DE8707426U1 - Device for starting and braking a frequency-controlled slip ring machine - Google Patents
Device for starting and braking a frequency-controlled slip ring machineInfo
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Description
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Einrichtung zum Anfahren und Bremsen einer freqüenzgesteuerten Schleifringläufermaschine Device for starting and braking a frequency-controlled slip ring machine
Die Neuerung bezieht sich auf eine Einrichtung zürn .An- :The innovation refers to a facility zürn .An- :
fahren und Bremsen einer frequenzgesteuerten Schleif- fdriving and braking of a frequency-controlled grinding f
i ringläufermaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs fi ring traveler machine according to the preamble of claim f
1. I1. I
jj
Eine solche Einrichtung zum Anfahren und Bremsen einer \ Such a device for starting and braking a \
Schleifringläufermaschine ist aus Heumann/Stumpe, "Thy- ]Slip ring machine is from Heumann/Stumpe, "Thy- ]
ristoren, Eigenschaften und Anwendungen", B.C. Teubner · ristors, properties and applications", BC Teubner ·
Verlag, Stuttgart, 1974, Seite 243* Tafel 243.1a be- jVerlag, Stuttgart, 1974, page 243* Table 243.1a be- j
kannt. Dort ist ein Schleifringläufermotor vorgesehen, 1 There is a slip ring motor provided, 1
dessen Ständerwicklung über einen Stromrichter aus einem fwhose stator winding is connected via a power converter from a f
Drehspannungsnetz gespeist wird. Die Läuferwicklung ist | mit Anläßwiderständen beschaltet.The rotor winding is | connected with starting resistors.
Der Neuerung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrun- «
de, eine Einrichtung zum Anfahren und Bremsen einer als
Fördermaschine eingesetzten, frequenzgesteuerten
Schleifringläufermaschine der eingangs genannten Art
anzugeben, die einen zuverlässigen, energiesparenden undThe innovation is based on the task of developing a device for starting and braking a vehicle as
Conveyor machine used, frequency-controlled
Slip ring machine of the type mentioned above
that provide a reliable, energy-saving and
bezüglich der Drehzahl präzisen Betrieb der Maschine
ermöglicht.precise operation of the machine in terms of speed
enabled.
543/07 .&iacgr;..'»# ·«·····' "&igr;»' 2O1 Mai 19Ö72 I543/07 .&iacgr;..'» # ·«·····'"&igr;»' 2O 1 May 19Ö72 I
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeich-, neten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in claim 1.
Die mit der Neuerung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Einrichtung auch zum nachträgliehen Einbau in bereits bestehende Anlagen mit Schleif- | ringlaufer-Fördermäschinen geeignet ist. Bereits vorhandene Förderanlagen werden häufig direkt an einem Mittelspannungsnetz betrieben, wobei Wendeschütze die Drehrichtung des Fördermotors bestimmen. Zum Anlassen undThe advantages that can be achieved with the innovation are in particular that the device is also suitable for retrofitting into existing systems with slip ring conveyors. Existing conveyor systems are often operated directly from a medium voltage network, with reversing contactors determining the direction of rotation of the conveyor motor. For starting and
Fahren mit einer Geschwindigkeit unterhalb der Nennge- |Driving at a speed below the rated speed |
schwindigkeit sind Anlaßwiderstände vorgesehen. Die |speed starting resistors are provided. The |
Bremsung erfolgt meist durch Gegenstrombremsung, wobeidie Drehzahl nach Maßgabe des Gegenstromes bis auf einen einstellbaren Betrag verringert wird. Für die Verzöge- iBraking is usually done by countercurrent braking, whereby the speed is reduced to an adjustable amount depending on the countercurrent. For the deceleration i
rung bis zum Stillstand und zum Einstellen einer Ge- e to a standstill and to set a speed
schwindigkeit, die wesentlich unterhalb der Nenngesohwindigkeit liegt, wird eine mechanische Bremse benutzt. Durch die Gegenstrombremsung, durch den Betrieo |speed that is significantly below the nominal speed, a mechanical brake is used. Through countercurrent braking, through the operation |
der Maschine mit Anlaßwiderständen in einem relativ großen Drehzahlbereich beim Fahren und durch den häufigen Einsatz der mechanischen Bremse zur Drehzahl-Einstellung ergeben sich große Energieverluste. Die Einstellung einer Geschwindigkeit unter Einsatz der mechanischen Bremse ist nur sehr ungenau. Das Anfahren eines bestimmten Haltepunktes mittels Gegenstrombremsung g und/oder mechanischer Bremse ist ebenfalls sehr ungenau. |The machine with starting resistance in a relatively large speed range when driving and the frequent use of the mechanical brake to adjust the speed result in large energy losses. Setting a speed using the mechanical brake is very imprecise. Approaching a specific stopping point using countercurrent braking g and/or mechanical brake is also very imprecise. |
Alle diese Nachteile werden durch die vorgeschlagene Einrichtung beseitigt. Die Einrichtung ermöglicht einen energiesparenden Betrieb sowohl beim Anfahren als auch beim Bremsen. Die Geschwindigkeit kamin in allen Drehzahlbereichen sehr genau eingestellt werden» Haltepunkte können sehr präzise angefahren werden. Der benötigte Geräteumfang und die Investitionskosten sind relativ niedrig.All of these disadvantages are eliminated by the proposed device. The device enables energy-saving operation both when starting and braking. The speed can be set very precisely in all speed ranges. Stopping points can be approached very precisely. The required equipment and investment costs are relatively low.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den t Ünteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the innovation are characterized in the subclaims.
Die Neuerung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert* In der Zeichnung ist ein Schleifringläufermotor 1 zu erkennen, dessen Ständerwicklung aus einem Mittelspannungsnetz 2 über ein erstes Hauptschütz 3 und ein erstes bzw. zweites Wendeschütz 4 bzw. 5 gespeist werden kann. DerThe innovation is explained below using the embodiment shown in the drawing* In the drawing, a slip-ring motor 1 can be seen, the stator winding of which can be fed from a medium-voltage network 2 via a first main contactor 3 and a first or second reversing contactor 4 or 5. The
1.11 oj.uoi deranlage. Die Wendeschütze 4, 5 sind alternativ betätigbar und geben die Drehrichtung des Drehfeldes im Ständer des Schleifringläufermotors 1 vor. Die Läuferwicklung des Schleifringläufermotors 1 ist mit gestaffelt zuschaltbaren Anlaßwiderständen beschaltet. Es sind beispielhaft Anlaßwiderstände 6, 8 dargestellt. Zur Überbrückung dieser Anlaßwiderstände 6, 8 dienen Überbrückungsschalter 7,9. Es sind weitere, hier nicht gezeigte Anlaßwiderstände vorgesehen, die jeweils mittels zugeordneter überbrückungsschalter kurzschließbar sind. 1.11 oj.uoi the system. The reversing contactors 4, 5 can be operated alternatively and specify the direction of rotation of the rotating field in the stator of the slip-ring motor 1. The rotor winding of the slip-ring motor 1 is connected to staggered switchable starting resistors. Starting resistors 6, 8 are shown as examples. Bridging switches 7, 9 are used to bridge these starting resistors 6, 8. Additional starting resistors, not shown here, are provided, each of which can be short-circuited using associated bridging switches.
Auf diese Weise kann die Läuferwicklung des Schleifringläufermotors 1 stufenweise mit unterschiedlicher ohmscher Belastung beschaltet werden, wobei durch Schließen.In this way, the rotor winding of the slip-ring motor 1 can be connected step by step with different ohmic loads, whereby by closing.
- · des überbrückungsschalter 9 die Läuferwicklung ohne Zwischenschaltung eines Widerstandes kurzschließbar ist.- · of the bridging switch 9 the rotor winding can be short-circuited without intermediate connection of a resistor.
Die Ständerwicklüng des Schleifringläufermotors 1 kann alternativ hierzu über das erste bzw. zweite Wendeschütz 4 bzw. 5, ein Hauptschütz 10, einen Anpaßtransformator 11, einen Stromrichter 12 (Antriebsumrichter mit eingeprägtem Strom) und ein Hauptschütz 13 aus einem Niederspannungsnetz 14 gespeist werden. Die Hauptschütze 3 und 10 sind dabei alternativ zu betätigen.The stator winding of the slip-ring motor 1 can alternatively be fed from a low-voltage network 14 via the first or second reversing contactor 4 or 5, a main contactor 10, a matching transformer 11, a power converter 12 (drive converter with impressed current) and a main contactor 13. The main contactors 3 and 10 are to be operated alternatively.
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Zur Steuerung des Stromrichters 12 ist eine Umschalteinrichtung 15 vorgesehen* bestehend aus einem steuerbaren Umschalter 16, einem Potentiometer 17a (Präzisionspöten* tiömeter), einem Widerstand 17b, einem UND-Glied 18 üfld einem Schwellwertschalter 19. Der Widerstand 17b liegt einerseits an Masse und ist andererseits mit der ersten Klenme des Potentiometers 17a Verbunden. Die zweite Klemme de Potentiometers 17a liegt an einer positiven VersöFgungsspannung U. Der Verbindungspunkt zwischen widerstand 17b und Potentiometer i7a ist an den erstenTo control the power converter 12, a switching device 15 is provided* consisting of a controllable switch 16, a potentiometer 17a (precision potentiometer), a resistor 17b, an AND gate 18 and a threshold switch 19. The resistor 17b is connected to ground on the one hand and is connected to the first terminal of the potentiometer 17a on the other. The second terminal of the potentiometer 17a is connected to a positive supply voltage U. The connection point between the resistor 17b and the potentiometer 17a is connected to the first
-JQ Eingang des Umschalters 16 angeschlossen. Der Schleifkontakt des Potentiometers 17a liegt am zweiten Eingang des Umschalters 16.-JQ input of the switch 16. The sliding contact of the potentiometer 17a is connected to the second input of the switch 16.
f Der Schwellwertschalter 19 empfängt eingangsseitig Si-f The threshold switch 19 receives Si-
gnale einer Drehzahlerfassungseinrichtung 20 zur Ermitt- ^ lung der Drehzahl des Läufers des Schleifringläufermotors 1. Ausgangsseitig ist der Schwellwertschalter 19 mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes 18 verbunden. Der zweite Eingang ds UND-Gliedes 18 ist an einen Hilfs-2ö kontakt 21 des Überbrückungsschalter 9 angeschlossen. Ausgangsseitig steuert das UND-Glied 18 den Umschalter .■■· f · 16 an. Der Ausgang des Umschalters 16 bildet gleichzeitig den Ausgang der Umschalteinrichtung 15 und ist mit " ' ■·-: einer Steuereinrichtung 22 für den Stromrichter 12 verbunden. signals of a speed detection device 20 for determining the speed of the rotor of the slip ring motor 1. On the output side, the threshold switch 19 is connected to the first input of an AND gate 18. The second input of the AND gate 18 is connected to an auxiliary 2 NC contact 21 of the bypass switch 9. On the output side, the AND gate 18 controls the changeover switch 16. The output of the changeover switch 16 simultaneously forms the output of the changeover device 15 and is connected to a control device 22 for the power converter 12.
Der Schleifringläufermotor 1 wird im Normalbetrieb über den Stromrichter 12 aus dem Niederspannungsnetz 14 gespeist. Die Versorgung aus dem Mittelspannungsnetz 2 3Q erfolgt nur im Störungsfall.In normal operation, the slip-ring motor 1 is fed from the low-voltage network 14 via the power converter 12. The supply from the medium-voltage network 2 3Q only occurs in the event of a fault.
Im Normalbetrieb sind die Hauptschütze 10 und 13 geschlossen. Je nach Drehrichtung des Schleifringläufermotors 1 ist eines der beiden Wendeschütze 4 oder 5 geschlossen. Das Anfahren des Schleifringläufermotor 1In normal operation, the main contactors 10 and 13 are closed. Depending on the direction of rotation of the slip ring motor 1, one of the two reversing contactors 4 or 5 is closed. Starting up the slip ring motor 1
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erfolgt in einem ersten Drehzahlbereich 0 bis zum OjT-fachen der Nenndrehzahl durch stufenweises Abschalten der Anlaßwiderstände. In diesem ersten Drehzahlbereich ist der erste Eingang des Umschalters 16 mit der Steuereinrichtung 22 verbunden, d.h. der Steuereinrichtung 22 wird ein durch den Widerstand 17b festgelegtes Spannungssignal zugeleitet. Dieses Spannungssignal bewirkt eine Minimalansteuerung des Stromrichters. Bei dieser Minimalansteuerung gibt der Stromrichter 22 eine relativ geringe Drehspannung U^ bei einer relativ geringen Frequenz (z.B. 5Hz) ab. Über den Anpaßtransformator 11 wird diese geringe Spannung auf eine zum Anfahren des Schleifringmotors 1 geeignete Spannung (z.B. 500V) hochtransformiert.takes place in a first speed range of 0 to 0.0 times the nominal speed by gradually switching off the starting resistors. In this first speed range, the first input of the changeover switch 16 is connected to the control device 22, i.e. a voltage signal determined by the resistor 17b is fed to the control device 22. This voltage signal causes a minimum control of the power converter. With this minimum control, the power converter 22 outputs a relatively low three-phase voltage U^ at a relatively low frequency (e.g. 5 Hz). This low voltage is transformed up to a voltage suitable for starting the slip ring motor 1 (e.g. 500 V) via the matching transformer 11.
•J5 Wenn der Überbrückungsschalter 9 geschlossen ist (d.h. bei kurzgeschlossenem Läuferkreis des Motors 1), schaltet der geschlossene Hilfskontakt 21 die positive Versorgungsspannung ü an den zweiten Eingang des ÜND-Gliedes 18. Der Schwellwertschalter 19 gibt ein positives Signal an den ersten Eingang des UND-Gliedes 18 ab, sobald die Drehzahl des Schleifringläufermotors 1 den 0,1-fachen Nenndrehzahlwert erreicht bzw. überschreitet. Das UND-Glied 18 steuert daraufhin den Umschalter 16 an, so daß dieser den mit dem Schleifkontakt des Potentiömeters 17a verbundenen zweiten Eingang an die Steuereinrichtung 22 durchschalten Mit Hilfe des Potentiometers 17a kann die Drehzahl im zweiten Drehzahlbereich stufenlos vom 0,1-fachen der Nenndrehzahl bis zur Nenndrehzahl hochgefahren werden. Das in diesem zweiten Drehzahlbereich vom Potentiometer 17a vorgegebene Spannungssignal bewirkt eine Ansteuerung des Stromrichters 12 vom Mini· malwert (mit z«B. 5Hz) bis zum Maximalwert (mit z.B. 50Hz) der abgegebenen Frequenz. Das Spannungs/Frequenz-Verhältnis bleibt dabei jeweils konstant» so daß delr·•J5 When the bridging switch 9 is closed (i.e. when the rotor circuit of motor 1 is short-circuited), the closed auxiliary contact 21 switches the positive supply voltage ü to the second input of the I/O element 18. The threshold switch 19 gives a positive signal to the first input of the AND element 18 as soon as the speed of the slip ring motor 1 reaches or exceeds 0.1 times the nominal speed value. The AND element 18 then controls the changeover switch 16, so that it switches the second input connected to the sliding contact of the potentiometer 17a to the control device 22. With the help of the potentiometer 17a, the speed in the second speed range can be increased continuously from 0.1 times the nominal speed to the nominal speed. The voltage signal specified by the potentiometer 17a in this second speed range causes the converter 12 to be controlled from the minimum value (e.g. 5Hz) to the maximum value (e.g. 50Hz) of the output frequency. The voltage/frequency ratio remains constant in each case so that ther
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Schleifringläufermotor 1 bei maximaler Frequenz (z.B. 50Hz) auch mit maximaler Spannung (z.B. 5000V) versorgt wird.Slip ring motor 1 is supplied with maximum voltage (e.g. 5000V) at maximum frequency (e.g. 50Hz).
Zum Bremsen des Schleifringläufermotors 1 werden die Deiden Wendeschütze 4, 5 umgeschaltet, d.h. das Drehfeld im Ständer des Motors ändert seine Drehrichtung in Bezug zur Drehrichtung des Motors.To brake the slip-ring motor 1, the two reversing contactors 4, 5 are switched, i.e. the rotating field in the stator of the motor changes its direction of rotation in relation to the direction of rotation of the motor.
Die Einstellung der "Bremskraft" erfolgt durch das Potentiometer 17a im zweiten Drehzahlbereich von der Nenndrehzahl bis zum 0,1-fachen der Nenndrehzahl, wobei durch generatorische Rückspeisung Energie vom Schleifringläufermotor 1 über den Stromrichter 12 in das Niederspannungsnetz 14 abgegeben wird.The "braking force" is adjusted using the potentiometer 17a in the second speed range from the nominal speed to 0.1 times the nominal speed, whereby energy is fed back into the low-voltage network 14 from the slip-ring motor 1 via the power converter 12.
Das Abbremsen im ersten Drehzahlbereich vom 0,1-fachen der Nenndrehzahl bis zum Wert 0 erfolgt zweckmäßigerweise mittels der mechanischen Bremse. Bei Stillstand des Schleifringläufermotors 1 ist aus Sicherheitsgründen ebenfalls die mechanische Bremse einzulegen.Braking in the first speed range from 0.1 times the nominal speed to the value 0 is preferably carried out using the mechanical brake. When the slip ring motor 1 is at a standstill, the mechanical brake must also be engaged for safety reasons.
Die Umschalteinrichtung 15 ist vorzugsweise mit einem Fußpedal ähnlich dem "Gaspedal" eines Kraftfahrzeuges ausgestattet. Mit dem Fußpedal wird das Potentiometer 17a direkt betätigt. Die Ein/Ausschaltung der Anlaßwiderstände erfolgt vorzugsweise durch einen separaten Handhebel.The switching device 15 is preferably equipped with a foot pedal similar to the "gas pedal" of a motor vehicle. The potentiometer 17a is operated directly with the foot pedal. The starting resistors are preferably switched on/off using a separate hand lever.
Im Störungsfall, d.h. bei gestörtem bzw. ausgefallenem Niederspannungsnetz 14 werden die Schütze 3 und 10 jeweils umgeschaltet, so daß der Schleifringläufermotor 1 direkt aus dem Mittelspannungsnetz (z.B. mit 5000V) versorgt wird. Der Betrieb erfolgt dann in bekannter Weise, wie eingangs erwähnt, d.h. zum Anlassen und Fahren mit einer Geschwindigkeit unterhalb der NenngeschwindigkeitIn the event of a fault, i.e. if the low-voltage network 14 is faulty or fails, the contactors 3 and 10 are each switched over so that the slip-ring motor 1 is supplied directly from the medium-voltage network (e.g. with 5000V). The operation then takes place in the known manner, as mentioned at the beginning, i.e. for starting and driving at a speed below the nominal speed
• ··
543/87 ,:-,·..' "..'...' '9· 20. Mai 19872543/87 ,:-,·..'"..'...'' 9 · 20 May 19872
werden die Anlaßwiderstände entsprechend geschaltet. Die Bremsung erfolgt durch Gegenstrombremsung und unter Einsatz der mechanischen Bremse.the starting resistors are switched accordingly. Braking is carried out by countercurrent braking and using the mechanical brake.
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Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8707426U DE8707426U1 (en) | 1987-05-23 | 1987-05-23 | Device for starting and braking a frequency-controlled slip ring machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8707426U DE8707426U1 (en) | 1987-05-23 | 1987-05-23 | Device for starting and braking a frequency-controlled slip ring machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8707426U1 true DE8707426U1 (en) | 1987-07-09 |
Family
ID=6808427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8707426U Expired DE8707426U1 (en) | 1987-05-23 | 1987-05-23 | Device for starting and braking a frequency-controlled slip ring machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8707426U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3822587A1 (en) * | 1988-07-04 | 1990-01-18 | Garbe Lahmeyer & Co Ag | Starting and synchronising device for high-voltage motors |
| DE10207141A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-28 | Siemens Ag | Device for controlling a motor brake, in particular a brake magnet, for a switchable asynchronous motor, in particular a three-phase asynchronous motor |
-
1987
- 1987-05-23 DE DE8707426U patent/DE8707426U1/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3822587A1 (en) * | 1988-07-04 | 1990-01-18 | Garbe Lahmeyer & Co Ag | Starting and synchronising device for high-voltage motors |
| DE10207141A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-28 | Siemens Ag | Device for controlling a motor brake, in particular a brake magnet, for a switchable asynchronous motor, in particular a three-phase asynchronous motor |
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