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Einrichtung zur Einstellung einer geringen Drehzahl (Schleichdrehzahl)
eines Elektromotors Es ist bekannt, geringe Drehzahlen eines Elektromotors durch
abwechselndes Ein- und Ausschalten einzustellen. Derartige Steuerungen sind insbesondere
im Zusammenhang mit Aufzugschaltungen entwickelt worden in. der Weise, daß ein Drehstrommotor
unter Vorschaltung eines großen Widerstandes bei gelüfteter Bremse mit Hilfe eines
Druckknopfes und eines Schützes ganz kurz eingeschaltet werden kann, wodurch Lastbe%vegungen
ganz geringer Höhe erzielt werden. Auch bei Werkzeugmaschinen und ähnlichen Maschinen
ist häufig eine sehr geringe, weit unterhalb der Betriebsdrehzahl liegende Drehzahl
nötig, die man als Schleichdrehzahl zu bezeichnen pflegt. Zur Schaltung der Schleichdrehzahl
ist im allgemeinen ein Handschalter vorgesehen. Die Erfindung besteht darin, daß
in einem von einem Handschalter v orbereiteten Stromkreis ein drehzahlabhängiger
Schalter liegt, der bei Erreichen der eingestellten Schleichdrehzahl infolge Drehzahlanstieges
diesen
Stromkreis öffnet und hierdurch den durch den Handschalter eingeschalteten Elektromotor
selbsttätig so lang,. wieder abschaltet, bis er nach Abklingen der Motordrehzahl
unter die Schleichdrehzahl unter Rückhehr in seine Ausgangstellung den Handschalterkreis
bis zum erneuten Erreichen der Schleichdrehzahl wieder schließt.
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Eine nähere Erläuterung der Erfindung sei an Hand der Abb. i und 2
gegeben.
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Abb. i ist das Schaltbild einer vollständigen Umkehrschaltung eines
Elektromotors, Abb. 2 das Schaltbild einer nicht umkehrbaren Steuerung.
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In Abb. i bezeichnet 111 einen Motor, der betriebsmäßig mit hoher
Drehzahl arbeitet, vorübergehend aber eine Drehzahl annehmen muß, die nur einen
Bruchteil der Betriebsdrehzahl beträgt. Derartige Bedingungen liegen vor z. B. bei
Schleifmaschinen, Hobelmaschinen, Drehbänken, Schleudern, Waschmaschinen, Papierwichelmaschinen
usw. Bei einer Drehbank z. B. muß das Schaltgetriebe so stehen, daß die Zähne zum
Eingriff kommen. Daher muß man, falls zwei Zähne sich gegenüberstehen, das Getriebe
so verstellen, daß Zahn auf Lücke zu stehen kommt; dazu ist aber eine sehr geringe
Drehzahl erforderlich, und es ist wünschenswert, diese niedrige Drehzahl solange
wie erforderlich aufrechtzuerhalten.
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Der Motor _lI treibt außer der nicht dargestellten Lastwelle den Stillstandschalter
d.i an. Die Betriebsdrehzahl wird mittels der Schaltwalze C eingestellt, die je
nach dem Arbeitsvorgang den Drehrichtungsgeber 15 oder 17 schaltet. Für die Schleichdrehzahl
sind die Druckknöpfe 29 und d.8 vorgesehen.
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Es sei angenommen, daß das Getriebe einer Drehbank geschaltet werden
soll. Hierzu wird der Schalter 3 geschlossen, wodurch folgender Stromkreis zustande
kommt: Von Leitung i über Leitung 2, Schalter 3, Leitung .I, Kontaktfinger 5 der
Walze C mit der Brücke 6, Leitung 7, Spule 8 des N ullspannungsrelais 9, Leitung
io zur Leitung i i. Durch das Anspringen des Relais 9 wird über den Kontakt 12 die
Selbsthaltung seiner Spule 8 eingeschaltet.
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Da sich die Steuerwalze C in der Nullstellung befindet, kann der Motor
3-T nur durch einen der beiden Schleichdrehzahldruckknöpfe 29 oder .I8 an Spannung
gelegt werden. Soll z. B. der Motor vorwärts laufen, so wird der Druckknopf 29 gedrückt,
wodurch folgender Stromkreis hergestellt wird: Leitung 7, Leitung 26, Kontakte 27
des Steuerrelais 28, Druckknopf 29, Leitung 3o, Kontakte 31 am Druckknopfschalter
.48, Leitung 32, Arbeitseule 14 des Richtungsgeb-erschalters 15, Kontakte 16 des
Umkehrrichtungschalters 17, Leitungen 18, ig, io zur Netzleitung i i. Durch den
Druckknopfschalter 2g wird noch ein zweiter Stromkreis hergestellt: Von Leitung
30 über Leitung 33, Arbeitseule 34 des Steuerrelais 35 zur Leitung ig. Gleichzeitig
mit dem Niederdrücken des Schalters 29 wird der Schalter 29' geöffnet, um eine unbeabsichtigte
Betätigung des Richtungschalters 17 unwirksam zu machen.
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Aus dem Stromverlauf ersieht man, daß der Richtungschalter 15 in der
Weise arbeitet, daß die Kontakte 20, 21 und 22 geschlossen und der Schalter 24 geöffnet
werden und daß gleichzeitig das Steuerrelais 35 die Schaltstelle 36 öffnet und die
Schaltstelle 3; schließt. Das Öffnen der Schaltstelle 36 verhindert die Herstellung
von Stromkreisen zur Einleitung einer Umkehrbewegung, während ein Schließen des
Schalters 37 die Leitung 38 des Stillstandschalters .I1 an Spannung legt. Während
der Motor sich beschleunigt, aber noch mit einer verhältnismäßig niederen Drehzahl
läuft, wird dessen Kontakt 39 nach links bis zur Berührung mit dem Kontakt 40 bewegt.
Dadurch kommt folgender Stromweg zustande: Von Leitung 7 über Kontakt 37, Leitung
38, Kontakte 39 und -o d-cs Stillstandschalters4.1, Leitungen 42 und .I3, ArbeitsPule
.-I des Steuerrelais 28 nach Leitung ig. Die Erregung der Spule 44 bewirkt Öffnen
des Stromkreises für die Spule 14 des Richtungschalters 15 am Kontakt 27. Der 11otor
wird hierbei abgeschaltet und sinkt in seiner Drehzahl ab. Die Spule 3.4 des @teu.r:elais
35 wird entregt; da jedoch Kontakt .15 durch das Steuerrelais 28 geschlossen ist,
wird die Spannung vom Kontakt 39 nicht weggenommen.
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Sobald die Drehzahl des Motors auf einen vorher bestimmten Wert abgesunken
ist, werden die Kontakte 39 und .lo getrennt mit dem Ergebnis, daß die Spule 44
entregt wird. Infolgedessen werden die Kontakte 27 geschlossen und die Kontakte
45 geöffnet. Der Richtungschalter 15 wird wieder erregt infolge des Schließens des
Kontaktes 27. Aus dem gleichen Grunde arbeitet auch das Steuerrelais 35 wieder.
Die Motordrehzahl nimmt also wieder zu. Dieses Arbeitspiel wiederholt sich so lange,
als der Vorwärtsschalter 29 gedrückt wird. Die Zeitdauer, für die der 1-lotor an
die Stromquelle angeschlossen ist, hängt von der Spannung der Federn 52 und 53 ab,
die durch die Schrauben 5.4 und 55 eingestellt werden kann.
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Der Stillstandschalter 41 ist in ein ölgefülltes Gehäuse eingesetzt.
In dem Gehäuse befindet sich eine vom Motor 3-T angetriebene Scheibe 5, und
eine zweite im Gehäuse gelagerte Scheibe So, die infolge der Viskosität des Öles
mitgenommen wird. Die Umdrehung
der Scheibe 51 hat also das Bestreben,
die Scheibe 50 mitzunehmen mit Ausnahme des Grenzfalles, daß die Motordrehzahl
Null ist. Der auf der Scheibe 5o befestigte Kontakt 39 bleibt also in der dargestellten
Stellung, solange der Motor M nicht läuft. Die Kraft, mit der der Kontakt 2,9 in
der Nulldrehzahlsbellung gehalten wird, hängt von der Spannung der Federn 52 und
53 ab. Bei sehr geringer Vorspannung der Federn und geringem Abstand der Kontakte
39, 40 und 57 kann eine sehr niedrige Schleichdrehzahl erreicht werden. Die Schleichdrehzahl
ist um so höher, je höher die Federspannung ist.
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Soll der Antrieb umgesteuert werden, so. wird Druckknopf 48 gedrückt.
D:ie Schleichdrehzahl wird in diesem Falle durch die Kontakte 39 und 57 hergestellt.
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Es erscheint zweckmäßig, noch zu erläutern, wie die Steuerung arbeitet,
wenn es nicht erforderlich ist, den Motor 11i1 mit der Schleichdrehzahl laufen zu
lassen.
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Wenn die Steuerwalze C (Abb. i) in die StellungF gebracht wird, so
ergibt sich folgender Stromweg: Vom Kontaktsegment 61 der Walze über Leitung 13,
Arbeitspule 14 des Richtungschalters 15, Schaltstelle 16, Leitung 18, i9 und io
zur Netzleitung i i. Der Motor wird hierdurch in der Vorwärtsrichtung eingeschaltet.
Obgleich er während seines Laufes die Stellung des Kontaktgliedes 39 des Drehzahlschalters
41 beeinflußt, ist die Änderung der Stellung dieses Schaltgliedes unwichtig; da
die- beiden Druckknopfschalter 29 und 48 offen stehen, so ist der Drehzahlschalter
41 wirkungslos.
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Für die Umkehrbewegung wird die Steuerwalze C in die Stellung R geschaltet.
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Die Darstellung der Abb.2 ist gewissermaßen nur ein Teil der Steuerung
nach Abb. i. Für gewisse Anwendungsfälle ist die Schleichdrehzahl nicht für beide
Drehrichtungen erforderlich, und die Steuerung kann deshalb dadurch vereinfacht
werden, daß nur eine einzige Schleichdrehzahlsteuerung vorgesehen wird. Der Druckknopfschalter
48 fehlt also.