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Leonardantrieb mit sympathischer Steuerung Zur Steuerung von Gleichstromreversiermotoren,
welche in Leonardschaltung betrieben werden, verwendet man Steuerschalter, welche
entweder den Erregerstrom der Steuerdynamos der Reversiermotoren oder den Erregerstrom
der Erregerdynamos vorgenannter Steuerdynamos schalten (s.ogenannte Leonarderregersteuerung).
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Bei vielen derartigen Anlagen ist dieser Steuerschalter so ausgebildet,
daß er außer den Schaltbahnen bzw. Schaltkontakten für die beschriebenen Schaltungen
auch Schaltbahnen bzw. Kontakte für Schaltungen sekundärer Art enthält. Es wird
z. B.. häufig verlangt, daß der Steuerschalter in seiner Nullstellung, d. h. in
einer Stellung, in welcher das durch ihn zu steuernde Feld der Anlaßdynamo oder
deren Erregerdynamo spannungslos ist, eine Hüfschaltung zur Unterdrückung der Remanenz
der Anlaßdynamo ausführt. Weiterhin werden oft an den Schaltern Kontakte angebracht,
welche entsprechend der Auslage des Steuerschalters Hilfschaltungen veranlassen.
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Während sich derartige Hilfschaltungen für die genannten Antriebe
mit einfachen Steuerschaltern verhältnismäßig leicht ausführen lassen, ergeben sich
bei Anwendung der sogenannten sympathischen Steuerung schwer überwindliche Schwierigkeiten,
sofern man in der Nullstellung oder in Abhängigkeit von der Drehrichtung besondere
Elilfschaltungen vornehmen will. Die sympathischen Steuerungen bestehen bekanntlich
;aus zwei Steuergeräten, einem Geber und einem Empfänger. Soll der Antrieb (beispielsweise
Ruderantrieb oder SchmiedepressenantrIeb) nun in eine bestimmte Stellung bewegt
werden, so wird der Geber in die entsprechende Stellung geführt. Dadurch erhält
der Antrieb Strom, setzt sich in Bewegung und bewegt gleichzeitig den mit ihm gekuppelten
Empfänger. Sowie der Empfänger die der Geberstellung entsprechende Lage einnimmt,
ist die Stromzufuhr unterbrochen, und der Antrieb steht wieder still. Es ist klar,
daß derartige Antriebe keine eigentliche Nullstellung besitzen, da jede angesteuerte
Stellung nach Erreichen der gewünschten Lage des Antriebes zur Nullstellung wird.
Wenn man Hilfschaltungen in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Antriebes ausführen
will, so muß mindestens eine der beiden Steuerwalzen. (die Empfänger- oder die Geberwalze)
für jede dieser Hilfschaltungeneine vollkommene Schaltausrüstung erhalten. Will
man beispielsweise eine Schaltung veranlassen, für welche bei gewöhnlichen Steuerhebeln.
ein -Kontaktpaar erforderlich ist, so muß man bei der sympathischen Steuerung eine
der beiden
Steuerwalzen mit doppelt so viel Kontakten, Belägen usw.
ausrüsten, wie sie für die; eigentliche Leonardsteuerung erforderlich, sind.
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Die vorliegende- Erfindung ermöglicht nun auf einfache Weise die Ausführung
von Hilfschaltungen dadurch, daß ein polarisiertes Relais zur Anwendung gelangt,
welches Schaltungen in Abhängigkeit von der Spannungsrichtung am gesteuerten Feld
ausführt. Ein derartiges Relais schlägt je nach Richtung des gesteuerten Feldstromes
aus, gibt also wechselweise nach zwei Seiten Kontakt und kann in der einmal erreichten
Schaltstellung in an sich bekannter Art verriegelt oder durch Remanenz des Eisenkerns
festgehalten werden, so daß es auch in Nullstellung der Steuerschalter weiter Kontakt
gibt, bis. die Steuerschalter den Feldstrom auf entgegengesetzte'Richtung schalten.
In diesem Augenblick wird die Verriegelung aufgehoben, das Relais gibt nach der
anderen Seite -Kontakt und bleibt dort verriegelt, bis das Feld wieder umgepolt
wird usw.
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Das polarisierte Relais kann nun entweder durch seine eigenen Kontakte
oder durch von letzteren gesteuerte Sekundärrelais oder Schütze eine Hilfschaltung
ausführen. Diese Hilfschaltung tritt also ein, wenn keine weitere Verriegelung erfolgt,
schon in dem Augenblick, in welchem die Steuerschalter das gesteuerte Feld unter
Spannung setzen, und bleibt erhalten, bis das Feld entgegengerichtete Spannung erhält.
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Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Aus dem
Drehstromnetz IRST wird ein Leonardumformer mit der Steuerdynamo a und ein Erregerumformer
mit der Dynamoerregermaschine b gespeist. Die sympathische Steuerung, bestehend
aus dem Geber c und dem Empfänger d, steuert mit der Netzspannung P, N das
Feld b' der Dynamo b. Diese speist das Feldes' der Anlaßdynamo u, aus welcher
der Reversiermotor e gespeist wird; dessen Felde' ist von der Netzspannung erregt.
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Gemäß der Arbeitsweise der sympathischen Steuerung entspricht jeder
Steuerhebelauslage am Geber c eine bestimmte Anzahl Umdrehungen des Motors e, nach
deren Ablauf der von e mitgenommene Empfänger d in die der Geberstellung entsprechende
Stellung gelangt ist. Das Feld b' der Maschine b wird dann abgeschaltet
und die Dynamou spannungslos gemacht, so daß der Motor e stehenbleibt.
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t ist ein. polarisiertes Relais, dessen Ankert über zwei Kontaktpaare
p bzw. g zwei Differentialrelais g bzw. h steuert. Das polarisierte Relais f ist
.ein Relais bekannter Ausführung mit U-förmigem fremderregtem Magneten und drehbarem
fremderregtem Anker. Der Anker hat im Ausführungsbeispiel konstante Erregung vom
Netz, während die Erregerwicklung des Magneten parallel zum Feld b' geschaltet ist.
Es wird nur dann erregt, wenn das Feld b' durch die Schalter c, d
mit
der Spannungsquelle verbunden ist.
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Außer den vom polarisierten Relais/ gesteuerten Spuleni und
h der Schützeg bzw. 1Z besitzen diese noch Spulen l bzw. m, welche
parallel zum Feld b' geschaltet und daher gemeinsam mit diesem erregt werden. Die
Spulen l bzw. m sind schwächer als die Spulen i bzw. h und
diesen entgegengeschaltet, und zwar sind die einzelnen Spulen so bemessen, daß die
Schütze nur dann anziehen können, wenn die Spulen! bzw. h erregt und die
Spulen l bzw. m entregt sind. Die Kontakte der Schützeg und h verhindern
beim Anziehen der Schütze das Feld b' über Widerstände u, o mit dem Gleichstromnetz
P, N.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Es sei angenommen, der
Antrieb;. wie er in der Zeichnung dargestellt ist, steht still. Soll nun der Motor
e in Bewegung gesetzt werden, so wird der Geber c in die entsprechende Stellung
bewegt. Dadurch erhält das Feld b' der Erregerdynamo b auf folgendem Wege
Strom: Von der Netzleitung P über die Leitung u, den- Geber e, das Verbindungskabel
iv zwischen Geber und Empfänger, die Leitung v, das Feld b', die Leitung v', den
Empfänger d, das Kabel iv, den Geber c, die Leitungu' zur hTetzleitung
N. Das Feld b' ist nun erregt, so daß die Erregermaschine b Spannung
erhält und das Feldes' der Dynamo a ebenfalls erregt wird. Die Dynamo a speist also
den Motor e mit einer der Erregung entsprechenden Spannung. Das Felde' des Motors
ist über die Leitungen u, u' dauernd mit dem Netz P, N verbunden. Der Antrieb
läuft also an. Gleichzeitig mit der Erregung des Feldes b' wird auch der Magnet
des polarisierten Relais erregt. Es sei nun angenommen, daß die Erregung ein Feld
hervorruft, welches dem durch die gezeichnete Stellung des Ankerst gekennzeichneten
Feld entgegengesetzt ist. Dies ist dann der Fall, wenn die angesteuerte Bewegungsrichtung
des Motors der vorher stattgefundenen Bewegungsrichtung entgegengesetzt war. Der
Magnetanker wird also in die andere Stellung bewegt, überbrückt die Kontakte g,
so daß das Schütz g abfällt und die Spule k des Schützes h erregt wird. Gleichzeitig
mit der Erregung des Feldes b' wurde auch die Spule m des Schützes 1Z erregt,
so daß das Schütz k also nicht anziehen kann, da die Spule m der Spule k entgegenwirkt.
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Hat nun der Antrieb die .angesteuerte Stellung erreicht, dann verschwindet
die Spannung in den Leitungen v', v, so daß die
Spule in des Schützes
lt die Magnetspule des polarisierten Relais f und das Feld b' aberregt werden. Das
Feld b' besitzt nun bekanntlich eine Remanenz, so daß die Erregermaschine b dauernd
eine Spannung hergibt und damit den remanenten Magnetismus der Dynamo a noch erhöht.
Letztere gibt dann noch genügend Spannung her, um den Antrieb in Bewegung zu halten.
Dies wird durch das polarisierte Relais mit Hilfe der Schützeg,h vermieden. Wie
bereits gesagt, ist, nachdem der Antrieb stillgesetzt ist, nur noch die. Spule k
des Schützes h erregt, so daß das Schütz lt anzieht und die Feldwicklung
b' über die Widerstände n, o mit dem Netz verbindet, und zwar derart, daß
der Feldstrom im entgegengesetzten Sinne fließt als bei der vorstehend beschriebenen
Betriebsschaltung. Durch diesen Strom wird der remanente Magnetismus der Maschine
b vernichtet.
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Um zu verhüten, daß beim Ausbleiben der Spannungen in den Leitungen«
v' der Anker des polarisierten Relais die Kontakte g wieder öffnet und das Schütz
lt abfällt, ist das polarisierte Relais mit einer Verriegelungsvorrichtung versehen,
die den Anker nur dann freigibt, wenn das Relais wieder im entgegengesetzten Sinne
Strom erhält. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Verriegelung darin,
daß der Magnet des polarisierten Relais eine große Remanenz besitzt, so daß der
magnetische Kraftfluß auch nach Abschalten der Erregung den Anker in der einmal
eingenommenen Lage festhält.
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Für den Erfindungsgedanken ist es dabei bedeutungslos, ob die von
g und h geschaltete Spannung auf das Feld von b oder direkt auf das Feld von a geschaltet
wird. Auch kann die Art der Verriegelungen von f, g und lt, welche hier rein
elektrisch gezeigt wurde - durch Remanenz :eines Magneten und Differentialwirkung
zweier Spulen -, durch mechanische Verklinkungen ausgeführt werden.