DE832168C - Device for issuing a message or a command to switch off a three-phase motor when a certain load is exceeded - Google Patents

Description

Einrichtung zur Abgabe einer Meldung oder eines Kommandos zum Abschalten eines Drehstrommotors bei Uberschreitung einer bestimmten Belastung Um bei spanabhebenden Werkzeugmaschinen die Betriebssicherheit zu gewährleisten, ist ein Schutz des Werkzeuges gegen Überlastung erforderlich. Auch sonst kann es erwünscht sein, bei Überschreiten einer bestimmten Last eines Drehstrommotors die Abgabe einer .Meldung oder eine selbsttätige Abschaltung herbeizuführen.Device for issuing a message or a command to switch off of a three-phase motor when a certain load is exceeded Um for machining Ensuring the operational safety of machine tools is a protection of the tool required against overload. Otherwise it may also be desirable, if exceeded a certain load of a three-phase motor the delivery of a .Message or a bring about automatic shutdown.

Es ist bereits für ähnliche Zwecke eine Relaissteuerung zum Schutze des Werkzeuges elektrisch angetriebener spanabhebender Werkzeugmaschinen mit Gleichstromregelmotor, z. B. zum Schutze des F'räsers von Nachformfräsmaschinen, vorgeschlagen worden. Eine solche Steuerung war mit einem Regelglied ausgerüstet, das den Motorstrom derart überwacht, daß das Produkt aus Ankerstrom und Magnetfluß im wesentlichen konstant bleibt. Eine hinsichtlich ihrer genauen Arbeitsweise und einfachen Einstellbarkeit besonders vorteilhafte neue Einrichtung für Drehstrommotoren ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Ihr Kennzeichen besteht in der Verwendung einer :in Abhängigkeit vom Produkt aus Strom und Leistungsfaktor ansprechenden Relaisanordnung.There is already a relay control for protection for similar purposes of the tool electrically driven cutting machine tools with direct current control motor, z. B. to protect the milling cutter of postform milling machines has been proposed. Such a control was equipped with a control element that controls the motor current in such a way monitors that the product of armature current and magnetic flux is essentially constant remain. One with regard to their precise operation and easy adjustability particularly advantageous new device for three-phase motors is the subject of present invention. Its distinguishing feature is the use of a: dependent Relay arrangement responding to the product of current and power factor.

Zur Erläuterung ist die Erfindung im folgenden beispielsweise an Hand der Fig. i und 2 veranschauficht.The invention is illustrated below by way of example FIGS. i and 2 are shown.

Fig. i zeigt das Schaltbild des Ausführungsbeispiels einer Relaisanordnung nach der Erfindung, Fig.2 das dazugehörige Stromspannungsdiagramm.Fig. I shows the circuit diagram of the embodiment of a relay arrangement according to the invention, Fig.2 the associated current-voltage diagram.

RST sind die Phasen eines Drehstromnetzes, UVW die Klemmen des Elektromotors. Dem Motor ist in- einer Phase, und zwar in der Phase R, ein Widerstand io vorgeschaltet. Zwischen den Phasen R und T sind Widerstände i 1, 12 angeordnet, an einem Meßpunkt 13 und der '.Motorklemme 14 (L') einerseits und dem,Meßpunkt 13 und der Netzklemme 15 (R) anderseits sind über IGleichrichteranordnungen 16, 17 zwei Wicklungen 18, i9 eines Gleichstromrelais angeschlossen.RST are the phases of a three-phase network, UVW are the terminals of the electric motor. The engine is in one phase, namely in phase R, a resistor io upstream. Resistors i 1, 12 are arranged between phases R and T, at a measuring point 13 and the '.Motor terminal 14 (L') on the one hand and the 'measuring point 13 and the mains terminal 15 (R) on the other hand are via I rectifier arrangements 16, 17 two windings 18, i9 of a DC relay connected.

In dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm ist mit RST das Spannungsdreieck und m-it o der Sternpunkt bezeichnet. Es ist ferner das Kreisdiagramm des Motors angegeben. J9 ist der Leerlaufstrom, J" der Strom, den der Motor bei Nennlast aufnimmt, 99 ist der Phasenwinkel. RST ist die vom Netz entnommene Spannung, J.ST die Spannung des Motors im Leerlauf und J"ST die Spannung des Motors bei Vollast. Der Endpunkt des Stromvektors J bewegt sich bei zunehmendem. Drehmoment längs der Kreisbahn. Aus dem Abstand dieses Punktes von der Basis des Kreisdiagramms ergibt sich der Wert J - cos 9P.In the diagram shown in FIG. 2, RST denotes the voltage triangle and m-it o denotes the star point. The circle diagram of the engine is also given. J9 is the no-load current, J "is the current that the motor draws at nominal load, 99 is the phase angle. RST is the voltage taken from the mains, J.ST is the voltage of the motor when idling and J" ST is the voltage of the motor at full load. The end point of the current vector J moves as it increases. Torque along the circular path. The distance between this point and the base of the pie chart gives the value J - cos 9P.

Es wird nun gemäß der Erfindung davon Gebrauch gemacht, daß das Produkt aus Strom und Leistungsfaktor ein Maß für das Drehmoment ist, dessen Überschreitung die Relaisanordnung zwecks Abgabe einer Meldung oder eines Kommandos zum Ansprechen bringen soll. Die Überwachung des Wertes 1 - cos 99 geschieht besonders günstig mittelbar durch zwei einander entgegenwirkende Relaiswicklungen, die im Schaltbild mit 18, i9 bezeichnet sind. Die eine, 18, mißt den Differenzwert der Spannungsabfälle in den Widerständen io und 12, die andere, i9, den Spannungsabfall am Widerstand 12. Der Widerstand 12 ist einstellbar, so daß durch seine Veränderung die Lage des Meßpunktes 13 verschoben werden kann. Nach Fig. 2 ergibt sich die Lage des Meßpunktes 13 bei diesem Ausführungsbeispiel als Unterteilung der Phasenspannung RT im Verhältnis der Widerstände 11, 12. Der Meßpunkt 13 kann auch anders gelegt werden, er wird zweckmäßig so gewählt, daß.im Diagramm die Verbindung des Meßpunktes 13 mit dem Endpunkt 7 des Stromvektors annähernd senkrecht zur Basis des Kreisdiagramms liegt, gegebenenfalls im Spantiungsdreieck.It is now made according to the invention that the product from current and power factor is a measure of the torque that is exceeded the relay arrangement for the purpose of issuing a message or a command to respond should bring. The monitoring of the value 1 - cos 99 is particularly beneficial indirectly through two opposing relay windings shown in the circuit diagram are designated by 18, i9. One, 18, measures the differential value of the voltage drops in resistors io and 12, the other, i9, the voltage drop across the resistor 12. The resistor 12 is adjustable, so that by changing the position of the Measuring point 13 can be moved. According to Fig. 2, the position of the measuring point results 13 in this exemplary embodiment as a subdivision of the phase voltage RT in relation of the resistors 11, 12. The measuring point 13 can also be placed differently, it will expediently chosen so that in the diagram the connection of the measuring point 13 with the End point 7 of the current vector is approximately perpendicular to the base of the pie chart, possibly in the Spantiungsdreieck.

Die Werte von U18 und U19 können mittels der einstellbaren Größe und .der Anordnung der Widerstände des Systems so gewählt und den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden, daß beim Überschreiten des zulässigen Drehmomentes eine Änderung des Gleichgewichtszustandes der Amperewindungen beider Relaiswicklungen 18 und i9 eintritt, bei welcher das Relais durch Anziehen oder Abfallen anspricht. Es wird zweckmäßig ein Relais mit annähernd konstanter Amperewindungszahl, bei dem der Unterschied zwischen Anzugs- und Abfall-AN' gering ist, verwendet. Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung der Erfindung beschränken sich nicht auf die hier angegebenen Beispiele. Insbesondere läßt sich die Widerstandsanordnung zur Wahl des Meßpunktes 13 in verschiedenster Weise gestalten und in das System der drei Phasen einbauen. Beispielsweise kann man auch statt des zweckmäßig einstellbaren Widerstandes 12 einen Widerstand mit konstantem Wert vorsehen und dafür in Reihe mit dem Gleichrichter 17 einen einstellbaren Widerstand zusätzlich einschalten. Da der Differenzwert der Spannungsabfälle in den Widerständen io und 12 bereits proportional dem Produkt J - cos T ist, kann es unter Umständen in Betracht kommen, ein Relais mit nur einer Wicklung 18 zur Überwachung zu verwenden und gegebenenfalls den Widerstand io einstellbar zu machen. Ferner kann es zur Erzielung eines bestimmten Verhaltens der Relaisanordnung vorteilhaft sein, für einen oder mehrere der vorzusehenden Widerstände belastungsal>-hängige Widerstände zu verwenden.The values of U18 and U19 can be adjusted using the adjustable size and .the arrangement of the resistors of the system is chosen in such a way and the respective conditions be adapted so that a change is made when the permissible torque is exceeded the equilibrium of the ampere turns of both relay windings 18 and i9 occurs at which the relay responds by pulling in or dropping out. It will expediently a relay with an approximately constant number of ampere turns, in which the difference between pull-in and drop-out ON 'is low, is used. The possibilities of application and implementation of the invention are not limited to the examples given here. In particular, the resistor arrangement for the selection of the measuring point 13 can be in the most varied of ways Design it wisely and incorporate it into the system of the three phases. For example, can instead of the expediently adjustable resistor 12, a resistor can also be used Provide a constant value and an adjustable one in series with the rectifier 17 Also switch on the resistor. Since the differential value of the voltage drops in the resistances io and 12 is already proportional to the product J - cos T, can it may come into consideration, a relay with only one winding 18 for To use monitoring and, if necessary, to make the resistance io adjustable. Furthermore, it can be advantageous to achieve a specific behavior of the relay arrangement be load-dependent for one or more of the resistances to be provided To use resistors.

Der Vorteil des Vorschlages der Erfindung gegenüber einer Stromüberwachung ist besonders groß, wenn die zu überwachende Last (Drehmoment) für den Arbeitsmotor in der Gegend des Leerlaufs liegt, weil in dieser Gegend bei Drehmomentänderungen kaum eine Stromänderung, sondern lediglich eine Änderung des Leistungsfaktors eintritt. In diesem Falle würde also eine Stromüberwachung schwerlich eine Anzeige bringen.The advantage of the proposal of the invention over current monitoring is especially large if the load to be monitored (torque) is for the work motor lies in the area of idling because it is in this area when the torque changes there is hardly any change in current, only a change in the power factor. In this case, a current monitoring would hardly bring an indication.

Claims (2)

PATENTANSPRGCHE: i. Einrichtung zur Abgabe einer Meldung oder eines Kommandos zutn Stillsetzen oder Verlangsamen des Vorschubs einer Werkzeugmaschine bei Überschreitung einer bestimmten Belastung oder zum Abschalten eines Drehstrommotors bei Überschreitung einer bestimmten Last, gekennzeichnet durch Verwendung einer in Abhängigkeit vom Produkt aus Strom und Leistungsfaktor ansprechenden Relaisanordnung. PATENT CLAIMS: i. Facility for submitting a report or a Commands to stop or slow down the feed rate of a machine tool when a certain load is exceeded or when a three-phase motor is switched off when a certain load is exceeded, characterized by the use of a Depending on the product of current and power factor, appropriate relay arrangement. 2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Relais mit zwei Wicklungen, von denen die eine Wicklung zwischen der einen Motoranschlußklemme und einem mit Hilfe eines vor dieser Klemme in der zugehörigen Phasenleitung liegenden Widerstandes und zwischen dieser Phase und einer anderen Phase angeordneter Widerstände geschaffenen Meßpunkt liegt, während die zweite Wicklung, die als Sollwerteinstellung dient, gegebenenfalls unter Anwendung eines Vorwiderstandes, zwischen dem Meßpunkt und der der ersten Phase zugehörigen Netzanschlußklemme eingeschaltet ist.2. Device according to claim i, characterized by the use of a relay with two windings, one of which is between the one motor connection terminal and one with the help of one lying in front of this terminal in the associated phase line Resistance and arranged between this phase and another phase resistors created measuring point, while the second winding is used as the setpoint setting is used, if necessary using a series resistor, between the measuring point and the mains connection terminal associated with the first phase is switched on.