isynehronmotorenanlage mit Einrichtung für die Überwachung der Beschleuniguugsverhältnisse. In allen Fällen, in denen beim Steuern elektrischer Motoren das Moment der Last unbekannt ist und gleichzeitig grosse Massen zu beschleunigen sind, ist .es wünschenswert, die Beschleunigung und Verzögerung der be wegten Massen zu kennen, um urzulässige Beschleunigungen oder Verzögerungen zu ver meiden.
Ein solcher Fall liegt zum Beispiel vor bei Förderanlagen, bei denen beim Einhängen die Last treibend wirkt. TTm ein bestimmtes Fahrdiagramm innezuhalten, ist es erforder lich, unabhängig von Richtung und Grösse der Last stets eine vorgeschriebene Beschleu nigung innezuhalten. Unzulässige Beschleu nigungen oder Verzögerungen müssen aus Sicherheitsgründen vermieden werden, um gefährliche Beanspruchungen oder bei Köpe- scheiben Rutschen des Förderseils auszu schliessen. Auch im Bahnbetrieb ist es von Vorteil, beim Anfahren auf Steigungen und vor allem beim Bremsen im Gefälle die Be schleunigung bezw. Verzögerung übersehen zu können.
Diese Übersicht ist bei dem be kannten Leonardantrieb mit Gleichstrom mög lich, weil jeder Stellung des Steuerhebels eine nahezu bestimmte Geschwindigkeit des Antriebsmotors entspricht. Bei allen Antrie ben, bei denen zum Anlassen Widerstände im Hauptstromkreise Verwendung finden, wie zum Beispiel bei Asynchronmotoren ist dies indessen nicht mehr der Fall. Hier ist die Geschwindigkeit durch eine bestimmte Stel lung des Anlassers nicht mehr festgelegt, sondern von der Grösse und Richtung der . Last in hohem Masse abhängig. Die Beschleu nigung oder Verzögerung lässt sich daher nicht mehr übersehen und ist von dem Be dienenden nur schwer zu regeln.
Auch die Kenntnis der Stromstärke oder bei Asyn- chronmaschinen der Leistungsaufnahme kann noch keine sichere Auskunft über die auf tretenden Beschleunigungen oder Verzöge rungen geben. Die Stromaufnahme gibt ein Mass allein für das vom Motor entwickelte Prehmoment, Die tatsachliche Beschleunigung während der Anfahrperiode ist aber der Dif ferenz zwischen diesem Motordrehmoment und dem Drehmoment der Last proportional, wird also kleiner, gleich oder grösser sein als die vom Motorstrom bei unbelastetem Motor er zeugte Beschleunigung sein würde, je nach dem die zu hebende Last positiv, Null oder negativ ist.
Im Falle der Verzögerungsbrem sung ist umgekehrt die Verzögerung grösser, gleich oder kleiner als die dem Generator bremsmoment bei unbelastetem Motor ent sprechende Verzögerung sein würde, je nach- dein die zu bremsende Last positiv, Null oder negativ ist.
Nach der Erfindung wird zur Überwachung der Beschleunigung und Verzögerung eines Asynchronmotors die Leistung verwendet, die ein mit Schwungmassen versehener, mit dem Motor durch doppelte Speisung elektrisch gekuppelter Asynchrorimotor aus dein Netze entnimmt oder an dieses zurückgibt.
Zu diesem Zwecke können die Wicklungen des Ständers und des Läufers dieses Eilfs- motors an die Ständerwicklungen und die Läuferwicklungen des Hauptmotors entspre chend oder übers Kreuz angeschlossen sein. Die am Hilfsmotor auftretenden Spannungen und Frequenzen sind also sowohl im Ständer, als auch im Läufer genau die gleichen wie die des Hauptmotors. Innerhalb der durch die Überlastungsfähigkeit gezogenen Grenzen muss daher dieser zweite Motor alle Be wegungen des Hauptmotors kopieren.
Da dieser Kopiermotor im wesentlichen aus schliesslich eine Schwungmasse antreibt; ist beim Anfahren jede Geschwindigkeitszunahme mit einer nur der Beschleunigung entsprechen den Leistungsaufnahme verbunden. Die Watt komponente des von diesem Hilfsmotor auf genommenen Stromes - abzüglich des kleinen Anteils zur Deckung der Eigenverluste bietet somit ein Mass für die Beschleunigung seiner Masse. Da aber der Hilfsmotor alle Bewegungen des Hauptmotors kopiert, gibt der von ihm aufgenommene Wattstrom auch ein Mass für die tatsächliche Beschleunigung des Hauptmotors, und zwar unabhängig von der Richtung und der Grösse der Belastung dieses Motors, weil die Stromstärke des Kopier motors ebenfalls hiervon unabhängig ist.
Man kann daher die Beschleunigung und Ver zögerung dem Auge durch einfachen Einbau eines Wattmeters oder unter Verzicht auf völlige Genauigkeit auch eines Stromzeigers in den mit Netzfrequenz gespeisten Teil des Kopiermotors kenntlich machen.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel -der Erfindung dargestellt. n- bedeutet einen vom Netz b gespeisten Asynchron-Drehstrommotor, der die Seil scheibe c für eine Förderanlage antreibt. Seine Geschwindigkeit wird durch den Wider stand d geregelt.
An den Ständer und Läufer dieses Motors ist ein zweiter; kleiner Asyn- chronmotor e mit einer Schwungmasse f an geschlossen, wobei zur Heräbsetzung der Spannung zwischen dem Motor e und dem Ständer des Fördermotors a ein Transforma tor g zwischengeschaltet ist. Zur Messung der dem Kopiermotor e zugeführten Leistung dient das Wattmeter 6r, aus dessen Zeiger stellung die Beschleunigung des Fördermotors erkannt werden und dementsprechend eine Regelung desselben von Hand vorgenommen werden kann.
Die Regelung der Beschleunigung des Fördermotors kann auch selbsttätig einge richtet werden, wenn nämlich an Stelle eines einfachen Wattmeters ein Wattrneterrelais verwendet wird, das auf einen Servomotor einwirkt, der entweder den Schlupfwider- stand d des Fördermotors verändert oder die Bewegungsfreiheit des Steuerhebels beeinflusst. Das Relais tritt in Wirksamkeit, wenn eine bestimmte Beschleunigung der Fördermaschine nicht innegehalten wird.
Die gewünschte Be schleunigung wird am Wattixieterrelais ein gestellt durch Änderung der Vorschaltwider- stände der dünndrahtigen Spule, der Feder spannung oder der Kontaktstellung. Diese Einstellung und damit die Grösse der tat sächlichen Beschleunigung kann auch während der Fahrt in Abhängigkeit vom zurückge legten Weg, -beispielsweise durch eine vom Teufenzeiger aus angetriebene Kurvenscheibe, verändert werden. Es lässt sich dann selbst- tätig ein beliebiges Fahrdiagramm mit ver änderlicher Beschleunigung erreichen.
An Stelle eines Relais mit Servomotor kann auch ein Asynchronmotor mit unver- ketteter Statorwicklung und um seine Axe schwingbarem Rotor zur Erfassung und Re gelung der Beschleunigung verwendet werden. Dieser Motor 7e wird, wie in Fig. 2 der Zeich nung dargestellt, in Reihe mit dem Kopier motor geschaltet: Er verhält sich wie ein Stromtransformator, entspricht also einer dem Kopiermotor vorgeschalteten Drosselspule.
Das Drehmoment dieses "Reihenmotors4 soll dem auf die Regelung der Widerstände oder der Steuerhebellagewirkenden mechanischenDreh- moment für eine bestimmte Beschleunigung, also für eine bestimmte Stromstärke im Kopier- motorkreise, das Gleichgewicht halten. Das hierfür erforderliche Drehmoment des Reihen motors hängt ausser von der Stromstärke von der im Motor verzehrten Spannung ab, die durch die Grösse des Läuferwiderstandes l bestimmt wird, kann also in bequemer -Weise durch Veränderung seines Läuferwiderstandes 1 eingestellt werden.
Für Stromstärken, also auch Beschleunigungen, die von denen ab weichen, für die der Apparat eingestellt ist, wird dann bei unverändertem Läuferwider stand des Reihenmotors sein Drehmoment das an der Regelvorrichtung angreifende mecha nische Drehmoment überwiegen oder ihm nachgeben.
Soll der Reihenmotor auf eine andere konstante Beschleunigung des Hauptmotors arbeiten, so muss entweder das mechanische Drehmoment, das die Verstellung der Wider stände oder der Steuerhebellage herbeizu führen sucht, oder das vom Reihenmotor 1e bei einer bestimmten Stromstärke entwickelte Drehmoment verändert werden. Letzteres ge schieht einfach durch Änderung des in den Läuferkreis geschalteten Widerstandes 1.
Eine Veränderung der eingestellten Be schleunigung kann also durch einfache Wider standsänderung herbeigeführt erden, so dass es auch hier möglich ist, selbsttätig nach einem beliebigen Fahrdiagramm anzufahren. Auch Überregulierung kann vermieden werden. So wird zum Beispiel bei Verwendung des beschriebenen Motorrelais die Abhängigkeit des Drehmomentes des Reihenmotors vom Widerstande hierzu benutzt, indem dieser bei Eintritt der Regelbewegung selbsttätig in Abhängigkeit von dieser verändert wird.
Auch zum Regeln der Verzögerung beim. Bremsen des Hauptmotors ist die Erfindung zu verwenden. Wird der Hauptmotor beim Stillsetzen nach Abschaltung<B>*</B>vom Netz da durch zum bremsenden Generator gemacht, dass man entweder seine Ständer- oder seine Läuferwicklung mit Gleichstrom erregt, wie beispielsweise durch die Batterie in in Fig. 2, und entspreehend seine Läufer- oder seine Stän- derwicklung auf Bremswiderstände schliesst, so wird der Kopiermotor wegen der elek trischen Verbindung seiner Ständer- und Läu ferwicklungen mit denen des Hauptmotors ebenfalls zur Synchronmaschine,
die mit dem Hauptmotor parallel arbeitet und die gleiche Geschwindigkeit wie dieser besitzt Da die Schwungmasse des Kopiermotors seine Be wegung aufrecht zu erhalten sucht, ist eine Verzögerung nur möglich, wenn der Motor ein bremsendes Drehmoment entwickelt. Das bremsende Drehmoment des Motors ist aber proportional der Stärke seines magnetischen Feldes und der Stärke des Stromes in den vom Feld bei der Rotation geschnittenen Leitern. Wird das magnetische .Feld durch unveränderte Gleichstromerregung erzeugt, so ist das bremsende Drehmoment nur abhängig von der Grösse des Bremsstromes. Der Brems strom ist also ein Mass für das bremsende Drehmoment und damit auch für die Grösse der jeweiligen Verzögerung.
Man kann infolgedessen die Verzögerung durch einen Stromzeiger im Kopiermotorkreis kenntlich machen oder durch eine Vorrich tung, deren Wirkung vom Strom abhängig ist, selbsttätig regeln, wenn man diese Vor richtung auf Freigabe des Steuerhebels oder auf Veränderung der Bremswiderstände des Hauptmotors wirken lässt.
Durch Anwendung des Beschleunigungs reglers ist es auch möglich, vollkommen selbsttätige Anlassvorrichtungen nach Art der Druckknopfsteuerungen auszubilden. Bei einer Förderanlage zum Beispiel ist es nur nötig, zur Einleitung der Anfabrperiode den Förder- motor in dem gewünschten Drehsinne einzu schalten und das im Ruhezustande gesperrte Drehmoment der Regelvorrichtung in seiner Wirkung einsetzen zu lassen.
Das weitere Anlassen erfolgt selbsttätig entsprechend der vorher eingestellten Beschleunigung bis zur Erreichung der vollen Fahrtgeschwindigkeit, worauf eine besondere Vorrichtung die Regel vorrichtung für die Beschleunigung wieder sperrt. Zum Stillsetzen mittelst Gleichstrom erregung wird durch einen Anschlag am Teufenzeiger der Läufer von den Anfahr- widerständen abgeschaltet und an eine Gleich stromquelle angelegt; gleichzeitig wird der Ständer vom Netz abgeschaltet und über Bremswiderstände geschlossen (vergl. Fig. 2).
Als Bremswiderstände können auch die An falirwiderstände Verwendung finden. Da der Bremsenergiestrom in umgekehrter Richtung fliesst wie der Beschleunigungsenergiestrom, so muss jedesmal beim Aufheben der Sper rung für das Drehmoment der Regelvorrich tung der Drehsinn der Regelvorrichtung rne- ehanisch oder elektrisch umgeschaltet werden.
Da der Kopiermotor die Bewegung des Fördermotors genau kopiert, kann er gleich zeitig zum Antrieb eines Tachographen und zum Antrieb der Sicherheitsvorrichtungen gegen zu hohe Geschwindigkeiten verwendet werden.
Der im Vorstehenden zur Feststellung der Beschleunigung und Verzögerung von Asynchronmotoren verwendete Kopiermotor kann auch zur Feststellung der Grösse und Richtung des Lastrnomentes verwendet werden. Diese Feststellung ist beispielsweise im Förder betriebe für die Bedienung der Steuerung wichtig. Sieht der Bedienende sofort beim Auslegen des Steuerhebels, dass eine schwere Senklast vorhanden ist, so kann er das Durch gehen des Motors dadurch verhüten, dass er den Steuerhebel beim Anfahren schnell in die Kurzschlussstellung des Anlassers bringt. Allerdings müsste er in diesem Falle Stösse und Seilrutschen infolge zu grosser Beschleu nigung mit in Kauf nehmen.
Die Kenntnis von Grösse und Richtung des Lastmomentes ist auch dann wertvoll, wenn der Asynchronmotor durch Zufuhr von Gleichstrom zu einer Synchronmaschine ge macht wird, um den Motor entweder nur an der Überschreitung der Synchrongeschwindig keit zu hindern oder ihn zur elektrischen Verzögerungsbremsung heranzuziehen, indem man ihn auf das Netz oder auf Widerstände arbeiten lässt. Im ersten Falle ist es zweck mässig, den als Synchrongenerator rückarbei tenden Motor die Energie an das Netz ohne Phasenverschiebung zurückgeben zu lassen. Hierfür ist aber je nach der Belastung die Erregung verschieden gross. Wird diese nicht entsprechend der Grösse der Last bemessen, so besteht die Gefahr, dass das Moment der Last das synchronisierende Moment der Ma schine überwiegt und die Maschine durch geht.
Im zweiten Falle, bei der elektrischen Verzögerungsbremsung, ist die von der Ma schine zu erzeugende Bremsenergie für einen und denselben Bremsweg je nach Grösse und Richtung des abzubremsenden Lastüberschus ses verschieden gross. Die erzeugte Brems energie ist abhängig von der Grösse des Brems widerstandes und der Grösse der Erregung. Da man immer mit dein gleichen Brems widerstand arbeiten wird, der durch die Steuerung proportional der Geschwindigkeits abnahme verkleinert wird, so ist, um gleichen Auslaufsweg zu erhalten, die Stärke der Er regung der Grösse und Richtung der Last anzupassen.
Die Gr,tisse und Richtung des Lastüber schusses kann nun dadurch festgestellt werden, dass man die Differenz zwischen der Leistungs- aufnahnre des Kopiermotors und der des An triebsmotors feststellt. Die von dem Kopier motor während der Anfahrt aufgenommene Leistung entspricht in jedem Augenblick der Differenz zwischen dein Drehmoment 111", des Antriebsmotors und dem Lastdrehmoment Hq dieses Motors. Die von dein Antriebsmotor aus dem Netz entnommene Leistung ist ein Mass für das von ihm entwickelte Dreh- moment Mm.
Die Differenz beider Leistungen gibt demnach ein Mass für das Lastdreh moment M,. Dieses kann dadurch festgestellt werden, dass die den Leistungen entsprechen den Ströme auf die Drehachse eines Instru mentes einander entgegengesetzt zur Ein wirkung gebracht werden, wobei sie mittelst der ohnedies vorhandenen Stromtransforma toren auf vergleichbare Werte übersetzt wer den müssen.
Das auf die Drehachse des In strumentes ausgeübte resultierende Moment ist dann gleich der Differenz zwischen Motor drehmoment weniger Lastdrehmoment einer seits und dem Motordrehmoment allein ander seits, also (111m 37q) <I>-Mm _</I> -Mq, falls die Last q positiv ist. Für negative Last kehrt sich das Vorzeichen um. Ist die Last --- 0, d. h. sind niedergehende und aufgehende Belastung einander gleich, so wird auch Al, <I>- 0,</I> und das Instrument erfährt keinerlei Drehmoment.
Als Messinstrument kann ein Wattmeter mit zwei Spulensystemen ver wendet werden, wie es für die Leistungs- inessung ungleich belasteter Drehstromnetze bekannt ist. Dieses Instrument zeigt sofort bei Beginn der Anfahrt die Grösse und Rich tung eines Lastüberschusses an.
In Fig. 3 der Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel hierfür dargestellt. Aus dem Drehstromnetz b wird der die Förderscheibe o antreibende Asynchronmotor a gespeist, dessen Geschwindigkeit durch den Widerstand d ge regelt wird. Zur Feststellung der Grösse und Richtung des Lastüberschusses q sind Ständer und Läuferwicklung des Antriebsmotors a mit den Ständer- und Läuferwicklungen des Kopiermotors e mit der Schwungmasse f ver bunden. Ferner ist ein Leistungsmesser h mit zwei Spulensystemen i und<I>k</I> vorgesehen, die auf eine gemeinsame Achse d wirken.
Das eine System, i, ist in die Zuführungsleitungen vom Netz zum Kopiermotor eingeschaltet, das andere, k, in die Zuleitungen zum An triebsmotor. Beide Systeme sind so geschaltet, dass die von ihnen auf die Achse l ausge übten Drehmomente einander entgegenwirken. Die Differenz der Drehmomente, die der Grösse der Last q proportional ist, wird durch den Zeiger o an der Skala p angezeigt. Die Rich tung der Last ergibt sich aus der Richtung des Ausschlages des Zeigers.
Entsprechend der während der ganzen Dauer der Fahrt konstanten Anzeige ist dann während der Bremsperiode die der - unausgeglichenen Be-_ lastung entsprechende Gleicbstromerreger- spannung bei dem Ausschlag, der der Rich tung der getriebenen Last entspricht, zu ver ringern, bei dem der Trieblast entsprechen-. den Ausschlag zu verstärken. Diese Einstel lung der Erregerspannung kann von Hand aus oder mittelst eines Servomotors selbst tätig erfolgen. Zur selbsttätigen Regelung der Gleich stromerregerspannung können auch, wie in Fig.4 der Zeichnung dargestellt ist, zwei Asynchronmotoren r und s verwendet werden.
Der eine wird mit dem vom Netz b über den Transformator y gespeisten Teil des Kopiermotors in Reihe geschaltet, der andere wird dein Ständer des Fördermotors a unter Verwendung eines Stromtransforrnators t vor geschaltet. Beide Motoren wirken einander entgegengesetzt auf eine Achse ac, auf der ein Zahnrad v sitzt, das den Regelwider stand to für die Gleichstromerregung verstellt, die durch eine Gleichstrommaschine n ge liefert wird.
Hat der Fördermotor eine posi tive Last zu heben, so überwiegt das Dreh moment des mit ihm verbundenen Relais motors s und verändert die Einstellung der Erregung so lange, bis dieser Drehmoment- überschuss durch das Gegendrehmoment einer beim Verstellen aus der Mittellage gespannten Feder x aufgehoben wird.
Ist dagegen eine treibende Last vorhan den, so überwiegt das Drehmoment des mit dem Kopiermotor verbundenen Relaismotors' und verändert die Erregung im entgegenge setzten Sinne, gleichfalls bis zur Kompensa tion durch eine beim Verstellen immer stärker gespannte Feder y: Das Abgleichen der Dreh momente gegeneinander und in Bezug auf das Gegendrehmoment der Federn erfolgt in einfacher Weise durch Veränderung der Läufer widerstände in den beiden Relaismotoren.
isynehron motor system with device for monitoring the acceleration conditions. In all cases in which the moment of the load is unknown when controlling electric motors and at the same time large masses have to be accelerated, it is desirable to know the acceleration and deceleration of the moving masses in order to avoid unauthorized accelerations or decelerations.
This is the case, for example, with conveyor systems where the load acts as a driving force when it is suspended. TTm to pause a certain travel diagram, it is necessary to always pause for a prescribed acceleration regardless of the direction and size of the load. Inadmissible accelerations or delays must be avoided for safety reasons in order to rule out dangerous loads or slipping of the hoisting rope in the case of Köpe pulleys. It is also an advantage in rail operations to accelerate the vehicle when starting up on inclines and especially when braking on a downhill slope. To be able to overlook delay.
This overview is possible, please include with the known Leonard drive with direct current, because each position of the control lever corresponds to an almost specific speed of the drive motor. However, this is no longer the case with all drives where resistors are used in the main circuit for starting, for example with asynchronous motors. Here, the speed is no longer determined by a certain position of the starter, but by the size and direction of the. Load dependent to a large extent. The acceleration or deceleration can therefore no longer be overlooked and is difficult to regulate by the operator.
Even knowing the current strength or, in the case of asynchronous machines, the power consumption cannot provide reliable information about the accelerations or decelerations that occur. The current consumption is a measure of the pre-torque developed by the motor, but the actual acceleration during the start-up period is proportional to the difference between this motor torque and the torque of the load, i.e. it will be less, equal to or greater than that of the motor current when the motor is not under load generated acceleration would be, depending on whether the load to be lifted is positive, zero or negative.
In the case of deceleration braking, conversely, the deceleration is greater, equal to or less than the deceleration corresponding to the generator braking torque with an unloaded engine, depending on whether the load to be braked is positive, zero or negative.
According to the invention, the power is used to monitor the acceleration and deceleration of an asynchronous motor, which an asynchronous motor provided with flywheels and electrically coupled to the motor by double feeding takes from or returns to the network.
For this purpose, the windings of the stator and the rotor of this Eilfs- motor can be connected to the stator windings and the rotor windings of the main motor accordingly or crosswise. The voltages and frequencies occurring at the auxiliary motor are exactly the same as those of the main motor, both in the stator and in the rotor. This second motor must therefore copy all movements of the main motor within the limits drawn by the overload capacity.
Since this copier motor essentially drives a flywheel mass; When starting up, every increase in speed is associated with a power consumption only corresponding to the acceleration. The watt component of the current consumed by this auxiliary motor - minus the small portion to cover the internal losses - thus provides a measure of the acceleration of its mass. But since the auxiliary motor copies all movements of the main motor, the watt current it consumes also gives a measure of the actual acceleration of the main motor, regardless of the direction and the size of the load on this motor, because the current intensity of the copier motor is also independent of this .
You can therefore make the acceleration and deceleration visible to the eye by simply installing a wattmeter or by giving up complete accuracy and a current pointer in the part of the copier motor that is fed with mains frequency.
In Fig. 1 of the drawing, an exemplary embodiment is shown from the invention. n- means an asynchronous three-phase motor fed by the network b, which drives the pulley c for a conveyor system. Its speed is regulated by the resistance d.
On the stator and rotor of this motor is a second one; small asynchronous motor e with a flywheel f closed, with a transformer g is interposed to reduce the voltage between the motor e and the stator of the conveyor motor a. To measure the power supplied to the copier motor e, the wattmeter 6r is used, from whose pointer position the acceleration of the conveyor motor can be recognized and the same can be regulated accordingly by hand.
The regulation of the acceleration of the conveyor motor can also be set up automatically if, instead of a simple wattmeter, a wattrneterrelay is used, which acts on a servo motor that either changes the slip resistance of the conveyor motor or influences the freedom of movement of the control lever. The relay comes into effect when a certain acceleration of the hoisting machine is not stopped.
The desired acceleration is set on the Wattixieterrelais by changing the series resistance of the thin-wire coil, the spring tension or the contact position. This setting and thus the size of the actual acceleration can also be changed while driving, depending on the distance covered, for example by a cam driven by the depth pointer. Any driving diagram with variable acceleration can then be reached automatically.
Instead of a relay with a servomotor, an asynchronous motor with an unlinked stator winding and a rotor that can swing around its axis can be used to record and control the acceleration. This motor 7e is, as shown in Fig. 2 of the drawing voltage, connected in series with the copier motor: It behaves like a current transformer, thus corresponds to a choke coil connected upstream of the copier motor.
The torque of this “in-line motor” is intended to keep the mechanical torque acting on the control of the resistors or the control lever position for a certain acceleration, i.e. for a certain amperage in the copier motor circuit. The torque of the series motor required for this depends on the amperage the voltage consumed in the motor, which is determined by the size of the rotor resistance 1, can thus be conveniently adjusted by changing its rotor resistance 1.
For currents, including accelerations that differ from those for which the device is set, the in-line motor's torque will then outweigh the mechanical torque attacking the control device or give in to it, with the rotor resistance unchanged.
If the in-line motor is to work at a different constant acceleration of the main motor, either the mechanical torque that seeks to adjust the resistances or the control lever position or the torque developed by the in-line motor 1e at a certain current intensity must be changed. The latter happens simply by changing the resistance 1 connected to the rotor circuit.
A change in the set acceleration can therefore be brought about by simply changing the resistance, so that it is also possible here to drive off automatically according to any travel diagram. Overregulation can also be avoided. For example, when using the motor relay described, the dependency of the torque of the series motor on the resistance is used for this purpose, in that this is automatically changed as a function of this when the control movement occurs.
Also to regulate the delay in. Braking the main engine is to use the invention. If the main motor is turned into a braking generator when it is shut down after disconnection from the mains, either its stator winding or its rotor winding is excited with direct current, for example by the battery in FIG. 2, and accordingly its rotor or stator winding closes on braking resistors, the copier motor also becomes a synchronous machine because of the electrical connection of its stator and rotor windings with those of the main motor,
which works in parallel with the main motor and has the same speed as it. Since the flywheel of the copier motor tries to maintain its motion, a deceleration is only possible if the motor develops a braking torque. The braking torque of the motor is proportional to the strength of its magnetic field and the strength of the current in the conductors cut by the field during rotation. If the magnetic field is generated by unchanged DC excitation, the braking torque is only dependent on the magnitude of the braking current. The braking current is therefore a measure for the braking torque and thus also for the size of the respective deceleration.
As a result, the delay can be identified by a current pointer in the copier motor circuit or automatically regulated by a device whose effect is dependent on the current if this device is allowed to act on releasing the control lever or changing the braking resistors of the main motor.
By using the acceleration controller, it is also possible to design completely automatic starting devices in the manner of push-button controls. In the case of a conveyor system, for example, it is only necessary to switch on the conveyor motor in the desired direction of rotation to initiate the start-up period and to allow the torque of the control device, which is locked in the idle state, to take effect.
The further starting takes place automatically according to the previously set acceleration until full travel speed is reached, whereupon a special device locks the control device for the acceleration again. To stop using direct current excitation, a stop on the depth pointer disconnects the rotor from the start-up resistors and applies it to a direct current source; At the same time, the stator is switched off from the mains and closed via braking resistors (see Fig. 2).
The braking resistors can also be used as braking resistors. Since the braking energy flow flows in the opposite direction to the acceleration energy flow, the direction of rotation of the control device must be switched over automatically or electrically each time the lock for the torque of the control device is released.
Since the copy motor copies the movement of the conveyor motor exactly, it can be used at the same time to drive a tachograph and to drive the safety devices against excessive speeds.
The copier motor used above to determine the acceleration and deceleration of asynchronous motors can also be used to determine the magnitude and direction of the load torque. This determination is important for the operation of the control in conveyor companies, for example. If the operator immediately sees that there is a heavy lowering load when the control lever is extended, he can prevent the engine from running away by quickly bringing the control lever into the short-circuit position of the starter when starting up. In this case, however, he would have to accept bumps and zip lines due to excessive acceleration.
Knowing the size and direction of the load torque is also valuable if the asynchronous motor is made by supplying direct current to a synchronous machine in order to either only prevent the motor from exceeding the synchronous speed or to use it for electrical deceleration braking by using it can work on the network or on resistors. In the first case, it is advisable to let the motor, which works as a synchronous generator, return the energy to the network without a phase shift. For this, however, the level of excitation varies depending on the load. If this is not dimensioned according to the size of the load, there is a risk that the moment of the load will outweigh the synchronizing moment of the machine and the machine will run away.
In the second case, with electrical deceleration braking, the braking energy to be generated by the machine for one and the same braking distance is different depending on the size and direction of the excess load to be braked. The braking energy generated depends on the size of the braking resistor and the level of excitation. Since you will always work with the same braking resistance, which is reduced by the control proportionally to the decrease in speed, in order to obtain the same discharge path, the strength of the excitation must be adapted to the size and direction of the load.
The size and direction of the excess load can now be determined by determining the difference between the power consumption of the copier motor and that of the drive motor. The power consumed by the copier motor during the approach corresponds at any moment to the difference between your torque 111 "of the drive motor and the load torque Hq of this motor. The power taken from the network by your drive motor is a measure of the rotational speed it has developed. moment Mm.
The difference between the two powers is therefore a measure for the load torque M ,. This can be determined by the fact that the currents corresponding to the power on the axis of rotation of an instrument are brought into effect in opposite directions, whereby they have to be translated to comparable values by means of the current transformers that are already present.
The resulting torque exerted on the axis of rotation of the instrument is then equal to the difference between the motor torque less load torque on the one hand and the motor torque alone on the other hand, i.e. (111m 37q) <I> -Mm _ </I> -Mq, if the load q is positive. The sign is reversed for a negative load. If the load is --- 0, i.e. H. if falling and rising loads are equal to each other, then Al, <I> - 0, </I> and the instrument does not experience any torque.
A wattmeter with two coil systems can be used as a measuring instrument, as is known for measuring the power of unevenly loaded three-phase networks. This instrument immediately shows the size and direction of an excess load at the start of the approach.
In Fig. 3 of the drawing, an exemplary embodiment from this is shown. The asynchronous motor a driving the conveyor disk o is fed from the three-phase network b, the speed of which is regulated by the resistor d ge. To determine the size and direction of the excess load q, the stator and rotor winding of the drive motor a are connected to the stator and rotor windings of the copier motor e with the flywheel mass f. Furthermore, a power meter h is provided with two coil systems i and <I> k </I> which act on a common axis d.
One system, i, is switched into the supply lines from the mains to the copier motor, the other, k, into the supply lines to the drive motor. Both systems are switched in such a way that the torques exerted by them on axis 1 counteract each other. The difference in torque, which is proportional to the size of the load q, is indicated by the pointer o on the scale p. The direction of the load results from the direction of deflection of the pointer.
According to the display, which is constant for the entire duration of the journey, the DC excitation voltage corresponding to the unbalanced load must then be reduced during the braking period at the deflection corresponding to the direction of the driven load, at which the drive load corresponds to . to worsen the rash. This setting of the excitation voltage can be done manually or by means of a servomotor. For automatic regulation of the DC excitation voltage, two asynchronous motors r and s can also be used, as shown in FIG. 4 of the drawing.
One is connected in series with the part of the copier motor that is fed from the network b via the transformer y, the other is connected upstream of the stator of the conveyor motor a using a current transformer t. Both motors act in opposition to one another on an axis ac on which a gear wheel v sits, which adjusts the control resistor to for the direct current excitation, which is supplied by a direct current machine n ge.
If the conveyor motor has to lift a positive load, the torque of the relay motor s connected to it predominates and changes the setting of the excitation until this excess torque is canceled out by the counter-torque of a spring x which is tensioned from the central position during adjustment .
If, on the other hand, a driving load is present, the torque of the relay motor connected to the copier motor predominates and changes the excitation in the opposite sense, also up to compensation by a spring y that is increasingly tensioned during adjustment: the balancing of the torques against each other and With regard to the counter-torque of the springs is done in a simple manner by changing the rotor resistances in the two relay motors.