DE1123040B

DE1123040B - Aus zwei Teilmotoren bestehender Elektromotor fuer den Antrieb von Schiffsladewindenod. dgl.

Info

Publication number: DE1123040B
Application number: DES40255A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Haas; Robert Herold; Dipl-Ing Franz Petschel; Dipl-Ing Johann Woell
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-07-31
Filing date: 1954-07-31
Publication date: 1962-02-01

Description

Aus zwei Teilmotoren bestehender Elektromotor für den Antrieb von Schiff sladewinden od. dgl. Seit man dazu übergegangen ist, Schiffe mit Drehstrombordnetzen auszurüsten, bestand die Möglichkeit, die Vorzüge des robusten Elektromotors mit Käfigläufer auszunutzen. Besondere Schwierigkeiten ergaben sich aber bei der Verwendung dieser Käfigläufermotoren für den Antrieb von Ladewinden, da bei diesen sehr weitgehende Regelbedingungen bestehen, die mit Gleichstrommotoren gut erfüllt wurden. Diese Bedingungen bestehen beispielsweise darin: 1. Schnelles Heben und Senken des Leerhakens; 2. schnelles Heben und Senken häufig vorkommender leichter Lasten bis etwa 1 t; 3. langsames Heben und Senken seltener vorkommender Lasten bis zu 2,5 t; 4. langsames Heben und Senken selten vorkommender empfindlicher Lasten bis zu 3 t; 5. ganz langsames Anheben und Absetzen sämtlicher Lasten und ganz langsames Heben und Senken sehr empfindlicher und sehr selten vorkommender Lasten bis zu 3 t.
Es wurden schon mehrere Vorschläge gemacht, um das Problem, den Gleichstromantrieb durch einen Drehstromantrieb gleichwertig zu ersetzen, zu lösen. So hat man einen Leonard-Umformer mit getrenntem Leonardkreis für jede Winde vorgesehen, wobei der Leonard-Umformer aus einem Gleichstromgenerator und einem Asynchron-Käfigläufermotor besteht. Der Aufwand für diesen Antrieb ist erheblich, außerdem ergeben sich durch die Energieumwandlung Verluste, ferner ist eine Überwachung der Kommutatoren erforderlich. Man hat auch schon polumschaltbare Schleifringmotoren verwendet, die unmittelbar aus dem Bordnetz gespeist werden. Schließlich hat man auch polumschaltbare Wechselstrommotoren mit Kurzschlußläufern vorgesehen, wobei der Kurzschlußläufer eine durch Gleichstrom gespeiste Wicklung hat, die auf eine der beiden Ständerwicklungen arbeitet.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, einen reinen Kurzschlußläufermotor mit vier verschiedenen Polzahlen als Antriebsmotor für Ladewinden zu verwenden. Es ist aber nicht bekannt, daß dieser Vorschlag praktische Anwendung gefunden hat. Das liegt vermutlich daran, daß dieser reine Kurzschlußläufermotor den genannten schweren Regelbedingungen nicht genügend entsprochen hat.
Die Erfindung geht von der neuen Erkenntnis aus, daß auch mit einem reinen Kurzschlußläufermotor die Regelbedingungen in optimaler Weise erfüllt werden können, wenn die Läufer der Motoren in bestimmter Weise ausgeführt werden, und daß in diesem Falle der Motor gegenüber der bekannten Ausführung vereinfacht werden kann. Die Erfindung bezieht sich demnach auf einen aus zwei Teilmotoren bestehenden Elektromotor mit Kurzschlußläufer in polumschaltbarer Ausführung für den Antrieb von Schiffsladewinden od. dgl. Erfindungsgemäß ist der Motor dreifach polumschaltbar mit einem Polzahlverhältnis 1: 2 : 8, wobei der Läufer der beiden Teilmotoren für abfallende Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien ausgelegt und der Läufer des polumschaltbaren Teilmotors als Doppelstabläufer und der Läufer des anderen Teilmotors als Widerstandsläufer ausgeführt ist.
Die genannten Lehren für die Ausführung der Läufer sind an sich bekannt, jedoch haben sie für die Erfindung besondere Bedeutung, da diese Ausführung zum ersten Male ermöglicht, den Gleichstrommotor für den genannten Antrieb durch einen reinen Kurzschlußläufermotor in optimaler Weise zu ersetzen.
An Hand der Fig. 1 und 2 der Zeichnung wird die Erfindung erläutert.
Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Doppelmotor im Längsschnitt und Fig.2 den Verlauf der Arbeitskennlinien des Doppelmotors.
In dem gemeinsamen Gehäuse 1 eines Ladewindendoppelmotors nach Fig.l sind die beiden Teilmotoren 2 und 20 eingebaut. Der Motor 2 hat als polumschaltbarer Motor zwei getrennte Ständerwicklungen 3 und 4 für die Polzahlen 4 und 8 und einen mit Doppelstabkäfig ausgeführten Läufer 5. Der andere Motor 20 ist 32polig und hat einen Widerstandsläufer 6. Die Läuferblechpakete sitzen auf einer gemeinsamen Welle 7.
In dem Schaubild nach Fig. 2 sind als Abszissen auf der Momentenlinie die Lastgewichte am Haken und als Ordinaten auf der Geschwindigkeitslinie die Lastgeschwindigkeiten beim Heben und Senken aufgetragen. Die Kurven 8, 9 und 10 sind die Arbeitskennlinien des Doppelmotors für die Polzahlen 4, 8 und 32. Es ist ersichtlich, daß die Kennlinien bis zu etwa 3,5 t geradlinig verlaufen. Da sich infolge der erfindungsgemäßen Läuferausführung keine Drehmomentsättel bilden und die Kennlinien jeder Polzahl sowohl im Motor als auch im Generatorbetrieb nur je einen Schnittpunkt mit der jeweiligen Lastmomentlinie im Bereich kleiner Schlupfwerte aufweisen, ist vermieden, daß der Motor beim Hochschalten bzw. Herunterschalten, das in der Regel in der Reihenfolge 32-8-4polig bzw. 4-8-32polig vor sich geht, bei irgendeiner Drehzahl mit hohem Schlupf hängenbleibt.
Beim Heben einer Last mit beispielsweise 2,5 t Gewicht wird zunächst mit der Kennlinie 10, die die 32polige Teilmaschine mit Widerstandsläufer erzeugt, gefahren. Nach kurzer Zeit wird auf die Kennlinie 9 übergegangen, d. h., der polumschaltbare Teilmotor wird eingeschaltet, und zwar mit der 8poligen Wicklung, wodurch der Lasthaken beschleunigt gehoben wird. Beim Heben leichterer Lasten bis etwa 1 t Gewicht wird von der Kennlinie 10 zur Kennlinie 9 und dann zur Kennlinie 8 übergegangen.
Die gestrichelt gezeichneten Linien in Fig. 2 sind Arbeitskennlinien eines entsprechenden Gleichstrommotors für den Antrieb von Ladewinden. Es ist ersichtlich, daß die Arbeitskennlinien des Drehstromdoppelmotors gemäß der Erfindung nahezu den gesamten Arbeitsbereich des Gleichstrommotors überdecken, und zwar ist durch entsprechende Wahl der Polzahlen, z. B. 8, 4, 32, der Geschwindigkeitsbereich und durch die erfindungsgemäße Ausführung der Kurzschlußläufer der in Frage kommende Lastbereich durch nahezu geradlinig verlaufende, mit zunehmender Drehzahl abfallende Kennlinien erfaßt.

Claims

P1.Tt:N T ANSPRLCti: Aus zwei Teilmotoren bestehender Elektromotor mit Kurzschlußläufer in polumschaltbarer Ausführung für den Antrieb von Schiffsladewinden od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Motor dreifach polumschaltbar ist, wobei die Läufer der beiden Teilmotoren für abfallende Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien ausgelegt und der Läufer des polumschaltbaren Teilmotors als Doppelstabläufer und der Läufer des anderen Teilmotors als Widerstandsläufer ausgeführt ist.