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Gegenstrom-Bremssteuerung für Elektromotoren Die Erfindung bezieht
sich auf Gegenstrom-Bremssteuerungen für Elektromotoren, bei denen: eine drehzahlabhängige
Schaltvorrichtung, ein sog. B,remmvächter, nach der Ausschaltung des Einschaltschützes.
selbsttätig das den Gegenstrom schaltende Bremsschütz einschaltet undi nach der
Abbrernsung des Motors wieder ausschaltet, um das, Anfahren des Motors in, der entgegengesetzten
Drehrichtung unter dem Einfluß des Gegenstroms zu verhindern. Bei derartigen Steuerungen
macht sich nun folgender übelstand bemerkbar. Wenn nämlich der Bedienungsmann nach
dem erfolgten Ausschalten und Bremsen des Motors an der Welle der Arbeitsmaschine
von Hand dreht oder am Riemen zieht, so kann er den Antriebsmotor, wenn derselbe
nicht zü schwer ist, leicht so weit auf Touren bringen, daB der Bremswächterkontakt
aus seiner Nullage herausgeht und. Kontakt gibt. In diesem Moment spricht dann das
Bremsschütz an, und der Motor wird plötzlich abgebremst. Dieses Ansprechen des:
Bremsschützes macht die Bedienungsleute beire Arbeiten unsicher, und es ist auch
eine gewisse Gefahr damit verknüpft, weil bei Umkehrsteueiungen
sich
das Bremsschütz fangen und der Motor infolge des dauernden, Gegenstroms zum Laufen
kommen kann.
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Die Erfindung bezweckt, diese Gefahr dadurch zu beseitigen, daß im
Stromkreis über die Spule des Bremsschützes und den Bremswächter der Kontakt eines
Sperrelais angeordnet ist, das von dem Einschaltschütz bzw. von. der Einschaltvorrichtung
gesteuert wird und die Einschaltung des Bremsschützes über den Bremswächter bei
Drehung der Motorwelle von Hand verhindert. Je nach der besonderen Art der sonstigen
Anforderungen an die elektrische Steuerung kann hierbei die Ausführung und. Schaltung
dies Sperrelais verschieden sein. Entweder kann es als normales kleines. Hilfsschütz
oder als: Zeitrelais ausgebildet sein.. In besonderen Fällen kann auch ein etwa
bereits vorhandenes Schütz, z_. B. das Schütz zum Kurzschließen vorhandener Bremswiderstände,
als Sperrelais mit verwendet werden.
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In der Zeichnung sind in den Fig. i bis 7 verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. In den verschiedenen Figuren sind einander entsprechende
Teile mit den gleichen, Bezugszeichen versehen. Von dem Bremswächter BW ist nur
der Kontaktteil dargestellt, der bei Fig. i bis 4 aus dem beweglichen Kontakt K
und den festen Kontakten A und B besteht. Bei der Drehung der Motor- oder Arbeitsmaschinenwelle
wird der bewegliche Kontakt K durch Reibung oder durch die Fliehkraft oder elektromagnetisch
bis zu einem der festen Kontakte mitgenommen, die gleichzeitig als Begrenzungsanschläge
für den beweglichen Kontakt dienen. Bei der Linksdrehung der Motorwelle wird der
Kontakt B, bei der Rechtsdrehung der Kontakt A geschlossen. Wenn die Motorwelle
zum Stillstand kommt, wird der bewegliche Kontakt K durch eine nicht dargestellte
Mittelstellungsfeder od. dgl. in die dargestellte Nullage zurückgedreht.
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In Fig. i ist mit i das Einschaltschütz bezeichnet, das durch den
Steuerschalter St ein-und ausgeschaltet werden kann und bei seinem Ansprechen den
Motor einschaltet. 2 isst das den Gegenstrom schaltende Bremsschütz, dem der Ruhekontakt
i r- des Einschaltschützes vorgeschaltet ist. Parallel zum Bremsschütz 2 ist das
Sperrelais 3 geschaltet, dessen Kontakt 3 a. in. der Verbindungsleitung zwischen
den festen Bremswächterkontakteni mit dem Bremsschütz 2 liegt. Parallel zum Kontakt
3a ist der Arbeitskontakt i a. des Einschaltschützes i geschaltet. Die Schaltung
arbeitet wie folgt: Wenn durch Schließen des Steuerschalters St das Schütz i eingeschaltet
wird, läuft der Motor an, und der Bremswächter BW
schließt seinen Kontakt
B. Über den Kontakt i a wird dann, das Sperrelais 3 eingeschaltet, das sich über
den 3 a selbst hält. Das Bremsschütz 2 ist durch Öffnen des Ruhekontaktes i r abgeschaltet.
Wenn, der Steuerschalter St geöffnet wird, schabtet das Schütz i den Motor aus und
legt ferner durch Schließen seines Ruhekontaktes ir das, Bremsschütz 2 ein, das
den Motor im Gegenstromsinne einschaltet und so lange erregt bleibt, bis, nach erfolgter
Abbremsung des Motors der bewegliche Kontakt K in die Mittellage zurückgeht. Dann
fällt sowohl das Bremsschütz 2 als auch das Sperrelais 3 ab. Die Kontakte i a und
3 a öffnen, und nunmehr ist der Bremswächter gesperrt, d. h. beim Drehen der Motorwelle
von Hand ist es ohne Wirkung, wenn der Bremswächter seinen Kontakt A oder
B schließt. Der Stromkreis über das. Bremsschütz 2 ist durch die abgefallenen
Arbeitskontakte i a. und 3 a unterbrochen.
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Fig. 2 zeigt grundsätzlich die gleiche. Schaltung, jedoch für -Umkehrung
der Drehrichtung durch den Steuerschalter St, also für Maschinen, die auf Rechts-
und Linkslauf geschaltet werden können, wobei zwei Sperrrelais 3 und. 4 zur Verwendung
kommen. Beim Umlegen des Steuerschalters St aus der dargestellten Mittellage in
die gestrichelt gezeichnete Stellung wird das Linkslaufschütz i eingeschaltet, und
derBremswäcliterBWschließt nach dem Anlaufen des Motors seinen Kontakt B. Die weiteren
Schaltvorgänge sind die gleichen wie bei Fig. i.
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Bei der Auslegung des Steuerschalters St
nach rechts wird das
RechtSlaufäChütz 2 eingeschaltet und über den Kontakt des Bremswächters und den
Arbeitskontakt 2a das Sperrelais 4 erregt, das sich über den Kontakt 4a unabhängig
vom Kontakt 2a- hält. Beim Zurücklegen des Steuerschalters. in die Mittellage wird
das Rechtslaufschütz 2 abgeschaltet und über den Ruhekontakt 2 r das Linkslaufschütz
i eingeschaltet, das nunc als Bremsschütz arbeitet. VVenn nach der Abbremsung des
Motors d!er Bremswächter den Kontakt A öffnet, fällt sowohl das Linkslaufschütz
i als auch das Sperrelais 4 ab. Dann sind alle Kontakte i a, 2 a. 3 a und 4cu geöffnet,
und keins der Schütze oder Relais kann bei in der Ausschaltstellung stehendem Steuerschalter
St durch Drehen der Motorwelle eingeschaltet werden.
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Fig. 3 zeigt die Möglichkeit, für Umkehrantriebe mit nur einem Sperrelais
.3 auszukommen. Das durch die parallel, geschalteten Kontakte i d und 2 cc gesteuerte
Sperrelais 3 ist mit einer geringen Abfallverzögerung ausgeführt und 'besitzt einen
Arbeitskontakt 3 a in der Zuleitung zürn beweglichen Kontakt K des Bremswächters
BR'. Wenn der Steuerschalifier
St in die gestrichelt dargestellte
Stellung umgelegt wird; wird das Umkehrschütz i eingeschaltet, und der Bremswächter
schließt seinen Kontakt B und bereitet den Bremsvorgang vor. Durch Schließen des,
Kontaktes i a zieht das Sperrelais 3 an und schließt seinen Kontakt 3a. Beim Ausschalten
des Steuerschalters fällt, das, Schütz i ab und, öffnet den Kontakt i c. Durch die
geringe Abfallverzögerung des Sperrelais bleibt aber der Kontakt 3 a noch geschlossen.
Im nächsten Augenblick -wird das Bremsschütz- 2 einsgeschaltet und der. Arbeitskontakt
2 a. geschlossen, so daß die Spule 3 hierdurch Wieder mit Spannung versorgt wird.
Die Abfallverzögerung des Sperrelais braucht also nur so groß zu sein wie die Zeitdauer
vom beginnenden Abfallen des Umkehrschützesi i bis zum erfolgten, Schließen des
Umkehrschützes 2. Nach erfolgter Abbremsung öffnet der Bremswächter seinen Kontakt
B, und das Bremsschütz 2 fällt ab. Durch Öffnen von 2 a fällt auch das Sperrelais
3- mit der geringen Abfallverzögerung ab, dann wird 3 a geöffnet und damit der Bremswächter
wiederum gesperrt. Die Motorenwelle kann von: Hand durchgedreht werden, und die
Kontakte des Bremswächters "können sich schließen, aber es wird kein Schütz dadurch
eingeschaltet.
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Bei der Schaltung nach Fig.4 wird für einen Umkehrantrieb ebenfalls.
nur ein Sperrrelais 3 mit Abfallverzögerung verwendet. Dieses Relais ist parallel
zur Spule eines Widerstandsschützes 4 geschaltet, das in bekannter Weise beim Anlaufen:
des, Motors einen Widerstand im Motorstromkreis. kurzgeschlossen hält, dagegen beim
Gegenstrombremsen diesen Widerstand durch Aufheben des Kurzschlusses einschaltet,
um dass Bremsmoment herabzusetzen und ein, zu scharfes Bremsen zu vermeiden.
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Wenn der Steuerschalter, der aus den beiden miteinander gekuppelten;
Kontakten St i und St2 besteht, in die gestrichelte Stellung umgelegt wird,
wird über den Kontakt St i das, Linkslaufschütz i und über den Kontakt St2 das:.
Sperrelais.3 und, das Widerstandsschütz 4 eingeschaltet. Das Widerstandsschütz 4
schließt den Bremswiderstand kurz, und das, Sperrelais 3 bereitet durch Schließen
seines Arbeitskontaktes '3 ca den Stromkreis für das Bremsschütz 2 über den sich
ebenfalls schließenden Kontakt B des Bremswächters vor, der zunächst noch durch
den geöffneten Ruhekontakt i r unterbrochen ist.
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Wenn der Steuerschalter St in die Ausschaltstellung zurückgelegt wird,
falben das Schütz i und) das Widerstandsschütz 4 urverzögert ab. Durch den Ruhekontakt
i r wird der Stromkreis für das Rechtsdaufschütz 2 geschlossen, und das Schütz 4
schaltet den Bremswiderstand ein. Das Sperrelais 3 fällt verzögert ab und hält,
seinen Kontakt noch während einer Zeit geschlossen, die so lang wie die längste
vorkommende Bremszeit für den Motor bemessen sein muß.
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Die Schaltung nach Fi.g. ¢ hat noch den Vorteil, daß man besondere
Tippdruckknöpfe D i und: D2 anordnen kann, um bei Einstellarbeiten
den Motor nur jeweils ganz: kurzzeitig zu schalten, wobei der Bremswächter durch
das, Sperrelais 3 gesperrt bleibt und nicht anspricht, so daß.der Motorerwünschtermaßen
auslaufen kann.
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Statt ein; besonderes Sperrelais vorzusehen, kann die Anordnung auch
so getroffen werden, daß der Kontakt 3 a. von dem Widers.taruds,schÜtz 4 in der
Weise betätigt wird, daß er beim Ansprechen dieses Schützes sofort geschlossen und
beim Abfallen verzögert geöffnet wird.
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Man. kann bei Umkehrantrieben auch mit nur einem Sperrelais auskommen,
ohne daß man hierfür ein Zeitrelais: verwendet, wenn man die Sperrkontakte des Sperrelais.
als Ruhekontakte' ausbildet. Schaltungsbeispiele hierfür sind in Fig. 5 bis, 7 dargestellt.
Der Bremswächter B W besitzt hierbei außer seinen Arbeitskontakten A und(
B zum-, Einschalten des als Bremsschnitz wirkenden Umkehr-Schützes i oder
2 noch Ruhekontakte C und D, die in der Nullage geschlossen sind. Diese beiden Ruhekontakte
sind in. Reihe mit dem Sperrelais 3 geschaltet, so da3 in der Nullage des Bremswächters,
der Erregerstromkreis für das Sperrelais 3 geschlossen ist. Bei angez aggenem Sperrelais:
3 sind die Ruhekontä'kte 3 r geöffnet, die die Verbindung des Bremswächters zu den
Umkehrschützen unterbrechen. Insoweit stimmen die Ausführungsbeispiele nach Fig.
5 bis 7 überein, und sie unterscheiden sich nur hinsichtlich der Schaltung des,
Haltestromkreises für däs Sper:rreliais 3.
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In Fig. 5 ist dieser Haltestromkreis über den Haltekontakt 3 a des
Sperrelais und die Ruhekontakte i r i und 2r i der: beiden Umkehrschütze geführt.
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Die Schaltung nach Fi.g. 5 arbeitet wie folgt: Bei stillstehendem
Motor ist über die Ruhekontakte C und D des Bremswächters das Sperrelais 3 eingeschaltet,
und auch sein Haltestromkreis ist geschlossen. Wenn, nun durch Umlegen des. Steuerschalters
St in die gestrichelte Lage das Schütz i und durch dieses der Motor im Linkslaufsinne
eingeschaltet wird, dann wird durch Öffnen des Ruhekontaktes D des Brems-%vächters.
der Erregerstromkreis des Sperrelais. 3 und ferner auch durch den sich öffnenden
Ruhekontakt i r i der Haltestrom des: Sperrelais 3 unterbrochen. Das Sperrelais
3 fällt ab und: schließt
die Ruhekontakte 3r, die den Bremswächter
an die beiden Umkehrschütze anschließen. Bei Ausschalten des Steuerschalters St
wird der Motor durch Abfallen des Schützes i abgeschaltet. Nunmehr wird durch den
sich schließenden Ruhekontakt i r das Bremsschütz 2 eingeschaltet, dessen Stromkreis
über die Kontakte i r und 3 r sowie den Arbeitskontakt B des Bremswächters so lange
geschlossen bleibt, bis der Bremswächter seinen Arbeitskontakt B öffnet. Hierdurch
fällt das Bremsschütz :2 ab. Der Motor kommt zum Stillstand, und die Ruhekontakte
C, D des Bremswächters werden geschlossen. Das Sperrelais 3 zieht an, öffnet die
Sperrkontakte 3 r und hält sich dann selbst über seinen Haltestromkreis. Wird nun
der Motor von Handgedreht, so daß die Arbeitskontakte des Bremswächters zum Ansprechen
kommen, so ist der Bremswächter durch die geöffneten Ruhekontakte 3 r des Sperrelais
3 unwirksam gemacht.
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In Fig. 6 wird das Widerstandsschütz gleichzeitig als Sperrelais verwendet.
Damit dieses Widerstandsschütz beim Laufen des - Motors in dem durch den Steuerschalter
St bestimmten Drehsinn angesprochen bleibt und den Widerstand im Motorstromkreis
kurzschließt, ist parallel zu den Ruhekontakten i r i und 2 r i im Haltestromkreis
des Sperrelais der Xontakt St2 des Steuerschalters geschaltet, so daß also, solange
der Steuerschalter in einer Betriebsstellung steht, die Kontakte i r i und 2 r i
überbrückt sind. Im übrigen arbeitet die Schaltung nach Fig. 6 in derselben Weise
wie die nach Fig. 5.
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Bei der Schaltung nach Fig. 7, bei der ein besonderes Widerstandsschütz
q. und ein Sperrrelais 3 vorgesehen sind, ist der Haltestromkreis für das Sperrelais
3 außer über dessen Haltekontakt 3 a noch über einen Ruhekontakt q.r des Widerstandsschützes
oder statt dessen, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist, über einen in
der Mittellage des Steuerschalters geschlossenen Steuerschalterkontakt St 2 geführt,
während zur Steuerung des Widerstandsschützes die Arbeitskontakte i a und 2a der
Umkehrschütze dienen. In der dargestellten Ruhelage der Schaltung ist über die in
Reihe geschalteten Ruhekontakte des Bremswächters der Erregerstromkreis für das
Sperrelais 3 geschlossen, und auch der Haltestromkreis des Sperrelais ist über den
Ruhekontakt 41- bzw. den Steuerschalterkontakt St :2 geschlossen, und durch
die Ruhekontakte 3r ist die Verbindung der festen Bremswächterkontakte zu den Umlehrschützen
unterbrochen. Wenn der Steuerschalter nach links ausgelegt wird, wird das Schütz
i eingeschaltet und kurz nach dem Anlaufen des Motors über den festen Kontakt B
und den Arbeitskontakt i a das Widerstandsschütz q. eingeschaltet, das den Widerstand
kurzschließt. Gleichzeitig wird durch den Bremswächter der Erregerstromkreis für
das Sperrrelais 3 und durch den Ruhekontakt q.r oder den aus der Mittellage herausbewegten
Steuerschalterkontakt St2 der Haltestromkreis für das Sperrelais 3 unterbrochen.
Durch den Ruhekontakt 3r wird der Stromkreis für das Bremsschütz :2 vorbereitet.
Beim Zurücklegen des Steuerschalters in die Mittellage wird das Schütz i abgeschaltet,
das durch Öffnen seines Arbeitskontaktes i a das Widerstandsschütz abschaltet und
durch Schließen seines Ruhekontaktes i r das Bremsschütz :2 einschaltet, das die
Abbremsung des Motors herbeiführt, bis durch den Bremswächter der Kontakt B geöffnet
und der Ruhekontakt D wieder geschlossen wird. Dann spricht das Sperrelais 3 wieder
an.