pieces VI to I. The resistor 51 is intended to prevent excessive braking; its size depends on the efficiency of the transmission and the desired delay.

Die Schaltung kann auch in der Weise ausgebildet werden, daß die Bremsschaltung beim Überschreiten einer bestimmten Drehzahl durch einen Fliehkraftschalter selbsttätig hergestellt wird; durch allmähliches Zurückschalten auf Null läßt sich dann wiederum die Drehzahl feinstufig regeln.The circuit can also be designed in such a way that the brake circuit automatically when a certain speed is exceeded by a centrifugal switch will be produced; by gradually switching back to zero you can then turn fine-tune the speed.

Aus der beschriebenen Schaltung läßt sich eine Bremsschaltung für Fahrwerke entwickeln, die in ähnlicher Weise gestattet, auf jeder Fahrtstellung @in beiden Fahrtrichtungen eine Gegenstrombremsung zu erzielen. In dem Ausführungsbeispiel nach der Abb.2 ist zunächst eine gewöhnliche Fahrschaltung gezeichnet, bei der die Stufen des Anlaßwiderstandes 5o ein der üblichen Weise beim Ein-und Ausschalten ab- oder zugeschaltet werden. Außerdem ist links eine Umschaltwalze 35 angeordnet, die zwei Stellungen hat: Fahren A und Bremsen B. In der Stellung »Fahren« erhält die Hauptwalze über 3i und 32 der Umschaltwalze Strom nach 3 oder 7; bei der Vorwärtsfahrt geht der Strom von 7 über 8, 13, 12 zur Spule des Schützes für Vorwärtsfahrt i i ; dieses schaltet den Motor im Vorwärtsdrehsinne ein. Je nach der Stellung der Schaltwalze ist ,im Läufer mehr oder weniger Widerstand eingeschaltet. Um nun zu bremsen, stellt man die Umschaltwalze 35 auf B. Hierdurch wird zunächst wiederum der Läufer unter Zwischenschaltung des Zusatzwiderstandes 51 an das andere Ende des Anlaßwiderstandes gelegt, gleichzeitig wird bei 31, 32 unterbrochen, und 31 wird mit 32 verbunden. Das Schütz i i wird stromlos, fällt ab und schließt seinen Abhängigkeitskontakt 22, 23. Über 31, 32, 41, 42, 44, 45, 22, 23 erhält das Schütz 21 Strom, zieht an und schaltet den Motor im entgegengesetzten Drehsinne ein, so daß er gebremst wird. 4o ist ein von der Umdrehung der Motorwelle abhängiger Fliehkraftschalter, der das Schütz 21 abschaltet, wenn die Drehzahl weit genug gesunken ist; eine Gegenbewegung kann nicht eintreten.From the circuit described can be a braking circuit for Develop undercarriages that are similarly permitted in every driving position @ to achieve countercurrent braking in both directions of travel. In the embodiment after Fig.2, a normal driving circuit is initially drawn, in which the Steps of the starting resistance 5o in the usual way when switching on and off can be switched on or off. There is also a switching roller on the left 35 arranged, which has two positions: driving A and braking B. In the position "Driving" the main roller receives power from 3i and 32 of the reversing roller after 3 or 7; When driving forward, the current goes from 7 via 8, 13, 12 to the coil of the contactor for forward travel i i; this switches on the motor in the forward direction. Depending on the position of the shift drum is switched on in the rotor more or less resistance. In order to brake now, the switching roller 35 is set to B. This initially again the rotor with the interposition of the additional resistor 51 to the other The end of the starting resistor is placed, at the same time it is interrupted at 31, 32, and 31 connects to 32. The contactor i i is de-energized, drops out and closes its Dependency contact 22, 23. The contactor receives via 31, 32, 41, 42, 44, 45, 22, 23 21 Current, picks up and switches on the motor in the opposite direction, see above that it is braked. 4o is a centrifugal switch that depends on the rotation of the motor shaft, which switches off the contactor 21 when the speed has dropped far enough; a countermovement cannot enter.

Diese Fahrbremseinschaltung kann auch so ausgebildet werden, daß ein am Steuerapparat angebrachter Schleppschalter die Bremsschaltung beim Zurückschalten herstellt, ähnlich wie dies bei der Hubschaltung beschrieben wurde. Ferner kann die Bewegung der Umschaltwalze von der Hauptwalze abhängig gemacht werden, so daB man beispielsweise beim Umschalten auf »Bremsen« eine Kraft aufspeichert, z. B. eine Rückstellfeder spannt, die die Umschaltwalze beim ,Zurückschalten der Hauptwalze auf Null selbsttätig wieder auf »Fahren« stellt. Außerdem kann die Bremswirkung auf einen bestimmten Teil des Schaltweges der Hauptwalze beschränkt werden. Bei Fahrwerken, die geneigte Strecken zu durchlaufen haben, kann das Einsetzen der Bremswirkung ebenfalls von einem FLiehkraftschalter abhängig gemacht werden.This driving brake activation can also be designed so that a Drag switch attached to the control unit, the brake circuit when shifting down produces, similar to how it was described for the lift circuit. Furthermore can the movement of the switching roller can be made dependent on the main roller, so that for example, when switching to "braking" a force is stored, e.g. B. a return spring tensions the switch roller when switching back the main roller automatically returns to "drive" at zero. It can also reduce the braking effect be limited to a certain part of the switching path of the main roller. at Undercarriages that have to traverse inclined stretches can cause the onset of the braking effect can also be made dependent on a centrifugal switch.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung für Drehstrom-Asynchronmotoren mit Gegenstrombremsung, gekennzeichnet durch solche Umschaltung der Enden des Anlaßwiderstandes beim Einschalten zum Anlassen und beim Ausschalten zum Bremsen, daß sowohl beim Einschalten als auch beim Ausschalten der Vorschaltwiderstand verkleinert wird, wobei gleichzeitig beim Ausschalten das Drehfeld des Motors umgekehrt wird. PATENT CLAIMS: i. Circuit for three-phase asynchronous motors with countercurrent braking, characterized by such switching of the ends of the starting resistor when switching on for starting and when switching off for braking that both when switching on and when switching off the series resistor is reduced, while at the same time Switching off the rotating field of the motor is reversed. 2. Schaltung nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft bei der Gegenstrombremsung durch Hinzuschalten eines nur während dieser Bremsung wirksamen Zusatzwiderstandes (51) abgestimmt werden kann. 2. Circuit according to claim i, characterized in that the braking force in the case of countercurrent braking is switched on an additional resistor (51) that is only effective during this braking process can. 3. Schaltung nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Welle der Steuervorrichtung bewegter Schleppschalter (4) die Enden des Anlaßwiderstandes (50, 5i) umschaltet. 3. A circuit according to claim i, characterized in that one of the Shaft of the control device moving drag switch (4) the ends of the starting resistor (50, 5i) toggles. 4. Schaltung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleppschalter (4) auch das Drehfeld des Motors umkehrt. 4. Circuit according to claims i to 3, characterized in that that the drag switch (4) also reverses the rotating field of the motor. 5. Schaltung nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Anlaßwiderstandes (50, 51) durch einen in Abhängigkeit von der Schaltrichtung elektromagnetisch bewegten Umschalter (5) vertauscht werden. 5. Circuit after claims i to 4, characterized in that the ends of the starting resistor (50, 51) by an electromagnetically moved depending on the switching direction Changeover switch (5) can be swapped. 6. Schaltung nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstrombremsung durch einen von der Motorwelle bewegten Fliehkraftschalter eingeleitet wird. 6. Circuit according to claim i, characterized in that that the countercurrent braking by a centrifugal switch moved by the motor shaft is initiated. 7. Schaltung nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft nach dem Eintreten der Gegenstrombremsung durch Ausschalten von Widerstand mit der Steuervorrichtung geregelt wird. B. Schaltung nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraft schalter (40) den Motor bei einer bestimmten Drehzahl vom Netz abschaltet. g. Schaltung nach dem Anspruch i, gekennzeichnet durch jederzeit mögliche Einleitung und Aufhebung der Gegenstrombremsung mit einer besonders zu bedienenden Umschaltwalze (35). io. Schaltung nach dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltwalze (35) beim Zurückschalten des Steuerschalters (io, 2o) in die Nullstellung durch eine beim Herausbewegen aus der Fahrtstellung aufgespeicherte Kraft in die Fahrtstellung zurückgebracht wird.7. Circuit according to claim 6, characterized in that the braking force after countercurrent braking has occurred by switching off resistance is regulated with the control device. B. Circuit according to claim 6, characterized characterized in that the centrifugal switch (40) the engine at a certain Speed disconnects from the mains. G. Circuit according to Claim i, characterized by at any time possible initiation and cancellation of the countercurrent braking with a special to be operated changeover roller (35). ok Circuit according to Claim 9, characterized in that that the switching roller (35) when switching back the control switch (io, 2o) in the Zero position by a stored when moving out of the driving position Force is returned to the driving position.