CH258112A - Einrichtung zur Steuerung eines Leonardmotors, insbesondere für den Antrieb von Aufzügen. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Steuerung eines     Leonardmotors,    insbesondere für den Antrieb  von Aufzügen.         T,eona.rdantriebe        werden    im allgemeinen  dort verwendet., wo nebst einem grossen Re  gulierblech der Drehzahl des     Leona.rdmotors     deren stabile     Beherrschung    in allen     Betriebs-          zuständen        wesentlich    ist. Besondere Anforde  rungen werden gestellt 'bei Wendeantrieben       iind    Aufzügen mit stark schwankender Last.

    Während bei ersteren die Raschheit der Um  teuerung wichtig ist und ferner verlangt ist;       class    die Maschinen nicht überlastet werden  und deren     Källektoren    nicht funken, kommen  bei Aufzügen die Genauigkeit und Stossfrei  heit     des        Anhaltens    hinzu. Bezüglich der  Stossfreiheit kommt es darauf an,     dassi    die  Kurve des     Geschwindigkeitsverlaufes    in Ab  hängigkeit von der Zeit keine     scharfen    Über  gänge aufweist, die zeitliche Änderung der       Beschleunigung    also nicht zu gross ist, wobei  die Beschleunigung selbst erfahrungsgemäss  in verhältnismässig weiten Grenzen ändern  darf.  



  Man     hat    bisher versucht, das letztere  Problem mit     einem    ziemlich grossen Aufwand  an     Schaltorganen    und zugehörigen     Wider-          ständen    am Erregerkreis, der     Leonard@dynamo     oder durch     Entladung    eines     Kondensators     über die     Erregerwicklung    zu lösen, wobei       aber    die Genauigkeit des Anhaltens besonders  hei stark schwankender Last stets zu     wün-          @chen    übrig liess.

       Vorliegende    Erfindung geht  aus von der Erkenntnis, dass das soeben  skizzierte Problem mit     einfachen    Mitteln lös  bar ist,     wenn    der     Leonard.kreis    möglichst    vollkommen kompensiert ist, der Belastungs  strom also möglichst ohne     Einfluss    auf die       Leonarddynamo    ist. Eine solche Kompensa  tion     wurde    bisher stets von der Erwägung  ausgehend vermieden,     dass    damit die     Gefahr     der     Insta.bi.lität    zu gross sei.  



  Die Erfindung betrifft somit     eine    Ein  richtung zur Steuerung eines     Leonardmotors,     insbesondere für den Antrieb von Aufzügen,  und ist dadurch gekennzeichnet, dass der       Leonardgene,ratar    eine     Compoundwicklung     zur Kompensation de     Spannungsabfalles-    im       Leonardkreis    aufweist,

   welche mit     derHaupt-          erregerwicklung        magnetisch    gekoppelt ist und  wobei letztere hei     konstanter    Drehzahl des  Motors von einer Stromquelle mit     praktisch          vernachlässigbarem        Innenwiderstand    fremd  gespeist ist, bei     Stillstand    des Motors jedoch  von dieser     Stromquelle        abgeschaltet    ist.  



  Die     Kompensation    sollte, bei :allen im Be  triebe vorkommenden Temperaturen genau  erfüllt sein. Aus diesem Grunde wird die       Co.mpoundwicklung    zweckmässig     mit,    einem       Widerstand        gesehuntet,    welcher nicht nur die  genaue     Einstellung    der     Compoun:derregung     gestattet, .sondern auch die Unabhängigkeit  der     Kompensation    von der Temperatur ge  währleistet.

   Dies kann durch     Anwendung     eines     Widerstandsmaterials    erreicht     werden,     dessen     Temperaturkoeffizient        e@wadoppelt     so gross ist als derjenige der     Compoundwick-          lung.    Dieser     Widerstand    wirkt ferner in gün  stigem Sinne dämpfend auf die Ausgleich-           vorgänge    im     -\ÄTendepol-    und Haupterreger  kreis.  



  Durch die Kopplung der     Compound-    mit  der     Haupterregerwicklung    wird in     letzterer     bei Änderungen des Motorstromes eine zu  sätzliche Erregerspannung induziert, welche  der     Änderungsgeschwindigkeit    proportional  ist und demzufolge, wie dies aus der     Regel-          technik    bekannt ist, stabilisierend wirkt.

   Da  mit, jedoch diese Wirkung genau voraus  bestimmt werden kann und von     Hilfsspan-          nungsänderungen    nicht störend     beeinflusst          wird,        muss    der     Haupterregerkreis    entweder  im     Nebenschluss    zur     Leonarddynamo    geschal  tet sein oder bei     Fremdspeisung    mit einer  Stromquelle von unmerklich kleinem Innen  widerstand verbunden sein.

       Gerade    diese     Be-          .dingung    lässt sich bei bekannten Regulierun  gen mit veränderlichem Widerstand im       Haupterregerkreis    nicht einhalten, da der  ändernde     Widerstand    stets     wechselnde    Ver  hältnisse für den induzierten     Strom    schafft  und damit eine einwandfreie     Stabilisierung     unmöglich wird.  



  Die letztere Forderung, die bei     konstanter     Drehzahl des Motors, also bei     Normalfahrt,    zu       erfüllen        ist,    gibt nun, wie     weiter        unten    ge  zeigt wird, auch .die Möglichkeit, den Antrieb  stossfrei und zielgenau     stillzusetzen.    Hierfür  gilt die     Überlegung,        .d-ass        einerseits    dafür ge  sorgt werden muss,

       da.ss    der     Stillsetzung          entsprechende    Ausgleichsvorgang möglichst  durch     Schultmanöver    ungestört verläuft,     an-          erseits.    ,die klarsten, besondere Vorteile brin  genden Verhältnisse geschaffen sind, wenn  der     Regelkreis    so     aufgebaut        ist.,        dass    der Be  ginn und' das Ende der     Bremsperiode    je durch  eine für sich einstellbare Zeitkonstante be  herrscht werden.  



  Wie dies zu verstehen ist, sei an Hand  der Zeichnung näher erläutert, in welcher  zwei     Ausführungsbeispiele    der Erfindung  schematisch dargestellt sind. In     Fi:g.    1 wird  die     Leonarddynamo    von einer mit     konstanter          Drehzart    laufenden     Hilfserregermaschine,     in     Fig.    2 vom Netz aus über eine freilau  fende konstant erregte     Hilfsmaschine    erregt.  Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf    diese     Aueführungebeispiele.    Es kommen auch  Lösungen mit .geeigneten Verstärkern oder  andern     Hilfsmasehinen    und Einrichtungen  in Betracht.

    



  In     F'ig.    1 bedeutet 1 den     Leonardmotor     zum Antrieb eines Aufzuges. Der     Anker-          stromkreis    2, 3, verbindet den Motor     mit,der          Leonarddynamo    4.

   Während der Motor mit  Hilfe seiner Erregerwicklung 5 vom Netz  aus,     welches    durch den irgendwie angetriebe  nen und im     Nebenschluss        erregten    Generator  6     dargestellt    ist, konstant erregt wird, ist die  Erregung der     Leonarddynamo    4 den     ge-          wünechten    Geschwindigkeiten     entsprechend     veränderlich.

   Die     Haupterregerwicklung    7  und die     Co:mpoundwicklung    8 sind mitein  ander magnetisch gekoppelt, wobei es     sieh          empfiehlt,    die zwischen beiden immer vor  handene Streuung klein zu halten, z.     B.    durch  symmetrische Verteilung der     Compoundwiek-          lung    auf     ungleichnamigen    Hauptpolen.

   Bei  grossen     Antrieben    oder bei     schwierigen    Ge  schwindigkeitsverhältnissen kann es sich  empfehlen, eine oder beide Hauptmaschinen  1, 4 mit     Kompensationswicklungen    zu ver  sehen, um den     unsymmetriech.en    Einfluss der       Ankerrückwirkung    zu     beseitigen.     



  Parallel zur Wirkung 8     isst    der Wider  stand 9 zur genauen     Compoundierung    bei  möglichst allen     Betriebstemperaturen    und  Strömen     geschaltet.    Parallel zur Wicklung 7  ist der     Widersfiand        1(?        zwecks    Dämpfung  plötzlicher     Stromänderungen    im     Erregerkreis     geschaltet.

   Gleichzeitig dient er aber zusam  men mit dem     Regelwidersfan.d        1(l.    zur     Ein-          s,tellung    der Zeitkonstanten des Erregerkrei  ses: 7, 1-0, 11, Umschalter 12,     Umpulschalter     13 zur Änderung .der     Drehrichtung,        Hilfs-          erregermaschine    14.

   Der     Ankerwiderstand     .dieser mit konstanter Drehzahl angetriebenen  Maschine ist sehr klein, und ferner sind ihre       Bürsten    möglichst -so     eingestellt,        dass,    keine  Rückwirkung der     Ankerstrom:änderungen     auf die     Erregerwicl@lung    1'5 .stattfindet.

   Da  mit ergibt sich,     dass.der    den Beginn der  Bremsperiode     bestimmende    Ausgleichsvor  gang im Stromkreis, der Wicklung 15 und  der ihr Ende bestimmende     Ausgleichsvor=         gang im     Haupterregerkreis    sich nicht gegen  seitig stören und     unabhängig    voneinander be  einflusst werden können. Letzterer ist von  grosser     beitrie@blicher    Bedeutung in Fällen., wo  Aufzüge mit z. B. zwei     verschiedenen    Ge  schwindigkeiten fahren müssen.

   Bei kleiner  Geschwindigkeit, wie sie etwa, beim Fahren  von einem     Stockwerk    zum     nächsten    ,nötig und  erwünscht sein kann, wird man die Zeitkon  stanten verkleinern, also die     Kreiswiderstände     vergrössern und     Induktivitäten        verkleinern.     Durch Vergrösserung des     Widerstandes    1'1  wird die     Zeitkonstante    des     Haupterrreger-          kreises    verkleinert und gleichzeitig .die Erre  gung der     Leonarddyna@mo    und: :damit     die     Drehzahl des Antriebsmotors verkleinert.  



  Die     Wicklung    1,5 wird von der Netzma  schine 6 über die     S:chalterwiderst.andskombi-          nation    116, 17, 18, 19 erregt, während der  Anker 14 von einem nicht eingezeichneten  Hilfsmotor aus mit konstanter Drehzahl an  getrieben wird.  



  Der gleiche Motor -oder ein besonderer       dient    in bekannter Weise zum Antrieb der       Leo.nard.dynamo    und .der     Hilfsmaschine    6.  Bei Normalfahrt ist der Schalter 16 geschlos  sen und die     Maschine    14, 15 'konstant erregt.  Im Moment. der     Einleitung    der Bremsperiode,       ,vel,cher    durch die momentane Lage     ,des    Auf  zuges bestimmt ist, wird der Kontakt 16 ge  öffnet, worauf der Erregerstrom in 15 durch  den. Widerstand 1-8 auf einen viel     kleineren     Wert herabgesetzt wird.

   Die nun sinkende       Klemmenspannung    der     Hilfserregermaschine     führt zu einer sinkenden Klemmenspan  nung der     Leonarddynamo    und zu der       gewünschten        Verminderung    der Aufzugs  geschwindigkeit. Dieser Übergang erfolgt  wegen der     Induktivitäten    der Hilfsmaschine  15, 1.4 und der Widerstände 1-8,     19@    nicht  plötzlich, sondern allmählich,     also-    stossfrei.

    Zur     Einstellung    der     passenden    Zeitkonstante  dieses     Ausgleichvorganges    wird :die Maschine  14, 10 noch mit einer     Dämpferw-ieklung    20  versehen, welche bei reduzierter     F'ahrge-          sahwindigheit    und     dementsprechend    verklei  nerter Zeitkonstante mittels dies Schalters 21  geöffnet.,     beziehungsweise    über den einstell-    baren Widerstand     2,2,    geschaltet werden kann.

    Die     Einstellung        .der    beiden     Zeitkonstanten     für reduzierte Geschwindigkeit erfolgt .dann  so,     da.ss    trotz dieser Reduktion dieselbe Ver  zögerung .des     Aufzuges    wie für     Normalge-          sehwindigkeit    erreicht wird.  



  Um bessere     Einis.tellverhäHnisse    zu haben,  kann auch .die     Leonarddynama    mit einer       Dämpferwicklung        2)3    versehen sein, welche  zwecks Änderung der     Zeitkonstanten    des       Haupterregerkreises    durch den Sehalter 24  abschaltbar ist, beziehungsweise ähnlich wie  oben beschrieben über einen nicht eingezeich  neten Widerstand. geschaltet werden     kann.     



  Hat nun der Aufzug     nach    Massgabe der  beiden Zeitkonstanten der Erregung der     Hilfs-          masehine    15 und der Haupterregung 7 den       LTbergang    von der normalen Fahrgeschwindig  keit zu der sehr viel     kleineren        Einfahrge-          sehwindigkeit    vollzogen, so     mussi    er nun ganz  stillgesetzt     werden.Zu,diesemZwecke    wird der  Um     ,chalter    12 vom Aufzug     unmittelbar    oder       mittelbar    kurz vor     .dem    Stillstandsort auf .den  Kontakt 25 geschaltet.

   Damit     wird    die Erre  gerwicklung, statt fremderregt, im Neben  schluss über den Widerstand<B>216</B> an die Klem  men .der Dynamo 4 gelegt, und zwar so,     dass     die     Aufzugs:gesehwind"igkeit    von einem     w.ei-          teren    kurzen     Ausgleichvorgang    auf Null fällt.

    In diesem Moment könnten     die    Bremsen ein  fallen und den Aufzug stossfrei     festhalten.     Damit dies zielgenau erfolgt, muss die Ein  fahrgeschwindigkeit bei allen     Belastungen     möglichst konstant sein, was nun der Fall ist,  wenn die oben     beschriebenen        Aus!gleiehvor-          g        änge    beim Erreichen     .dieser        Geschwindg-          kei.t    praktisch abgeklungen sind.

   Es kann  sieh,     umdies    : zu erreichen, .empfehlen, .den       Leonardmotor    gross und insbesondere magne  tisch stark zu     dimensionieren.    Die Eigenfre  quenz des.     Leonardkreises    und damit die  Dämpfung allfälliger     Schwingungen    in     die-          sem    Kreis werden dann gross,.  



  In     Fig.    2 sind     gleiche    Teile mit     -denselben     Bezugszeichen wie in     Fig.    1 versehen. Die  Erregung     des@    Generators: 4 wird dagegen  nicht von einem Hilfserreger 14, sondern  direkt vom     Haupterreger    6 über einen Vor-           schaltwiderstand        33    geliefert.

   Damit -die  Spannung an den Klemmen der Wicklung 7  beim     Einecha_lten        des    Schalters     1'3,    nicht so  fort den Maximalwert     erreicht,    wird parallel  zur Wicklung 7 der Anker 31 eines eine       Sehwunbomasse        antreibenden    Motors geschal  tet. Beim     Ausschalten    des     Schalters    1'3 sinkt  die Spannung an den Klemmen     dier    Erreger  wicklung     nicht        plötzlich        auf    den Nullwert,  sondern wird entsprechend -der Auslaufzeit       d'es    Ankers 31, abklingen.

   Die Auslaufzeit  wird einerseits durch die mit dem Anker 311  gekuppelte     Schwungmasse,    und     anderseits     durch die     Belastungswiderstände   <B>3,2,</B> 10, 7  und 11 bestimmt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Steuerung eines Leonard- motors, insbesondere für den Antrieb von Aufzügen, dadurch gekennzeichnet, dass-der Leonardgenerator eine Compoundwicklung zur Kompensation .des Spannungsabfalles im Leonardkreise aufweist, welche mit der Haupterregerwicklung magnetisch gekoppelt ist, welche bei konstanter Drehzahl des,

   Mo tors von einer Stromquolle mit praktisch ver- nachläss igbarem Innenwiderstand freund ge speist ist, bei Stillstand des Motors jedoch von .der Stromquelle abgeschaltet ist.

   U NTERANSPR üCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Campound- wicklung mit einem Widerstand .geshuntet ist. 2.

   Einrichtung nach Unteransprueh 1, da durch gekennzeichnet, @da der Widerstand einen eoviel grösseren Temperaturkoeffizienten als die Compoundwicklung aufweist, dass der Ohmsüh.e Spannungsabfall im Leonardkreis praktisch unabhängig von der Temperatur kompensiert wird. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da .durch gekennzeichnet, dass auf den Polen der Haupterregerwicklung eine über eine ver änderbare Impedanz geschilosisene D'ämpfer- wicklung angbratcht ist. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da- .durch gekennzeichnet, dass die Compound- Wicklung symmetrisch auf ungleichnamigen Hauptpolen verteilt angeordnet ist.

   5.. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in Reihe mit der Haupterregerwioklung ein veränderbarer Wi- .derstand geschaltet ist.

   -6. Einriehtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass, ein Ende der Haupterregerwieklung mit dem Drehpunkt eines Umsehaltkontaktes. verbunden. ist, des sen einer Kontakt an den Leonardgenerator angeschlossen, dessen anderer mit der Fremd erregung verbunden ist. 7.

   Einrichtung nach Unteranspruch 6, da- .durch gekennzeichnet, dass' der Umschaltkon takt von der vorm Leonardgenerator angetrie benen Vorrichtung unmittelbar vor Ihrer Stillsetzung betätigt wird. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass,,die Haupterreger wicklung bei konstanter Arbeitsdrehzahl des Leonardmotors von einer fremderregten, mit konstanter Drehzahl angetriebenen Erreger- mas,chine gespeist ist. 9. Einrichtung nach L?nt.eranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Erregerma schine über einen veränderbaren Widerstand fremderregt ist. 10.

   Einrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Widerstandes in Reihe mit einem Kontakt geschaltet isst, welcher bei Einlei tung .des Vorganges der Stillsetzung von der vom Leonardmotor angetriebenen Vorrich tung betätigt wird. 1)1. Einrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Erreger wicklung der Erregermaschine über eine Im pedanz geshuntet ist.

   12. Einrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch .gekennzeichnet, da, auf -den Polen der Erregerwicklung der Erregermaschine eine über eine veränderbare Impedanz ge- schlossene Dämpferwicklung angebracht ist. 13.

   Einrichtung nach Patentanspruch, @da- ,durch gekennzeichnet, dsa3 parallel zu der Er- regerwicklung 7, welche über einen Vor- seIialiwiderstand <B>313</B> an. eine konstante Span nung angeschlossen ist, der Anker 31 eines eine Schwungmasse angetreibenden Motors geschaltet ist.

   EMI0005.0010 14. <SEP> Einrichtung <SEP> nach <SEP> Unteranspruch <SEP> 13, <tb> da.dureh <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> parallel <SEP> zu <SEP> dem <tb> Anker <SEP> 31 <SEP> ein <SEP> Widerstand <SEP> 32 <SEP> ges,cha.Itet <SEP> ist.