DE682467C - Hub- und Senkschaltverfahren fuer Asynchronmaschinen - Google Patents
Hub- und Senkschaltverfahren fuer AsynchronmaschinenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
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- B66C13/18—Control systems or devices
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hub- und Senkschaltverfahren für Asynchronmaschinen,
insbesondere für Ladewindenantrieb. Sie macht von einem bekannten Schaltverfahren Gebrauch, bei dem zwei jeweils
gleichzeitig eingeschaltete, regelbare Asynchronmaschinen mit verschiedenen Synchrondrehzahlen
auf eine gemeinsame Welle o. dgl. einwirken. Die beiden Asynchronmaschinen können auch in einer Maschine
mit polzahlverschiedenen Wicklungen vereinigt sein. Die Erfindung hat die Aufgabe,
den gesamten Geschwindigkeitsbereich der Hub- und Senkgeschwindigkeiten mit Scharen
von Kennlinien mit mehr oder weniger stark ausgeprägten Nebenschlußcharakteristiken
derart zu durchsetzen, daß die Maschinen ohne Schwierigkeiten und insbesondere unter Vermeidung von sogenannten Freifallstellungen
stufenweise beim Heben und Senken der Last auf die verschiedenen Geschwindigkeiten
eingestellt werden können. Mit der eingangs genannten Schaltung konnte immer nur ein beschränkter Geschwindigkeitsbereich
beherrscht werden.
Erfindungsgemäß wirken die beiden Asynchronmaschinen bei großen Hub- und Senkgeschwindigkeiten
im gleichen Drehsinn, bei kleinen Hub- und Senkgeschwindigkeiten dagegen in verschiedenem Drehsinn.
Zur Erläuterung der Kennlinien wird auf das Schaubild der Fig. 1 Bezug genommen.
Dort sind als Abszissen auf der Momentenlinie MM die Drehmomente, als Ordinaten
auf der Geschwindigkeitslinie NN die Drehzahlen einer von zwei Maschinen A1B gemeinsam
beeinflußten Welle, beispielsweise die Drehzahl der Seiltrommel, aufgetragen. Die eine Asynchronmaschine A habe ihren
Synchronpunkt, also den Punkt, bei der ihr Sekundärteil synchron mit dem Drehfeld läuft
und infolgedessen kein Drehmoment entwickeln kann, bei dem Punkt a. Durch diesen
Punkt gehen, solange sich die Frequenz im Primärkreis nicht ändert, sämtliche durch
Regelung im Primär- oder Sekundärkreis einstellbaren Kennlinien 1, 2a, 2a usw. der Maschine
nach bekannten Gesetzen hindurch.
Die Maschine B habe eine vierfach größere Polzahl und sei mit · der Maschine A unmit-
telbar mechanisch gekuppelt. Ihr Synchronpunkt liegt dann bei b, falls ihr Drehfeld den
gleichen Drehsinn hat wie das der Maschine A. Durch den Punkt b gehen die Kennlinien
Üieser Maschine 4, 3&, 2j hindurch.
Bei Umkehrung des Drehfeldes gehen die Punkte a, b in die Punkte a', b' über. Man
erhält dadurch zwei neue Scharen von Einzelkennlinien, z. B. 7/, 8/ und 6, yb, 8b usw.
Die folgenden Betrachtungen sollen auf die Quadranten I und II beschränkt werden, von
denen der Quadrant I bei Hebezeugen dem Heben und der Quadrant II dem Senkbremsen
entspricht. Für die übrigen beiden Quadranten gilt Entsprechendes. Angenommen:
eine Last soll angehoben werden. Dann arbeitet man zunächst mit der Kennlinie 4, die die
Maschine B allein erzeugt, die Maschine A ist abgeschaltet. Sobald sich das Seil geao
strafft hat bzw. der Lasthaken die Last erfaßt hat, geht man nacheinander auf die Kurven 3,
2 und ι über, die Last wird dann angehoben und mehr und mehr beschleunigt. Die Kurve 3
erhält man dadurch, daß man beispielsweise durch Widerstandseinschaltung im Läuferkreis
der Maschine B diese Maschine auf die Kennlinie 36 einstellt und die Maschine A
hinzuschaltet, nachdem man sie, beispielsweise durch Widerstandseinschaltung im Läuferkreis, auf die Kennlinie 3a eingestellt
hat. Die Kennlinien 3ß und 36 ergeben die
resultierende Kennlinie 3. In entsprechender Weise ergibt sich die Kennlinie 2 und schließlich
bei Abschaltung der Maschine B die Kennlinie 1. Die Widerstände in den Sekundärteilen
der Maschinen A, B werden beim Übergang von der einen auf die andere Kennlinie
gegenläufig geschaltet. Sie lassen sich leicht derart abstufen, daß die Einzelkennlinien
parallel zueinander in annähernd gleichen Abständen verlaufen und annähernd
Nebenschlußcharakteristik haben. Die Zahl der Kennlinien kann durch entsprechende Vergrößerung
der Widerstandsstufenzahl beliebig vermehrt werden. Sobald die Last genügend
gehoben ist, geht man stufenweise von der Kennlinie 1 über die Kennlinien 2, 3 zur
Kennlinie 4 zurück. Die Geschwindigkeit der Last verkleinert sich dabei. Beim Absinken
der Last geht man von der Kennlinie 4 kurzzeitig, je nach der Größe der Last, über eine
der Kennlinien ζα bzw. 5oa oder über eine
ähnliche Kennlinie der Maschine A auf die Kurven 5, 6, 7, 8 über. Der Übergang von
der Kennlinie 4 auf die Kennlinie 5 vollzieht sich folgendermaßen: ■
Bei der Kennlinie 4 ist nur die Maschine B
eingeschaltet. Sie muß beim Übergang auf die Kennlinie 5 in ihrer Drehfeldrichtung
umgekehrt werden. Damit bei dieser Umkehr keine sogenannte Freifallstellung auftritt,
wird kurz vor der Umschaltung der Ma schineB die Maschine^ mit ihrer Kennlinie
5s, 5οα ο. dgl. zugeschaltet. Bei der Umschaltung
der Maschine B wird diese auf die Kennlinie 5/ eingestellt. Kurz nach der Umschaltung
der Maschine B wird die' Maschine^
auf die Kennlinie $a eingestellt, falls
sie nicht schon vorher auf diese Linie eingestellt sein sollte. Man erhält dann aus ζα
und 56' die resultierende Kennlinie 5.
Um zur Kennlinie 6 zu gelangen, wird die ■ Maschine A abgeschaltet und die Maschine B
auf die Kennlinie 6 eingestellt. Beim Übergang auf die Kennlinie 7 wird der Drehfeld-
sinn der Maschine A vertauscht und die Maschine auf die Kennlinie 7/ eingestellt.
Gleichzeitig wird die Maschine B auf die Kennlinie 7/ umgeschaltet. Dann ergibt sich
die resultierende Kennlinie 7. Entsprechendes gilt für die Kennlinie 8. Die Last wird
dabei bis auf die JHöchstsenkgeschwindigkeit
beschleunigt. Gegen das Ende dieses Senkvorgangs geht man stufenweise von der Kennlinie 8 auf die vorhergehenden Kennlinien
zurück. Die Schalter und Regler der Maschinen yi und B werden in bekannter
Weise derart zusammengebaut oder miteinander gekuppelt, daß bei der Betätigung einer
Kurbel zwangsläufig nacheinander die einzel- 9" nen Kennlinien entstehen..
Bei größeren Lasten geht man beim Übergang von der Kennlinie 4 auf die Kennlinie 5
zunächst auf die Kennlinie ζα über, die bei
Punkt 54 die bisher benutzte Kennlinie 4 ■schneidet. Bei kleineren Las 1 en geht man beispielsweise
auf die Kennlinie 5ofl über, die beim Punkt 504 die bisher benutzte Kennlinie
4 schneidet.
Nach der Fig. 1 ist die Drehzahlregelung in den Punkten α und b durch Verwendung
von Maschinen verschiedener Polzahl durchgeführt. Man erhält jedoch das gleiche auch
dadurch, daß man zwischen zwei Maschinen mit gleichen Polzahlen ein gegebenenfalls
regelbares Übersetzungsgetriebe mit dem Übersetzungsverhältnis 1 14 einschaltet. Der
Übergang von dem Punkt b nach dem Punkt &' wird durch Änderung des Drehfeldsinnes erzielt.
Man kann statt dessen die Maschine auch dauernd im gleichen Sinne umlaufen
lassen und den Drehfeldwechsel durch ein Reversiergetriebe herbeiführen. Die Punkte α', b'
können außerdem noch durch Polumschaltung oder durch Änderung des Übersetzungs-Verhältnisses
in dem Vorgelege einer oder beider Maschinen verlegt werden. Will man sehr schwach geneigte Kennlinien erzielen,
dann empfiehlt es sich, die Synchronpunkte näher aneinander zu legen, indem man z.B.
den Punkt b in die Mitte zwischen die Punkte O und α verlegt.
Bei der Schilderung der Fig. ι wurde angenommen,
daß die Einzelkennlinien durch Widerstandsregelung im Sekundärkreis eingestellt werden. Will man eine solche Regelung
vermeiden, dann gibt man am besten dem Sekundärkreis einen mittleren oder verhältnismäßig
hohen Widerstand. Der Widerstand muß mindestens so groß sein, daß der Kippunkt der Einzelmaschine außerhalb des
ίο Bereichs "der jeweils benutzten Kennlinien
liegt. Die Kennlinien können dann leicht durch irgendein Regelverfahren mit Widerständen
im Primärkreis erzielt werden, Oder man kann die Spannung des Primärkreises
durch einen Reguliertransformator verändern. Unter Umständen kann man den Primärkreis
nach bekannten Vorschlägen unsymmetrisch regeln, indem man nur in eine 'Phase Widerstände
einschaltet oder die Spannung herabsetzt. Natürlich müssen auch hier, wenn man parallele Kennlinien erzielen will, die
beiden Maschinen gegenläufig geregelt werden. Falls man nicht Schleifringläufer benützen
will, kann man den Widerstand für den Sekundärkreis unmittelbar in den Läufer einbauen, insbesondere kann man einen Käfig
mit entsprechend hohem Widerstand verwenden.
Die Maschinen A, B können auch in eine einzige Maschine zusammengefaßt werden,
bei der Ständer und Läufer je zwei Wicklungen mit verschiedener Polzahl haben. Verzichtet
man auf die Regelung im Läuferkreis und stellt die einzelnen Charakteristiken, wie
oben erwähnt, durch Spannungsänderumgen im Primärkreis ein, dann kann man auch
einen Läufer mit einer einzigen Wicklung verwenden.
Man kann die Maschinen A, B auch in der Weise zusammenfassen, daß man einem einzigen
Ständer mit nur einer Wicklung zwei durch ein Übersetzungsgetriebe miteinander gekuppelte Läufer zuordnet.
Man kann die Einzelkennlinien auch durch Änderung der magnetischen Kopplung zwischen
Primär- und Sekundär teil einstellen, wie es beispielsweise die Fig. 2 und 3 zeigen.
In Fig. 2 sitzen die Läufer 9, 10 auf einer gemeinsamen, durch einen Hebel 11 axial verschiebbaren
Welle 12, neben jedem Läufer 9, 10 ist ein unbewickeltes Blechpaket 13, 14 angebracht.
In der gezeichneten Stellung ist nur die Maschine^ wirksam. Man würde also
beispielsweise die Charakteristik 1 nach Fig. 1 erhalten. Wird die Welle 12 um eine volle
Läuferbreite nach rechts verschoben, dann ist die Maschine B wirksam, die Maschine A dagegen
unwirksam. -Man würde beispielsweise die Kennlinie 4 erhalten. In den Zwischen-Stellungen
ergeben sich die Kennlinien 2, 3 usw.
Die Anordnung nach Fig. 2 läßt sich gemäß Fig. 3 vereinfachen, indem man die beiden
Läufer 9, 10 in einen gemeinsamen Läufer 19 zusammenfaßt. Will man bei Fig. 2
und 3 eine Längs verschiebung der Welle 12 vermeiden, dann kann man'die Ständer unverdrehbar,
aber axial verschiebbar anordnen.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sich in einfacher Weise unter Verwendung hörmaler
Maschinen, wenn man von den Ausführungsformen nach Fig. 2 ' und 3" absieht,
Scharen von Kennlinien mit mehr oder weniger stark ausgeprägten Nebenschlußcharakteristiken
erzielen lassen, und daß Freifall-Stellungen vermieden werden.
Claims (7)
1. Hub- und Senkschaltverfahren für Asynchronmaschinen, insbesondere für
Ladewindenantrieb, bei dem zwei jeweils gleichzeitig eingeschaltete regelbare Asynchronmaschinen
mit verschiedenen Synchrondrehzahlen, die auch in einer Maschine mit polzahlverschiedenen Wicklungen
vereinigt sein können, auf eine gemeinsame Seiltrommel o. dgl. einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Asynchronmaschinen bei großen Hub- und Senkgeschwindigkeiten im gleichen Drehsinn,
bei kleinen Hub- und Senkgeschwindigkeiten dagegen in verschiedenem Drehsinn wirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Asynchronmaschinen
mit gleichen Polzahlen durch ein gegebenenfalls regelbares Übersetzungsgetriebe miteinarider gekuppelt
und durch Regelung im Primär- oder Sekundärteil in bekannter Weise auf zwisehen
den Einzelmaschinenkennlinien liegende Kennlinien eingestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronpunkte
(a, b) durch Änderung des Über-Setzungsgetriebes, durch Polumschaltung,
Änderung der Frequenz <o. dgl. einzeln oder gemeinsam längs der Geschwindigkeitslinie (AW) verschoben werden (Fig. 1).
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, uo
dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von sogenannten Freifallstellungen beim Verlegen eines Synchronpunktes
(z. B. α oder b) auf der Geschwindigkeitslinie (NN) wenigstens eine Maschine ein-
geschaltet oder starr mit dem gemeinsam bewegten Teil gekuppelt bleibt und die
eingeschaltete Maschine (z. B. A) dabei, vorzugsweise durch zusätzliche Einschaltung
eines Widerstandes im Primär- oder Sekundärteil, mit ihrer Einzelkennlinie ■ (5«! 5Da) m den Bereich der zuletzt be-
nützten resultierenden Kennlinie (4) gebracht wird.
5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, bei dem für wenigstens eine Maschine die
Kennlinien durch Regelung im Primärkreis eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dieser Maschine der Kippunkt durch Vergrößerung des Sekundärwiderstandes,
ζ. Β. durch Verwendung eines Käfigläufers aus Widerstandsmaterial,
außerhalb des jeweils benützten Bereichs der resultierenden Kennlinien
verlegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinien
durch Änderung des magnetischen Kopplungsgrades zwischen Primär- und Sekundärteil,
vorzugsweise durch Axialverschiebung des Läufers oder Ständers, eingestellt werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet
durch zwei in einer gemeinsamen Flucht angeordnete Primärteile, z. B.
Ständer, mit verschiedenen Polzahlen oder verschiedenen Drehfeldrichtungen und
durch einen gemeinsamen axial verschiebbaren Sekundärteil.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES124636D DE682467C (de) | 1936-10-22 | 1936-10-22 | Hub- und Senkschaltverfahren fuer Asynchronmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES124636D DE682467C (de) | 1936-10-22 | 1936-10-22 | Hub- und Senkschaltverfahren fuer Asynchronmaschinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE682467C true DE682467C (de) | 1939-10-14 |
Family
ID=7536641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES124636D Expired DE682467C (de) | 1936-10-22 | 1936-10-22 | Hub- und Senkschaltverfahren fuer Asynchronmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE682467C (de) |
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- 1936-10-22 DE DES124636D patent/DE682467C/de not_active Expired
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