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Verfahren zum Fernanlassen einer beliebigen Anzahl von Gleichstrommotoren
Zum Fernanlassen einer beliebigen Anzahl von, Motoren, insbesondere von Lüftermotoren
auf Schiffen, sind bereits Schaltungen bekannt, bei, denen der jeweils anzulasselnde
Motor über ein Hilfsnetz an das sämtlichen Motoren gemeinsame Anläßgerät angeschlossen
wird. Als Anlaßgerät dienen hierbei Widerstände, die zwischen dem Hauptnetz und
dem Hilfsnetz eingeschaltet werden und entsprechend dem Hochlaufen- des Motors stufenweise
überbrückt werden. Nach vollendetem Anlauf wird der Motor direkt an das Netz angeschlossen,
so daß das Anlaßgerät nunmehr zum Anlassen anderer Motoren zur Verfügung steht,
wobei durch besondere Verriegelungseinrichtungen während des Anlassens des einen
Motors das Einschalten anderer Motoren verhindert wird.
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Weiterhin ist es bekannt, zum Vermeiden .der den Anlaßwiderständen
auftretenden Verluste die Netzspannung durch eine ihr entgegengeschaltete motorisch
angetriebene Hilfsdynamomascl-ine auf den für das Anlassen .erforderlichen Wert
herabzusetzen. Während des Anlaßvorganges wird die Gegenspannung dieser Hilfsdynamomaschine
durch Regelung in ihrem Feldkreis oder im Feldkreis ihres' Antriebsmotors ,allmählich
herabgesetzt, bis der Motor an- der vollen Netzspannung liegt, und schließlich wird
die Hilfsdynamomaschine überbrückt. . -Die vorliegende Erfindung geht aus von einer
Einrichtung zum Fernanlassen, bei der die. bekannten Anlaßwiderstände durch die
bekannte, der Netzspannung Hilfsdynamomaschine ersetzt sind.
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Gemäß-der Erfindung wird beim Anlässen so verfahren, daß kurz vor-
dem Anlässen der Antriebsmotor der Hilfsdynamomaschine mit schwachem Feld, die an
ein Hilfsnetz angeschlossene Hilfsdynamomaschine jedoch mit starkem Feld umläuft,
und daß während des Anlassens das Feld des Antriebsmotors verstärkt, dasjenige der
Hilfsdynamomaschfne hingegen geschwächt wird, worauf nach Absinken der Gegenspannung
der anzulassende Motor unmittelbar auf das Netz geschaltet wird. Durch diese geschilderte
Einrichtung zur Regelung der Feldwicklungen der Hilfsdynamomaschine -und ihres Antriebsmotors
wird gegenüber den bekannten Anordnungen die Bauweise des Zusatzaggregates stark
verkleinert
und die Regelung wesentlich vereinfacht.
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Das bei diesem Verfahren erforderliche Verändern der Feldstärke der
Hüfsdy.namomaschine und ihres Antriebsmotors kann durch Widerstände oder dadurch
erfolgen, daß die Feldwicklungen der Hilfsdynamomaschine und des sie antreibenden
Motors derart geteilt ausgeführt sind, daß diese Wicklungen -entweder parallel oder
hintereinandergeschaltet werden können.
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Das Anlegen des anzulassenden Motors an das Hilfsnetz erfolgt erst
dann, wenn dessen Spannung durch die hohe Drehzahl des Motors, also durch eine geringe
Feldstärke in dessen Wicklung und durch eine hohe Feldstärke der Hilfsdynamomaschine
auf ihren Höchstwert gebracht ist. Durch Verringern der Feldstärke der Hilfsdynamomaschine
und durch Erhöhen derjenigen des sie antreibenden Motors wird die Spannung des Hilfsnetzes
zum Absinken gebracht, und dann wird der anzulassende Motor an das Speisenetz geschaltet.
Nach dieser Umschaltung laufen sowohl die Hilfsdynamomaschine als auch der diese
antreibende Motor mit geringer Feldstärke weiter, so daß das Aggregat zum Anlassen
eines weiteren Motors verwendet werden kann. Das Ein- und Ausschalten der Widerstände
bzw. das Umschalten der Wicklungen erfolgt durch Schaltvorrichtungen, beispielsweise
durch Druckknopfschalter oder Drehschalter, die einen zwangsläufigen Ablauf der
Schaltvorgänge in der erforderlichen Reihenfolge sicherstellen. Dabei hat es sich
als besonders vorteilhaft herausgestellt, an den Schaltvorrichtungen Verriegelungsvorrichtungen
anzubringen, die von der Spannung des Hilfsnetzes abhängig sind. Die Verriegelung
wird erst dann gelöst, wenn die Spannung des Hilfsnetzes ihren Höchstwert erreicht
hat, so daß erst dann das Anlegen des anzulassenden Motors an das Hilfsnetz möglich
ist.
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Besonders vorteilhaft kann das neue Verfahren Verwendung zum Anlassen
einer großen Anzahl kleiner Motoren finden, z. B. der Lüftermotoren auf Schiffen.
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In den Abbildungen ist die Erfindung beispielsweise dargestellt..
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Es zeigt die Abb. i eine Schaltung, bei der sowohl im Feldwicklungskreis
der Hilfsdynamomaschine als auch des sie antreibenden Motors Widerstände vorgesehen
sind.
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In den Abb. 2 bis 5 ist eine Schaltung dargestellt, bei der sowohl
die Feldwicklungen der Hilfsdynamomaschine als auch die des Antriebsmotors dieser
Hilfsdynamomaschine geteilt- ausgeführt sind und entweder parallel oder hintereinandergeschaltet
werden können. In der Abb. i sind mit i und 2 die Leitungen des Speisenetzes bezeichnet.
Über die Leitungen 3 und 4 sind die Bürsten 5 und 6 des Antriebsmotors 7 der Hilfsdynamomaschine
14 an das Netz i, 2 angeschlossen. Die Feldwicklung des Motors 7 ist mit 8 bezeichnet.
Mit dieser ist ein Widerstand 9 in Reihe geschaltet. Von diesem aus führen die Leitungen
io und ii zu .einem Schalter 12 bzw. 12', durch den der Widerstand 9 kurzgeschlossen
werden kann.
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Mit dem Motor 7 ist über die Welle 13 die Hilfsdynamomaschine 14 gekuppelt,
an deren Klemmen 15 und 16 die Feldwicklung 17 in Reihe mit dem Widerstand 18 liegt.
Von dem Pol 15 ist die Hilfsleitung 19 abgezweigt, während der Pol 16 über die Leitung
3 an. die Netzleitung i angeschlossen ist.
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Von dem Widerstand 18 aus sind zwei Leitungen 2o, 21 zu den Schaltern
23, 23' geführt, mittels derer der Widerstand 18 kurzgeschlossen werden kann.
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Die anzulassenden Motoren 24, 24' sind an die Kontakte 25, 26 bzw.
25', 26' eines Umschalters 34 bzw. 34' gelegt, während die anderen Kontakte 27,
28 bzw. 27', 28' über die Leitungen 29, 3o bzw. 29', 30' mit dem Netz 1, 2 verbunden
sind. Die Kontakte 31 bzw. 31' stehen über die Leitungen 29 bzw. 29', 1 und 3 mit
der Klemme 16 der Hilfsdynamomaschine und die Kontakte 32 bzw. 32' über die Leitungen
33 bzw. 33' und i 9 mit der Klemme 15 der Hilfsdynamomaschine in Verbindung.
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Die in der Abb. i gezeichnete Vorrichtung wirkt wie folgt: Ehe das
Anlassen des Motors 24 bzw: 24' erfolgt, sind die Widerstände 9 und 18 vor die entsprechenden
Feldwicklungen 8 und 17 des Motors 7 und der Hilfsdynamomaschine 1 4. vorgeschaltet,
so daß die Feldstromstärken sowohl des Motors 7 als auch der HiIfsdynamomaschine
14 klein: sind, so daß die Drehzahl des Motors 7 den Höchstwert des Leerlaufs aufweist.
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Es wird zunächst, wenn beispielsweise das Anlassen des Motors 24 betrachtet
wird, der Schalter 23 geschlossen, wodurch der Widerstand 18, der im Feldstromkreis
der Hilfsdynamomaschine 14 liegt, kurzgeschlossen wird. Dadurch erhält die Hilfsdynamomaschine
14 kurzzeitig ihre normale Spannung. Es werden nunmehr die Klemmen 25, 26 mit den
Klemmen 3 i, 32 des Umschalters 34 verbunden, so daß der Motor 24 über die Leitungen
29, 33 an dem Hilfsnetz i, i9 liegt. Da die Hilfsdynamomaschine 14 der Netzspannung
entgegengeschaltet ist, ist die an den Klemmen des Motors 24 liegende Spannung gering,
so daß dieser ohne Stromüberlastung anläuft: Sobald dies geschehen
ist,
findet ungefähr gleichzeitig mit dem geschilderten Einschalten des Umschalters 34
das Öffnen des Schalters 23 und das--Schließen des Schalters i 2 statt. Hierdurch
wird der Widerstand 9 kurzgeschlossen und der Widerstand i 8 geöffnet. Dadurch sinkt
die Spannung der Hilfsdynamoinaschine i4 rasch ab, weil einerseits der Erregerstrom
infolg@c des Vorschaltens des Widerstandes i 8 . verringert wird und sich andererseits
die Drehzahl der Hüfsdynamomaschine infolge der durch da's Kurzschließen des Widerstandes
q bewirkte Felderhöhung ihres Antriebsmotors stark vermindert. Wenn nun an der Hilfssammelschiene
i9 durch das Schwächen der Erregung 'der Hilfsdynamömaschine ungefähr Jder normale
Spannungswert des Hauptnetzes i, 2 erzielt ist, wird durch ein nicht gezeichnetes
Relais der Umschalter' 34 in der Weise umgelegt, daß die Klemmen 25, 26 nunmehr
mit den Klemmen 2.7, 28 verbunden werden, so daß der Motor 24 über die Leitungen
29, 30 mit dem Netz i, 2' in Verbindung steht. Dabei wird gleichzeitig der Schalter
12 wieder geöffnet, so daß für .das Anlaßaggregat 7, 14 die Ausgangsverhältnisse
wiederhergestellt sind und dieses nunmehr für das Anlassendes nächsten Motors-24'
bereitsteht; das in der gleichen Weise erfolgt.
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In, ähnlicher Weise wirkt die, in den Abb. 2 bis 5 dargestellte Vorrichtung.
die- in der dort dargestellten Schaltung sind die Feldwicklungen der Hilfsdynamomaschine
und ihres Antriebsmotors unterteilt ausgeführt. -Von der Leitung 2 des Netzes i,
2: führt eine Leitung 3 zu der Klemme 4 des Antriebsmotors 5. Die andere Klemme
6 des Antriebsmotors 5 ist bei 7 mit der Klemme 8 des einen Feldwicklungsteilesq
verbunden, dessen .andere Klemme i o.. über die Leitung i i zu den Kontakten 12
und 13 eines Umschal-. ters 14 führt. Weiterhin liegt die Klemme 6 des Antriebsmotors
5 an dem Kontakt 15 des Umschalters 14, der die - Schaltarme 16, 17
und
18 besitzt. Der Arm 16 ist in der gleichen Weise wie der Arm 17 über
die Leitung 19 mit der Klemme 20 des zweiten -Feld, uzcklungsteiles
2 i verbunden. - Von dem Arm 18 führt eine Leitung 22 zur Klemme 23 des Feldwicklungsteiles
2i.
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Über die Welle 24 ist der Anker des Motors 5 mit dem Anker. der Hilfsdynamoinaschine
a5 gekuppelt, deren Klemme 26 an die Hilfsleitung 27 gelegt ist, während die Klemme
28 über die Leitung.29 mit .der Klemme 8 des einen Feldwicklungsteiles 9 des Motors
5 .einerseits und.über die Klemme 30 mit dem eigenen. Feldwicklungsteil 3 t. in
Verbindung steht. -Die Klemme 32 des Feld= -wicklungsteiles 3 i liegt an den Kontakten
33 und 34 eines Umschalters 35, an dessen Iontakt 36 die Klemme 3o des Feldwicklungsteiles
3 i angeschlossen ist. Der Umschalter besitzt die Schaltarme 37, 38 und 39. Die
Arme 37 und 38 liegen über die Leitung 40 an der Klemme 4 i des zweiten Feldwicklungsteiles
42 der Hilfsdynamomaschine 25, deren Klemme 43 über die Leitung 44 mit dein Schaltarm
39 verbunden ist.
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Die anzulassenden Motoren sind mit 45 und 45' bezeichnet. lhre Leitungen
46, 47 bzw. 46', 47' liegen an einem Umschalter 48 bzw. 48', die die Schaltarme
49 und 5o -bzw. 49' und 5o' besitzen. Die Schaltarme 49 bzw. 49' können mit den
Kontakten 51, 52 bzw-5 i', 52' und die Kontaktarme 5o mit den Kontakten 53, -54
bzw. 53', 54' in gebracht werden. Die Kontaktstücke 53 und 54 bzw. 53', 54' stehen
über die Leitungen 55, 56 bzw. 55', 56' mit dem Netzleiter i in Verbindung. Die
Kontaktstücke 52- bzw. 52' sind über die Leitung 57 bzw. 57' mit dem Netz-Ieiter
2 verbunden, während die Kontaktstücke 5 1 bzw. 5i' über die Leitungen 58_bzw.
58' an die Hilfsleitung 27 gelegt sind.
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Die Betätigung der Umschalter 14, 35, 48, 48' erfolgt über die Steuerschalter
59 bzw. 59', welche die Kontaktarme 6o bz-,v. 6o' aufweisen.
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Die Steuerschalter 59 bzw., 59' besitzenKon, taktsegmente 61 bzw.
6i', die über- die Leitung 62 bzw. 62' mit dem Netzleiter 2 in Verbindung stehen.
Durch die Kontaktbrücke 63 bzw: 63'. können die Kontaktsegmente 61 bzw. - 61' mit
den Kontaktsegmenten 64 bzw. 64' in Verbindung gebracht werden. Diese sind über
die Leitung 65 "bzw. 65' mit der Leitung 66 verbunden, die zu dem Elektromagneten
67 des Umschalters .3 5 führt, der über die Leitung 68 an den Netzleiter i angeschlossen
ist. Dem Magneten 67 wirkt die Feder 69 entgegen.
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Des weiteren besitzen die Steuerschalter 59, 59' Kontaktsegmente fio
bzw. 7ö', die über die Leitung 7 i bzw. 7 i' mit dem Netzleiter 2 verbunden sind.
Durch die Kontaktbrücken 63 bzw. -63' können die Kontaktsegmente 70 bzw. 70' mit
den Kontaktsegmenten 72 bzw. 72' verbunden werden, die über die Leitungen
73, 73' mit -einer Leitung 74 in Verbindung stehen, die zu dem Magneten 75
des Umschalters 14 führt, der über die Leitung 76 an die Leitung i angeschlossen
ist und dem die Feder 77 entgegenwirkt.
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Weiterhin sind an dem - Steuerschalter 59 bzw. 59' Kontaktsegmente
78 bzw. 78' vorgesehen, die über die Leitungen79 bzw. 79'. mit dem Netzleiter i
in Verbindung stehen.. Durch die- Kontaktbrücke 8o bzw. 80' des Kontaktarmes 6o
bzw. 6o' - können die Kontaktseg= inente 78 bzw. 78' mit .einem Kontaktsegment 81
bzw.- 81' in Verbindung gebracht werden.
Von dem Kontaktstück 8
i. bzw. 81' führt eine Leitung 82 bzw. 82' zu dem Magneten 83 bzw. 83', der andererseits
über die Leitungen 84 bzw. 84' an den Netzleiter 2 angeschlossen ist. Die Magneten
83 bzw. 83' ziehen die Schaltarme 49, 5o bzw. 49'T 5o' über die Stange 85 bzw. 85'
nach links, so daß die Kontaktarme 49, 5o bzw. 49'T 5o' mit den Kontakten 51, 53
'bzw. 51', 53' verbunden werden.
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Ferner sind auf dem Steuerschalter 59 bzw. 59' über die Leitungen
86 bzw. 86' mit dem Netzleiter i in Verbindung stehende Kontaktsegmente 87 bzw.
87' vorgesehen, die über die Kontaktbrücke 63 des Armes 6o mit dem Kontakt 88 bzw.
88' verbunden werden können. Von den letzteren führen die Leitungen 89 bzw. 89'
zu den Magneten 9o bzw. go', die über die Leitungen 91 bzw. 91' mit dem Netzleiter
2 verbunden sind.
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Die Vorrichtung wirkt wie folgt: In Abb. 2 ist bei dem Steuerschalter
59 die Nullstellung angegeben, während bei dem Steuerschalter 59' durch die Kontaktbrücke
63' die Kontakte 87', 88' des Umschalters 59' miteinander verbunden sind, so daß
die Erregerspule des Magneten 9o' -unter Spannung steht und den Umschalter 48' nach
rechts gezogen hat. Dadurch ist über die Leitungen 56'T 57' und 46', 47' der Motor
45' an das Netz i, 2 gelegt.
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In der in Abb.2 gezeichneten Stellung: sind die Feldwicklungsteile
9, 21 des Antriebsmotors 5 der Hilfsdynamomaschine über den Schaltarm 16 ebenso
wie die Wicklungen 31, 42 der Hilfsdynamomaschine 25 durch den Schaltarie 37 hintereinandergeschaltet.
Der Motor 5 läuft somit mit hoher Drehzahl und Hilfsdynamomaschine 25 mit niederer
Spannun.g.
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Wird nun der Arm 6o des Steuerschalters 59 in die in Abb.3 gezeichnete
Stellung ge: dreht, so sind die Kontaktschienen 61, 64 miteinander verbunden, so
daß über die Leitungen 62, 65, 66, 68 der Magnet 67 erregt wird und die Schaltarme
37, 38, 39 des Umschalters 35 umgelegt werden. Dadurch werden die Wicklungen 3 i,
42 der Hüfsdynamomaschin.e 25 durch die Kontaktarme 38, 39 miteinander parallel
geschaltet. Die Spannung derselben steigt also auf ihren maximalen Wert an.
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Beim Weiterdrehen des Schaltarmes 6o (Abb. 4) schließt die Kontaktbrücke
8o die Kontakte 78, 81, so daß über die Leitungen 79, 82, 84 der Anker des Magneten
83 angezogen und der Umschalter 48 so umlegt wird, daß der Schaltarm 49 mit dem
Kontakt 51 und der Schaltarm 5o mit dem Kontakt 53 verbunden ist. Damit ist über
die Leitungen 58, 55 und 46, 47 der Motor 45 an das Hilfsnetz 1, 27 gelegt, so daß
der Motor 45 mit geringer Spannung anläuft.
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Beim Weiterdrehen des Schaltarmes 6o des Umschalters 59 kommt der
Schaltarm 6o in die in Abb.5 gezeichnete Stellung, in der die Kontaktschienen 70,
72 miteinander verbunden sind, so daß über die Leitungen 7 i, 73, 74, 76
der Anker des Magneten 75 zum Ansprechen gebracht wird. Dadurch wird die Verbindung
zwischen dem Schaltarm i 6 und dem Kontakt 12 gelöst, während die Schaltarme i 7
und 18 mit dem Kontakt i 5 und 13 in Berührung kommen. Auf diese Weise werden die
Wicklungen g und 21 einander parallel geschaltet, so daß die Drehzahl des Motors
5 stark absinkt. Vorher aber wurde durch das Abgleiten der Kontaktbrücken 63 von
den Kontaktsegmenten 61, 64 der Magnet 67 entregt, so daß unter der Wirkung der
Feder 69 der Kontaktarm 37 wieder mit dem Kontaktarm 33 in Verbindung gebracht wurde,
während sich die Kontaktarme 38, 39 von den Konfekten 36, 34 lösten. Die
Wicklungen 3 i, 42 sind damit wieder voneinandergeschaltet, so daß die Hüfsdynamomaschine
mit nur geringer Erregung läuft. Es ist also die Spannung im Hilfsnetz i, 27 ungefähr
gleich derjenigen im Netz 1, 2, so daß nunmehr der Motor 45 direkt an das Netz i,
2 gelegt werden kann. Es geschieht dies dadurch, daß beim Weiterdrehen die Kontaktbrücke
63 die Kontaktsegmente 87, 85 miteinander verbindet, so daß über die Leitungen 86,
89, gi der Elektromagnet 9o zum Ansprechen kommt und die Schaltarme 49, 50 des Umschalters
48 an die Kontakte 52, 54 anlegt, die über die Leitungen 57, 56 mit den Netzleitern
i, 2 in Verbindung stehen. Infolge des Abgleitens der Kontaktbrücke 63 von. den
Schienen 70, 72 wird der Magnet 75 spannungslos, so däß der Umschalter 14 durch
die Wirkung der Feder 77 wieder in die in Abb. 2 gezeigte Stellung zurückgezogen
wird. Damit werden die Motorfeldwicklungen 9 und 21 wieder hintereinandergeschaltet,
der Motor 5 läuft mit hoher Drehzahl, während die Hilfsdynamomaschine 25 nur eine
geringe Spannung erzeugt. Das Anlaßaggregat 5, 25 ist damit für das Anlassen eines
weiteren Motors bereitgestellt. _ Wird der Arm 6o des Steuerschalters wieder in
die Nullstellung gedreht, so bleibt der Zustand des Umschalters 48 erhalten, da
dessen Schaltstange 85 nicht unter der Wirkung einer Feder steht.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, an dem Steuerschalter
59 bzw. 59' eine Verriegelung 92 bzw. 92' vorzusehen, die durch den Magnet 93 bzw.
93' betätigt wird, der über die Leitungen 94 -und 95 bzw. 94', 95' mit dem Hilfsnetz
i, 27 in Verbindung steht. Dem Magneten 93, 93' wirkt eine
Feder
96, 96' entgegen. Die Verriegelungsvorrichtung 92, 92' sorgt dafür, daß der Drehschalter
59 bzw. 59' nicht eher freigegeben wird, bis die -Spannung der Anlaßdynamo 25 ihren
vollen Wert erreicht hat.