DE1463272A1

DE1463272A1 - Drehzahlregeleinrichtung fuer Elektromotoren

Info

Publication number: DE1463272A1
Application number: DE19631463272
Authority: DE
Inventors: Wycoff David C
Original assignee: Harnischfeger Corp
Current assignee: Harnischfeger Corp
Priority date: 1962-04-23
Filing date: 1963-04-22
Publication date: 1968-11-14
Also published as: US3248625A; GB988338A

Description

Dr.-Ing. HANS RUSCHKE Dipl.-lng. HEINZ AGULAR

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Harnisohfeger Corporation, Milwaukee, Wisconsin, V.St.A.

Drehzahlregeleinriohtung* für Elektromotoren

Die Erfindung betrifft eine Drehzahlregeleinriohtung für Elektromotoren, insbesondere für Antriebsmotoren von Kränen und anderen Hebezeugen o_#dgl'_e zum Transport von Materialien· Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise in der amerikanischen Patentanmeldung Ser.No. 591 683 von Prank W.

Wendelburg (TJ.S.Patentschrift No _β . ), angemeldet

am 15. Juni 1956, vorgeschlagen worden.

Die Einrichtung nach der Erfindung besteht u_ea. aus einer statisohen stufenlosen Regelvorrichtung, bei der zwei elektrische Steuerelemente benutzt werden, von denen das eine zur Erhöhung des Motordrehmoments dient, wenn die Drehzahl kleiner ist als die Soll-Drehzahl und das andere dazu dient, ein Drehmoment zu erzeugen, welches dem Drehsinn des Motors entgegenwirkt, wenn die Drehzahl größer ist als die Soll-Dreh-

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zahl; außerdem umfaßt der Erfindungsgegenstand eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung der üoll-Drehzahl durch abwechselnde Erregung des einen oder des anderen dieser beiden Elemente, je nach den Erfordernissen des Betriebes,,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes besteht das erste dieser beiden Elemente aus einer sättigungsfähigen Spule und das zweite aus einer Bremseinrichtung, die auf elektrische Hilfsmittel anspricht, (Im Krtmbetrieb ist das zuletzt genannte Element allgemein als elektrische Lastbremse bekannt und beide Ausdrücke werden im folgenden mitunter abwechselnd gewählt, um irgendeine Bremseinrichtung zu kennzeichnen, die auf elektrische Hilfsmittel anspricht)» Läuft der Antrieb mit einer kleineren Drehzahl als der ooll-Drehzahl, dann wird die sättigungsfähige upule (Drosselspule) erregt, und es findet kein Bremsvorgang statt« Läuft der Antrieb schneller als die ooll-Drehzahl dies vorschreibt, dann wii'd die Drosselspule nicht erregt, das Motordrehmonrfnt auf einen Minimalwert herabgesetzt und die elektrische Last bremse erregt, um die gewünschteDrehzahl zu halten. Unter stetigen Betriebsbedingungen sind die Drosselspule und die i rt!Tn:>e niemnlt; gleichzeitig erregt. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß der Elektromotor bei allen nur erdenklichen Betriebsbedingungen zufriedenstellend arbeitet«

Der Wrfiiulunr; lie^t die Aufgabe ijugrundf·, eine Drehaahlregeleinrichbun»- zu schaL'fen, mit deren Hilfe eine vorgegebene Drehzahl bei verschiedenen Belastungen und auch bei Über-

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lastung des Motors, eingehalten werden kann.

Es gehört ferner zur Zielsetzung der Erfindung, eine Steuereinrichtung zu schaffen, mit der man eine vollständig wirksame Drehzahlregelung bei Überlastung des Motors durchführen kann, ohne die verhältnismäßig unwirksamen Hilfsmittel des Einsatzes eines Gegendrehmoments zu benutzen, wie man dies bei früheren Einrichtungen dieser Art gemacht hat.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung einer Drehzahlregelung durch Benutzung zweier verschiedener elektrischer Steuerelemente, die in der Weise arbeiten, daß das eine Element das Motof-drehinoTnent zwischen einem Minimum und einem Maximum regelt, während das andere Element ein Verzögerungsmoment erzeugt, welches ebenfalls innerhalb der Grenzen zwischen einem Minimum und einem Maximum änderbar ist·

Erfindungsgemäß werden diese Elemente so eingesetzt, daß nan einen besseren Wirkungsgrad dadurch erhält, daß man die Überlappung der Punktionen der beiden Elemente vermeidet, die einerseits das Motordrehmoment und andererseits das Verzögerungemoment erzeugen·

Da die Vermeidung einer Überlappung der beiden Steuerelemente zu einem stabileren System führt, kann natürlich ein höherer Grad der Empfindlichkeit (Verstärkungsgrad) benutzt werden, und es können auf diese Weise Drehzahlschwankungen bei Laständerungen verringert werden, so daß sich eine eindeutige Verbesserung der Drehzahlregelung ergibt.

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Die neue Einrichtung soll im übrigen auch bei besonders kleinen Drehzahlen funktionieren, eine Wirkung, die eine Punktion der Empfindlichkeit oder des Verstärkungegrades des ganzen Sytems ist«

Schließlich gehöht es nooh zum Aufgabenbereich der Erfindung, die Anschlußmöglichkeiten der Regelvorrichtung an den Motor im Sinne einer allgemeinen Anwendung zu "verbessern,

wozu auch eine neue Art der Schaltung gehört, wie sie bei der stufenlosen Umkehrsteuerung nach der Erfindung möglich ist·

Bei der Anwendung des Erfindungsgegenstandes auf Kransteuerungen eignet sich das neue System der Regelung sowohl für Vorwärtsbewegungen der Kranbrücke als auch der Laufkatze, wie auch zur Steuerung des Hubwerkes· Da jedoch ia allgemeinen bei Bewegungen in der Querrichtung Überlastungen nicht auftreten, sind die elektrische Lastbremse und die Steuervorrichtung hierfür nicht erforderlich. Es gehört infolgedessen auch zur Zielsetzung der Erfindung, den Erfindungsgegenstand auch bei den Antrieben für die Brückenbewegungen und die Laufkatzenbewegungen benutzen zu können·

Bei dem oben erwähnten System von Wendelburg u.a« gelangt ein Wechselstrommotor zur Anwendung, dessen Drehzahl mit Hilfe einer sättigungsfähigen Drosselspule und einer Bremsvorrichtung gesteuert wird, die auf die Motorwelle wirkt« Die Motordrehzahl wird mit Hilfe eines von Hand zu betätigenden Kontrollers (Steuerschalters) geregelt, der die Bezugsspannung einstellt, wobei ein Signal für die DrehzahlrÜck-

meldung gleichzeitig auf zwei voneinander getrennte Verstärker gegeben wird, die ihrerseits den Erregerstrora für die sättigungsfähige Drossel und die elektrische Bremse festlegen. Eine Drehzahländerung wirkt im Sinne einer Erhöhung der Erregung für ein Regelelement und einer Herabsetzung der Erregung des anderen Elements. Fordert das Heistersignal das Minimum der Drehzahl an, dann ist die Vorspannung des. Systems so groß, daß die Bremseinrichtung die höchste Erregung erhält und die sättigungsfähige Drosselspule die Erregung Hull· Fordert das Bezugssignal dagegen die maximale Drehzahl an, dann befindet sich die Drosselspule auf dem Maximum der Erregung, und die Bremseinrichtung auf der Erregung Hull. Mit dieser, Einrichtung erfolgt bei Einstellung des Meistersignals auf Zwischenwerte , immer eine Überlappung der beiden Eontrollfunktionen für die beiden Steuerelemente, die teilweise erregt sind, weil jedes der beiden Elemente eine Wirkung auf den Motor ausübt und ihm eine gewünschte Drehzahl vorschreiben möchte. Die Überlappung der beiden Steuerelemente (die beide gleichzeitig mit Energie versorgt oder erregt werden) zwingt den Motor, ein höheres Drehmoment au entwickeln als erforderlich ist, um die Last anzutreiben und bewirkt, daß die Bremseinrichtung ein Drehmoment entwickelt, wenn seitens der Last ein solches gar nioht erforderlich ist, oder in anderen Fällen sogar ein höheres, Drehmoment als es die Last erfordert. Dies führt zu einem außerordentlich hohen Energieverbrauch des elektromotorischen Antriebs und zu einer unnötigen Erwärmung sowohl der Steuereinrichtung als auch der Bremseinrichtung und des Antriebsmotors·

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Me gleichzeitige Wirkung der beiden Steuerelemente in, diesem System neigt ferner dazu, das System unstabil zu machen und die gewünschte Drehzahl zu übersteigen, so daß ein Schwingen oder Tänzeln um den Regelpunkt eintritt» Diese Erscheinung grenzt aber den Verstärkungsgrad oder die Ansprechempfindlichkeit, mit der das System betrieben werden kann, empfindlich ein, woraus sich eine Einschränkung der Genauigkeit der Drehzahlregelung ergibt.

Wie oben bereits erwähnt, ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, praktisch das genannte System von Wendelburg durch Benutzung einer besonderen Art der Erregung für die Steuerelemente zu verbessern und sämtliche anderen Steuerfunktionen entscheidend zu verbessern.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Drehzahlregeleinrichtung nach der Erfindung stellt das Meistersignal nach erfolgter Gleichrichtung die Soll-Drehzahl dar. Der Schlupf des Motor-Rotors (der umgekehrt proportional ist der Drehzahl) wird mit Hilfe eines Frequenzdetektors gemessen, dessen Ausgang ein Gleichstromsignal ist; die Motordrehzahl kann aber auch mit Hilfe anderer Drehzahlmeßgeräte, beispielsweise mit Hilfe eines Tachometergenerators gemessen werden. Die beiden Signale werden in einem oder mehreren Magnetverstärkern gemischt· Ist die Soll-Drehzahl des Motors erreicht, dann' sind die Signale so beschaffen, daß weder die Drosselspule noch die elektrische Lastbremse erregt ist. Sollte dagegen die Drehzahl kleiner sein als die von dem Bezugssignal geforderte,

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dann bleibt die Bremsvorrichtung unerregt, 12nd die Drosselspule wird erregt, um das Mot or drehmoment und die Motor drehzahl su erhöhen· Steigt nun die Drehzahl über den gewünschten Wert an» dann wird die Bremsvorrichtung erregt (d_#h·, sie wird in einem Ausmaß eingeschaltet, welches von der Größe dee Drehsahlfehlers abhängt), und die Drosselspule wird entregt (ausgeschaltet)· Auf diese Weise wird die Drehzahl unter allen umständen sehr nahe bei dem Wert der Soll-Drehzahl gehalten und damit die Wirkung erreicht, die man mit dem sogenannten Begier mit geschlossener Reglerschleife erreicht, der auf der Basis eines Fehlersignals, bzw. von diesem ausgehend, arbeitet. Es gehört damit auch zur Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, eine Drehzahlregeleinriohtung für Elektromotoren su schaffen, die nach diesem Prinzip arbeitet·

Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Drehzahländerungsgetriebe für ein Regelsystem, welches mit einem Wechselstromsior arbeitet· Zu diesem System gehören die elektrisch erregbaren und steuerbaren Einrichtungen zur Regelung des Drehmoments des Motors und die elektrisch erregbaren und steuerbaren Bremsvorrichtungen zur Entwicklung eines Drehmoments, welches dem Drehsinn des Motors entgegengesetzt gerichtet ist; außerdem gehören dazu Regelvorrichtungen einschließlich der Regler, die der Bedienungsmann von Hand steuert, und die zur Erzeugung eines elektrischen Bezugssignal· für die Drehzahl dienen, welches der Soll-Drehzahl des Motors entspricht, ferner die Einrichtungen zur

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Erzeugung eines elektrischen Signals, welches eine Punktion der tatsächlichen Motordrehzahl ist· Zu der neuen Einrichtung gehören außerdem die Verstärker, die in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Soll-Drehzahl und der Iet-Drehzahl des Motors wirken, wie sie von den oben genannten Signalen repräsentiert werden und die Aufgabe haben, sowohl die elektrisch erregbaren als auch die elektrisch steuerbaren Hilfseinrichtungen in der Weise zu verstellen, daß man die Soll-Drehzahl durch wahlweise Erregung des einen oder des anderen Hilfsmittels erhält, aber nicht unter gleichseitiger Erregung beider Hilfsmittel bei sich ändernden Gegebenheiten der Motorbelastung·

Durch die Erfindung wird auch eine veränderliche Drehzahlregeleinrichtung für den Antrieb eines Elektromotors geschaffen, der mit einem Wechselstrom-Induktionsmotor arbeitet· Hierzu gehört ein veränderliches Bezugssignal für die veränderliche Drehzahl, welches der Soll-Drehzahl des Motors entspricht, ferner elektrisch erregbare und steuerbare Elemente zur Regelung des Drehmoments des Motors und elektrisch erregbare und steuerbare Hilfseinrichtungen zur Entwicklung eines Drehmomentes, welches dem Drehsinn des Elektromotors entgegengesetzt gerichtet ist. Zu der Einrichtung gehört ferner ein Hegler mit in sich geschlossener Regelschleife, der die Aufgabe hat, die Soll-Drehzahl des Motors durch veränderliche Erregung des einen oder anderen Elementes herbeizuführen unter Vermeidung der gleichzeitigen Erregung beider

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Einrichtungen, in Abhängigkeit von Art und Größe der an der Motorwelle auftretenden Belastung·

Zu der Einrichtung nach der Erfindung gehört ferner ein veränderliches Brehzahlwechselgetriebe für den Regler eines Elektromotors, der seinerseits ein Elektromotor mit einem PrimärkreiB und einem Sekundärkreis sein kann, ferner einen induktiv wirkenden Meistersteuerschalter mit einem Handgriff für die neutrale Stellung oder Ausschaltstellung, der aus dieser Stellung heraus in beiden Richtungen bewegbar ist, um den Drehsinn und die Drehzahl des Motors festzulegen, und außerdem eine Einrichtung besitzt, um ein Bezugssignal zu erzeugen, welches die Soli-Geschwindigkeit des Motors darstellt· Zu der Einrichtung gehört ferner ein Umschalter, um den Primärkreis "des Motors an die Hetzspannung legen zu können, und der von den Steuerschalter in Abhängigkeit von der Bewegung des Handgriffs bedient wird, um den betreffenden Drehsinn des Motors festzulegen. Die Einrichtung umfaßt ferner ein Meßgerät zum Messen der Motordrehzahl und zur Erzeugung eines RÜckkoppelungssignals, ein sättigungsfähiges Netzwerk aus Drosselspule und Ohm¹ schein Widerstand im Sekundärkreis des Motors zur Regelung des Drehmoments des Motors, elektrisch wirkende Bremsvorrichtungen auf der Motorwelle zur Entwicklung eines Drehmoments, weiches dem Drehsinn des Motors entgegengesetzt" ist, sowie eine Einrichtung für die Addition oder den Vergleich der beiden Signale miteinander, um jede Abweichung der Motordrehzahl von der durch das Bezugssignal angeforderten

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Drehzahl festzustellen. Zu der Ausrüstung gehören■ferner Verstärker, die auf jede derartige Drehzahlabweichung ansprechen und die Aufgabe haben^ die Erregung so zu bewirken, wie es die Größe der Abweichung erfordert, wobei diese Erregung auf das Netzwerk aus Drosselspule und Widerstand einwirkt, um das Drehmoment des Motors in dem Falle zu regeln, daß die Motordrehzahl kleiner ist als die von dem Bezugssignal angeforderte Drehzahl, wodurch sowohl das Motordrehmoment als auch dfcer Motordrehzahl erhöht wird, worauf die elektrische Bremsvorrichtung unerregt bleiben muß; eine weitere Einrichtung bewirkt bei Drehzahlfehlern die Erregung der elektrischen Bremsvorrichtung in ähnlicher Weise* wenn die Motordrehzahl größer ist als die von dem Bezugssignal angeforderte Drehzahl, wodurch die Drehzahl des Motors herabgesetzt wird, und die^Λ * sättigungsfähige Spule unerregt bleibt? in diesem Falle ist weder das Netzwerk aus Drosselspule und Widerstand nocti die ^r elektrische Bremsvorrichtung in nennenswertem Umfang erregt'»^u Die Wirkung dieser Kombination von Reglerelemeriten ist so, ' daß, wenn das Mot or drehmoment, welches angefordert wird und die Last antreiben sollv kleiner ist' als das" kleinste zur ^ * Verfügung stehende Drehmoment bei unerregtem Netzwerk und wenn die Drehzahl durch die BremsVerrichtung geregelt wird, und wenn das zum Heben der Last erforderliche Drehmoment größer ist als dasjenige, welches zur Verfügung steht, wenn letzteres unerregt ist; in diesem Falle wird letzteres erregt, und die Motordrehzahl wird infolgedessen auf einen Wert eingeregelt,

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der annähernd gleich dem durch das Bezugssignal gegebenen Wert ist.

Zu der neuen Einrichtung gehört ferner die Kombination aus einer Regelvorrichtung mit umkehrbarem Motorantrieb und einer elektrisch wirkenden Steuervorrichtung für das Motordrehmoment und eine auf elektrische Hilfsmittel ansprechende Bremsvorrichtung· Die zugehörige Schaltanordnung umfaßt Einrichtungen, die auf den jeweiligen Zustand des Motorkreises . anspricht _f um die elektrische Steuereinrichtung für das Drehmoment entregt zu halten und die elektrische Bremsvorrichtung während der Zeit erregt zu halten, während welcher der Motor sich im eingeschalteten Zustand befindet·

Schließlich gehört zu dem Erfindungsgegenstand noch eine stufenlose Drehzahlregeleinrichtung mit Umkehrsystem und einer Schalteinrichtung zur Feststellung, ob der Motor eingeschaltet ist, und die es erlaubt, das Drehmoment des Motors während des Schaltzyklus zwischen einem Mindestwert und einem Höchstwert zu steuern«

Weitere Zwecke und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der nun folgenden Beschreibung hervorgehen, in der auf die Zeichnung Bezug genommen wird, die eine Ausführungsform der neuen Einrichtung wiedergibt«

In der Zeichnung ist:

.Pig« 1 ein Blockschaltbild der Stromkreiselemente für eine Hubwerksregelung, in der die Teile, die nicht für die Quersteuerung erforderlich sind, durch den strichpunktierten Rahmen gekennzeichnet sind,

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Fig· 2 ein Schaltbild der Einrichtung für die Steuerung des Hubwerkes,

Fig. 3 ein ähnliches Schaltbild, welches die Einrichtung für die Steuerung in der Querrichtung, also für die Brückenbewegung oder Laufkatzenbewegung wiedergibt.

Fig· 4 ein Schaltbild für die Einleitung der Hubbewegungen mit Hilfe von Magnetverstärkern, wobei die Stromkreiselemente zur Steuerung der Querbewegungen durch den strichpunktierten Rahmen gekennzeichnet sind,

Fig· 5 ein Einzelschaltbild de» Freguenzdetektorkreisee,

Fig· 6, 7A, 7B und 8 je ein Schaltbild für die Erzeugung der Torspannung der Einsehältsteuerung und der Ausschaltet euerung für die Yorspannungskreise,

Fig. 9 ein !Feilschalt bild eines Meßgerät ekrei β es mit dem zugehörigen Glättungskreis,

Fig· 1OA ein Schaltbild des Sekundärkreises des Motors (aus dem man ein Netzwerk aus Widerstand und sftttigungefähiger Drosselspule ersieht) für die Hubbewegungen,

Fig· 1OB eine abgeänderte Ausführungsform des Schaltbildes nach Fig. 1OA,

Fig. 11 ein ähnliches Schaltbild für den Sekundärkreis des Motors, der sich für die Querbewegungen eignet, und

Fig· 12A und Fig· 12B je eine schematische Darstellung des induktiven Meisterschalters.

Die Drehzahlregeleinrichtung nach der Erfindung dient in der Ausführung nach Fig. 1 für Antriebe, wie sie beispiels-

weise bei den Hubwerken von Kränen vorkommen, bei denen Lasten, die dazu neigen, den Motor zu überlasten („überdrehen") sowie für Antriebe, in denen andere Bremsvorrichtungen als der auf Bremsung geschaltete Antriebsmotor.gewünscht werden· Wird ein Induktionsmotor erregt und durch eine Überbelastung in der Drehrichtung angetrieben, dann entwickelt er bei jeder kleineren Drehzahl als seiner Synchrondrehzahl kein Bremsmoment· Wird er dagegen mit einer übersynchronen Drehzahl angetrieben» dann wird ein Bremsmoraent entwickelt, weil die Maschine als Generator wirkt und Leistung in das Netz zurück liefert· Es sind auch nich andere Verfahren bekannt, die zur Entwicklung einer Bremswirkung bei. kleineren Drehzahlen dienen, beispielsweise das Motordrehmoment, bei dem der Motor so geschaltet wird_r daß er sich mit entgegengesetztem Drehsinn bewegen soll, sowie die Verwendung eines Elnphasenwecheelstrome oder Gleichstroms im Statorkreis der Maschine· Derartige Verfahren sind unzureichend und unwirksam, erfordern starke Motorströme und bewirken eine Erhitzung des. Motors« Außerdem erfordern sie auch noch elektrische Zuleitungen zu dem Primärteil des Motors« ■ -

Das Verfahren, welches beim Erfindungsgegenstand zur Anwendung gelangt, besteht darin, d$n Motor so einzuschalten, daß er den Antrieb mit dem gewünschten Drehsinn durchführt, und daß man Überbelastungen durcii ein variables Drehmoment _;. beherrscht , das von einer elektrischen Bremse entwickelt wird. ' ''^r:' ■'■■'"■" " '

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Es kann jede Art von Wechselstrommotor verwendet werden, einschließlich der Motoren mit gewickeltem Rotor oder Käfiganker-Induktionsmotoren, vorausgesetzt, daß sie die nötigen elektrischen Einrichtungen haben, um die Drehzahl und das Drehmoment des Motors zu regeln·

Wie man aus Fig. 1 ersieht, besitzt ein Antriebsmotor 15 ein Netzwerk 16 aus einer sättigungsfähigen Spule (Drossel) und einem Widerstand in seinem Sekundärkreis j auf der Motorwelle 18 sitzt eine elektrische Lastbremse 17, die mit der Last selbst über ein nicht dargestelltes Getriebe verbunden ist.

Außerdem sitzt auf der Motorwelle eine mit Federdruck arbeitende Bremse 19 mit elektromagnetischer Lösevorrichtung. Die Bremse ist mit dem Primärkreis des Motors über einen Gleichrichter 20 verbunden und kann immer dann gelöst werden, wenn der Motor erregt wird und kann einfallen, sobald der Motor entregt wird.

Der Drehsinn und die Drehzahl des Motors werden von dem Bedienungsmann durch Bewegen eines Handgriffs 21 eines Induktions-Meisterschalters (Steuerschalters) 22 aus einer neutralen oder Aus schalt st ellung in Richtung des Anhebene oder Absenkens einer Last bewegt. Die Bewegungen des Steuerschalters schließen Kontakte (in Pig. 1 nicht dargestellt), die ihrerseits Umkehr-Kontaktgeber betätigen, die in der Figur durch das Schaltbrett 23 angedeutet sind, den Primärteil des Motors an die Netzspannung anlegen und den Drehsinn festlegen. Die Geschwindigkeit der Hubbewegung ist durch die Stellung des Handgriffs des Steuerschalters gegeben.

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EIn der Stellung des Handgriffe entsprechendes Signal wird γόη dem Steuerschalter auf den Eingang eines Magnetveretärkers gegeben, der in Fig· 1 als ein Kästchen 24 schematisch dargestellt ist· Tatsächlich befinden sich an dieser Stell· »wei Verstärker, ron denen der eine anspricht, wenn die Motordrehzahl höher ist und von denen der andere anspricht, wenn die Motordrehzahl niedriger ist als die von dem Steuerschalter vorgeschriebene Drehzahl· Diese beiden Verstärker wirken wie eine einzige Einheit nach Art eines Gegentaktveretärkers und sind infolgedessen in Fig· 1 auch wie eine einzige Einheit dargestellt·

Sin Frequenzdetektor 25 am Ausgang des Sekundärkreises des Motors erzeugt einen Gleichstromausgang, der proportional der Rotorfrequenz ist, die ihrerseits proportional dem Schlupf und umgekehrt proportional der Drehzahl des Motors ist· Der Ausgang des Frequenzdetektors wird auf den Eingang des Magnetverstärkers 24 gegeben und dort mit dem Signal aus dem Steuerschalter verglichen·

Der Ausgang des oder der Verstärker wird auf zwei Silizium-Gleichrichter 26 und 27 gegeben, welche den Erregerstrom für das Netzwerk 16 mit der sättigungsfähigen Spule und für die elektrische Lastspule 17 liefern. In Reihe geschaltete Meßgeräte 28 und 29 geben eine sichtbare Anzeige dieser Erregerströme·

Der Strom ist so bemessen, daß immer dann, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als die von dem Steuerschalter vorgeschriebene Drehzahl, die Sättigungsdrossel in dem Sinne erregt

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wird, daß das Mot or drehmoment erhöht wird; ist sie andererseits größer als die Soll-Drehzahl, dann wird die elektrische Lastbremse erregt, um die Drehzahl auf den gewünschten Wert herabzusetzen. Man sieht also, daß die Sättigungsdrossel und die elektrische Bremse unter stetigen Betriebsbedingungen niemals gleichzeitig erregt sind. Das Motordrehmoment und der Motorstrom befinden sich immer auf einem minimalen Wert, wenn der Motor leichte Lasten oder Überlasten mit irgendeiner Drehzahl befördert, während die elektrische Lastbremse niemals erregt wird, wenn die Last ein größeres als das kleinste Motordrehmoment erfordert.

Eine Steuervorrichtung für die Anschlüsse, die in der Zeichnung mit 30 bezeichnet ist, arbeitet mit dem Zündkreis für die Magnetverstärker zusammen. Diese Steuerung besteht, wie im folgenden noch näher beschrieben werden soll, in einem statischen Schaltstromkreis, der sofort anspricht, wenn der Motor eingeschaltet ist, und der sofort wirksam wird, um gleichzeitig die volle Erregung auf die elektrische Bremse zu geben und die Erregung für die Drossel auszuschalten. Man erhält daher die maximale Bremswirkung während der Motorstrom auf einem Mindestwert gehalten wird« Diese Art von Schaltkontrolle ergibt eine schnellere, exaktere und betriebssicherere Wirkung als diejenige, die man mit den üblichen Schaltrelais erhält.

Ein anderer statisch wirkender Schaltstromkreis, der an sich in Form eines mit Vorspannung arbeitenden Ausschaltkreises wirkt, ist in dem Blockschaltbild durch die Bezugs-

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ziffer 31 gekennzeichnet. Er dient dazu, die Erregung für die elektrische Lastbremse zu verringern, nachdem der Handgriff 21 des Steuerschalters in die AUS-Stellung bewegt worden ist· Wird die Bewegung verlangsamt oder dadurch zum Stillstand gebracht, daß der Handgriff in die AUS-Stellung bewegt wird, dann wird die elektrische Lastbremse sofort erregt, um ein Drehmoment zu erzeugen, welches den Antrieb verlangsamt, bevor die Motorbremse 19 einfällt. Dadurch wird die Abnutzung der Bremsschuhe und der Räder der Motorbremse außerordentlich stark verringert· Ist die Bewegung zum Stillstand gekommen, dann ist es erwünscht, die Erregung der elektrischen Lastbremse zu verringern, um die Erwärmung der Bremse zu verringern und einen unnötigen Leistungsverbrauch zu vermeiden. Der Stromkreis 31 wirkt im Sinne einer Verringerung der Bremswirkung nur wenige Sekunden nach Rückführung des Steuerhebels in die AUS-Stellung. Es wird aber eine genügend große Erregung aufrechterhalten, so daß eine voll zur Wirkung kommende Last auf weniger als 40 $> der festgelegten Hakengeschwindigkeit absinkt, wenn die Motorbremse nicht halten kann. Diese Wirkung des Vorspannungskreises stellt einen der Gründe dar für die Wirksamkeit der Steuerung nach der Erfindung·

Ein Stromkreis zur Lieferung der Vorspannung und ein Stromkreis zur „Gegenabtastung», die in der Figur durch die Blöcke 32 bzw. 33 angedeutet sind, gehören ebenfalls zum „Zündstromkreis" der Magnetverstärker.

Im Falle von Bewegungen in der Querrichtung, bei denen

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lib erlas tungen normalerweise nicht auftreten, benötigt man im allgemeinen keine elektrischen Bremseinrichtungen» Infolgedessen können bei dieser Steuerung die Bremse 17» die Verstärker 27, das Meßgerät 29 und der Stromkreis 31 fortgelassen werden.Ist in diesem Falle die Motordrehzahl größer als die Soll-Drehzahl (was z.B. der Fall ist, wenn der Handgriff sehr rasch in die neutrale Stellung gebracht wird),dann schaltet der Verstärker den Strom für die Drosselspule aus, setzt das. Motordrehmoment auf einen Mindestwert herab, und der Antrieb rollt aus« Soll die Bewegung sehr rasch verlangeamt werden, dann kann der Motor abgeschaltet werden_e Hierfür ist eine einzige Schaltkontrolle vorgesehen, die im folgenden noch näher beschrieben werden soll»

In Fig. 2 ist das Schaltschema für die Regelung der Hubschaltung dargestellt. In dieser Figur ist der Steuerschalter 22, mit dessen Hilfe sowohl die Drehzahl als auch der Drehsinn des Antriebsmotors 15 gesteuert werden, in der linken unteren Ecke dargestellt·

Diesem Steuerschalter wird die Energie aus einem Netz über den von Hand zu betätigenden Schalter 34, die Schmelzsicherungen 35 und einen Transformator 36 zugeführt. Ein Unterspannungsrelais, dessen Spule mit 37 bezeichnet ist, dient zur Verhinderung eines plötzlichen Anlassens des. Motors,

Die Spule 37 des Unterspannungsrelais erhält ihre ele*ktrische Energie aus der Sekundärwicklung des Transformators

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und über einen normalerweise geschlossenen Kontakt 38, der einen Teil des Steuerschalters darstellt und nur geschlossen ist, wenn der Handgriff 21 des Steuerschalters sich in seiner neutralen oder AUS-Stellung befindet. Parallel zu dem Kontakt 38 liegt ein normalerweise offener Kontakt 39, der als Haltekontakt für die Spule 37 des ünterspannungsrelais dient. In Reihe mit der Spule für das TJnterspannungsrelais liegen zwei Relaiskontakte 40 für das Überlastrelais.

Die Wirkung dieses Stromkreises ist folgende: Wird der Transformator 36 gespeist, wenn sich der Handgriff in seiner neutralen Stellung befindet, dann zieht das Ünterspannungsrelais an oder schließt sich selbst und hält sich über die Kontakte 39 selbst,solange dfe Netzspannung von dem Transformator weggenommen ist oder das Überlastrelais abfällt. Der Stromkreis ist so ausgelegt, daß ein unbeabsichtigtes Anlassen des Antriebemotors 15 verhindert wird, wenn der Transformator 36 in Betrieb kommt und der Handgriff des Steuerschalters sich in der AUS-Stellung befindet. Zusätzlich verhindert er das Wiederanlassen des Motors für den Fall, daß das Überlastrelais abfällt und sich selbst schließt, bevor der Bedienungsmann den Steuerschalter in die neutrale Stellung zurückführt.

Eine Bewegung des Handgriffs 21 um ein bestimmtes Stück aus der neutralen Stellung betätigt den einen oder anderen der Kontakte 41 und 42, je nach Richtung der Bewegung. Der betätigte Kontakt schließt den Erregerkreis für eine Spule 43 oder eine Spule 44, je nach Lage des Falls,

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die zu dem Umkehr-Kontaktgeber 23 gehören, und legt damit den Antriebsmotor 17 an die Netzspannung·

In diesem Augenblick fordert die Spannung aus den Wicklungen 45 des Steuerschalters 22 die kleinste Drehzahl an_e Diese Stellung des Steuerschalters wird als Stellung: " 1. Punkt" bezeichnet. Der Schalter 41 oder 42 bleibt in allen Stellungen des Steuerschalters geschlossen, die über diesem Punkt hinaus liegen· Ein extremer Ausschlag des Handgriffs aus der neutralen Stellung in der Richtung nach vorn führt zu der Stellung "voll eingeschaltet'? und zu der maximalen Motordrehzahl.

Die Erregung der Spule 43 oder der Spule 44 führt zur Schließung entsprechender Kontakte in dem Schaltgerät 23« Die Spulen 43 und 44 werden von dem Transformator 36 und einem Gleichrichter 46 gespeist«

Elektrische Verriegelungen 47 und 48 liegen in Reihe mit den Spulen 43 bzw. 44» um eine gleichzeitige Erregung der beiden Spulen zu verhindern· Ein Unterspannungsrelaiskontakt 49 unterbricht die Stromzufuhr zu den Schaltgerätespulen 43 und 44 im Falle des Ausbleibens der Hetzspannung oder des Abfallens des Überlastrelais. Ein Unterspannungsrelaiskontakt 50 nimmt die Spannung von den Wicklungen 45 bei den gleichen Gegebenheiten weg.

Dem Primärteil des Motors wird die Energie über einen Handschalter 51, die Spulen 52 des Überlastrelais und die Kontakte 53 des Umkehrschaltgerätes 23 zugeführt, wobei diese

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Kontakte über Leitungen 53' dem Primärteil des Motors zugeführt werden· Im Falle einer Überlastung des Motors wird genügend Strom durch die Spulen 52 der Überlastrelais geschickt, um eine nicht dargestellte elektromagnetische Einrichtung zu betätigen, die ihrerseits die Kontakte 40 des Überlastrelais öffnet.

Der Steuerschalter 22 übt zwei verschiedene Punktionen bei der Betätigung der Steuerung aus. Er beeinflußt zunächst das Schaltgerät 23 in der oben beschriebenen Weise und liefert andererseits eine stetig änderbare Wechselspannung, die linear ansteigt sobald der Handgriff sich auf einer Seite über die AUS-Stellung hinausbewegt und ruft ein Signal hervor, welches nach Gleichrichtung als Steuer- oder Bezugssignal dient und die Drehzahl festlegt, mit der sich der Motor drehen soll.

Die Motorbremse 19 wirkt unter Federkraft und wird elektromagnetisch gelöst· Die Lösung der Bremse wird von einer Magnetspule herbeigeführt, die nicht dargestellt ist und ihren Erregerstrom über den Gleichrichter 20 erhält, der seinerseits seine Energie von den Primärklemmen des Motors her erhält.

Der Sekundärteil des Motors ist, wie Fig. 2 zeigt, an eine Widerstandsanordnung 54 angeschlossen, die ihrerseits an einer Drosselspulenanordnung 55 liegt, deren Einheiten das Netzwerk 16 umfassen. Dieses Netzwerk liegt über die Leitungen 16' an dem Sekundärteil des Motors.

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-22-Die Drosselspulenanordnung enthält eine Spule 56 für

Gleichstromsteuerung und Lastspulen 57 für Wechselstrom« Eine sättigungsfähige Drosselspule ist ein an sich bekanntes Stromkreiselement und dient zur Steuerung des Stromflusses im Sekundärkreis eines Motors über einen sekundären Widerstand und steuert dadurch die Drehzahl und das Drehmoment des Motors in Abhängigkeit von dem Erregerstrom, der in der Gleichstromspule fließt ο Ist die Steuerspule nicht erregt, dann erreichen die Drehzahl und das Drehmoment des Motors minimale Werte, ist sie dagegen voll erregt, dann erreichen Drehzahl und Drehmoment ihre maximalen Werte» Die Anordnung aus Drosselspulen und Widerständen braucht infolgedessen hier nicht im einzelnen erklärt zu werden.

Die anderen Teile des Schaltbildes in Fig« 2 und ihre Wirkungsweise sollen im folgenden an Hand von einzelnen Teilschaltbildern näher erläutert werden«

So zeigt beispielsweise die Pig« 3 das Schaltbild für die Steuerung der Querbewegung und soll ebenfalls erst später beschrieben werden.

Es soll daher im folgenden zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Steuerung des MagnetVerstärkers für das Hubwerk beschrieben werden. Wie die Figur zeigt, sind die Verstärker rings um zwei Grundelemente herum angeordnet. Das erste dieser Elemente ist der Startstromkreis für den Magnetverstärker, der das Bezugszeichen 24 trägt und in dieser Figur und in der Fig« 2 aus den beiden Teilen "R" und "M" besteht.

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Das zweite Grundelement ist die steuerbare Gleichrichteranordnung 26 und 27 mit Silizium-Gleichrichtern, die in einer Vollweg-Gleichrichterschaltung angeordnet sind. Diese Stromkreiselemente könnten natürlich auch durch andere Elemente ersetzt werden» welche dieselbe Wirkung ausüben· Jede Einrichtung dieser Art würde die Eingangssignale empfangen, deren Summe bilden, einen geeigneten Ausgang erzeugen, um zwei Auegangselemente zu steuern, diese ihrerseits verstärken, und die in der Lage sind, einen Ausgang genügender Größe zu erzeugen· Als Eingangselemente können Trockenspulen, Röhren oder Transistor-Vorverstärker oder Phasenschieberstromkreise verwendet werden· Sie Ausgangselemente können aus Magnetverstärkern, Stromtoren oder Transistoren bestehen.

In der neuen Einrichtung werden die Steuersignale summiert oder in den Steuerwicklungen der Magnetverstärker magnetisch gemischt· Dieser Vorgang ist als sogenannter interner innerer Misohvorgang allgemein bekannt· Ein äußerer Mischvorgang kann dann benutzt werden, wenn die Signale in Widerstandsnetzwerken summiert werden und nur das End- oder Fehlersignal/ auf die Verstärker gegeben wird·

Die beiden Magnetverstärker-Eingangselemente "R^M und ^HMⁿ sind miteinander verbunden, um als einheitliches Ganzes zu wirken, wie dies oben bereits angedeutet worden ist. Die Silizium-Gleichrichter 26 und 27 wirken als Ausgangselemente, von denen eines eine variable Erregung auf die Sättigungsdrossel im Sekundärteil des Motors gibt, und das andere eine veränderliche Erregung auf die elektrische Lastbremse gibt·

Die Wirkungsweise von Magnetverstärkern mit Selbstsättigung ist an sich jedem Fachmann bekannt und braucht hier im einzelnen nicht beschrieben zu werden.

Jeder Magnetverstärker R und M besitzt einen Eingangstransformator 58, deren Primärklemmen A1 und A2 an einem Volt-Wechselstromnetz mit der richtigen Phasenlage liegen· Die sich ergebende induzierte Spannung in der Sekundärwicklung 59 des Eingangstransformator sucht einen Strom durch die Lastspule oder Ausgangswicklung 60 des Magnetverstärkers zu treiben, die an die Sekundärwicklung 59 des Transformators angeschlossen ist. Die Steuerwicklungen des Verstärkers sind in dieser Figur mit 61 bezeichnet. Ist der magnetische Fluß in dem nicht dargestellten Eisenkern, auf welchen die Spulenwindungen 60 und die Steuerwindungen gewickelt sind, nur so groß, daß der Kern während der Halbperiode der Spannung nicht gesättigt ist, so daß ein Strom durch die Diodengleiohrichter 62 fließen könnte, die in Reihe mit der Lastwicklung 60 liegen, dann verbraucht die Lsstspule praktisch die gesamte Transformatoreingangsspannung, und an den Klemmen A5 und A4 oder A5 und A6 der Verstärker erscheint kein Ausgang·

Unter bestimmten Bedingungen des magnetischen Flusses, also beispielsweise, wenn in der Steuerwicklung 61, die an den Klemmen B1-B2 liegt, kein Strom fließt, reicht die Spannung der Transformatoreingangswicklung auf der Sekundärwicklung aus, um den Kern zu sättigen. Bei diesen Gegebenheiten wird die Impedanz der Lastspulenwicklung 60 plötzlich verringert, und ein steil ansteigender Spannungsimpuls erscheint ari den

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Klenraen A5 und A4 in einer Halbperiode der Spannungswelle und bei A5 bis A6 in der nächsten Halbperiode. Durch Änderung des Stromes durch die Steuerwicklung kann der Anfang der steil ansteigenden Spannung an den Ausgangsklemmen in irgendeinem Zeitpunkt während der stromführenden Halbperiode gelegt werden. Der Magnetverstärker arbeitet also wie ein Schalter, der einen Spannungsimpuls mit stufenförmiger Stirn an die Ausgangsklemmen A4, A5 und A6 während der stromleitenden Zeit der Halbperiode anlegt, in Abhängigkeit von dem magnetischen Zustand des Kernmaterials der in der vorhergehenden stromleitenden Halbperiode bestand»

Bezüglich des Ausgangs wird der Verstärker zum Phasenschieber, der abhängig von dem Strom in der Steuerwicklung arbeitet« Der Fluß in dem Kern des MagnetVerstärkers unmittelbar vor der stromleitenden Halbperiode der Energiezufuhr ist eine Punktion der Summe der AmpSrewindungen sämtlicher Steuerwicklungen, wobei die Polarität der Wicklungen und der darin fließende Strom in Rechnung gesetzt werden müssen_e

Der Ausgang der Magnetverstärker wird an die Tore der Silizium-Gleichrichter 26 bzw« 27 angeschlossen· Derartige Silizium-Gleichrichter sind Halbleiteranordnungen, die den Strom in einer Richtung sperren bis ein genügend starker Stro» in den Toren 63 zu den Kathoden 64 des Verstärkerkreises fließt· Der Gatterströra bewirkt, daß der Widerstand gegen einen Stromfluß in einer Richtung plötzlich auf einen sehr niedrigen Wert abfällt, so daß die Strömstärke

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gegeben ist durch die angelegte Spannung und die Größe des , Lastwiderstandes. Das plötzliche Absinken von Widerstandswerten ngnnt man "Zünden".

Ist die Anordnung einmal gezündet, dann kann sie nicht wieder auf ihren ursprünglichen Zustand mit dem hohen Widerstand zurückgebracht werden, wenn nicht der Strom von den Anoden 65 des Gleichrichterkreises zu den Kathoden 64 des Kreises auf Null oder annähernd Null herabgesetzt wird« Beim Fehlen eines Gatterstromes, und wenn die Anodenspannung auf Null absinkt und ihre Polarität ändert, wie dies in einem Viechstromkreis der Fall ist, dann kippt der Gleichrichter auf den Zustand mit hohem Widerstand zurück und wird nicht wieder stromleitend, wenn er nicht wieder gezündet wird·

Man sieht also, daß die Gleichrichter dazu dienen können, den Durchschnittswert eines Stromes in der elektrischen Belastung durch Steuerung der Zündung zu regeln, so daß der Zustand der Stromdurchlässigkeit zu verschiedenen Zeiten während wechselnder Perioden der Spannungswelle eines Anodentransformators 66 auftritt, von denen sich in jeder Anordnung aus Magnetverstärker und Gleichrichter einer befindet. Der Laststrom fließt von der Sekundärwicklung 67 des Anodentransformators abwechselnd durch den entsprechenden Gleichrichter durch die Steuerwicklung der Drosselspule oder die Spule der elektrischen Lastbremse, je nach Lage des Falls, und zurück zu einem Mittelabgriff 68 des !Transformators durch einen Ausgangewiderstand 69.

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Unter dem Einfluß von Signalen, die auf die Steuerwicklungen der Zündkreise für den Magnetverstärker gegeben werden, kann also der Erregerstrom für die Drosselspule bzw· für die elektrische Lastbremse praktisch von dem Wert Null bis zu einem Maximalwert geregelt werden·

Dioden 70, die parallel zu den Ausgängen der Magnetverstärker und in Reihe mit den Gleichrichtern liegen, verhindern, daß die umgekehrte Spannung auf die Gatter 63 kommen, dadurch, daß sie einen !Dell einer solchen Spannung während der niohtstromleitenden Halbwelle verbrauchen. An derselben Stelle dienen Kondensatoren 71 dazu, zu verhindern, daß die Gleichrichter durch Geräuschimpulse gezündet werden· Hebenschlußwiderstände 72, die ebenfalls parallel zu den Ausgängen der Magnetverstärker liegen, bieten den Kondensatoren einen Entladungsweg dar. Reihenwiderstände 73 begrenzen die benutzte Gatterspannung. Die Ausgangswiderstände 69 dienen zur Begrenzung des maximalen Laststromes, der überhaupt fließen kann, um die geeigneten Werttfür die Stromkreiskomponente sicherzustellen. Klemmen A7-A8, A9-A10 und A11-A12 stellen die Verbindung zu Widerständen 74, 75 und 76 her, die in Reihe mit dem Frequenzdetektor bzw. den Steuerwicklungen für den Steuerschalter und die Vorspannungsspeisung in Reihe liegen· Sie dienen dazu, daß man mit Hilfe eines Spannungsmessers den Strom ermitteln kann, der durch diese Wicklungen fließt, wobei ein Volt einem Strom von 10 Milliampere entspricht.

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Die Signale, die auf die verschiedenen Steuerwicklungen des Magnetverstärkers gegeben werden, sind in Pig· 4 tbenso wie in den Fig. 1, 2 und 3 durch Kästchen angedeutet· Die entsprechenden Stromkreise sollen deshalb im folgenden in Verbindung mit den einzelnen Stromkreisen gemäß den Pig· 5 bis 9 beschrieben werden, bevor die Beschreibung der Elemente in Fig. 4 verlassen wird, wobei in dem Schaltbild dieser Figur, ebenso wie in den Fig. 2 und 3 und einigen anderen Schaltbildern, die gleichen Zeichen und Zahlen benutzt sind· Die Steuerwicklungen oder sogenannten ^lfB-Wicklungen^M dee Verstärkers "R", der die Drosselspulenerregung steuert, sind mit RB1, RB2 usw. bezeichnet, während diejenigen des Verstärkere "M", der die Erregung der elektrischen LastbremSe steuert, mit MB1, MB2 usw. bezeichnet sind. Die entsprechenden Wicklungen sind so gezeichnet, daß sie in der Nähe des Moduls liegen, der das Signal liefert. So ist beispielsweise bei dem Frequenzdetektor die Minusklemme an MB1 gelegt und die ¹¹B1-Klemme" an den Verstärker für die elektrische Laetbremse· Das andere Ende der Steuerwicklung liegt an RB2, während RB1 an die positive Klemme des Frequenzdetektors gelegt iet und damit den Stromkreis vervollständigt. Die gleiche Kennzeichnung mit Buchstaben und Ziffern ist für sämtliche "B"- oder Steuerwicklungen gewählt.

Der Frequenzdetektor des Rückkoppelungesignals, dessen Stromkreis in Fig. 5 gezeigt ist, liefert ein Gleichstromsignal, welches proportional der Frequenz der Rotorspannung

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) ;d Motors ist, die ihrerseits wieder proportional dem .^hlupf oder der relativen Drehzahl des Rotors gegenüber dem •■of-.irrenden Statorfeld ist. Die Motordrehzahl lot numerisch uroyortional 1-3, worin 3 der Schlupf in Prozent der Synchronendrehzahl ist» Es kann also auf diese Weise die Motordrehzahl in der !Steuerwicklung des Magnetverstärkers durch ein konstan-U;.? Signal dargestellt werden, welches auf eine Vorspannungsvi .klung (im Falle eines konstanten Steuersignals) mit posi-',iver Polarität gegeben wird, und dessen Wert proportional den Schlupf mit einer negativen Polarität auf eine andere ;;tt'uerwicklung gegeben wird.

Im Prineip ist der Frequenzdetektor ein Transformator, ui dessen Primärwicklung eine ausreichend große Spannung gelogt wird, um den magnetischen Kern, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, eu sättigea· Der Kern besteht aus unterteilten Eisenblechen und besitzt eine rechteckige Hysteresisschleife_e Ein so ausgebauter und betriebener Transformator erzeugt Sekundär imjrul se konstanter Spannung, unabhängig von der Frequenz an seinen, Sekundärklemmen« Legt man nun die oekundärwicklung dieses Transformators über einen geeigneten Gleichrichter- und FiIterstromkreie an die Steuerwicklung einiK? Magnetverstärker, dann erhält maß ein Gleichstrom-Signal, welches proportional der Frequenz ist.

Da sich nun sowohl die Spannung tie auch die Frequenz, die in der Rotorwicklung des Motors erzeugt worden sind, mit der Drehzahl ändert, ist das Verhältnis der erzeugten Rotor-

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sparmung zn der Frequenz konstant« Pie .spannung, die an den Schleifringen dos Rotors auftritt, iut allerdings um einen Betrag kleiner ale die erzeugte Spannung, der von der Impedanz der Rot ο rv/i ndungen und dem Rotors fcrom abhängt, derart, daß die Rotorspannung, an den Schleifringen der Maschine gemessen, nicht für jede gegebene Rotordrehzahl konstant ist. Dadurch, daO man den Frequenzdetektor so dimensioniert, daß er primär bei der kleinsten Schleifringspannung für einen vorgegebenen Schlupf gesättigt ist, kann der Effekt der SpannungsSchwankungen beseitigt werden. Für ein konstantes Verhältnis von Spannung zu Frequenz bleibt der Transformator bei jeder Spannung und bei jeder Frequenz gesättigt. Der Ausgang des Frequenzdetektors ist infolgedessen ein getreues Abbild der Drehzahl.

Eine Ausführungsform des tatsächlich aufgebauten Stromkreises für den Frequenzdetektor iat in Fig. 5 gezeichnet} er enthält einen Transformator 77 mit Anzapfungen mit Rücksicht auf die Anpassung an Motoren mit verschiedenen Rotorspannungen. Der Eingangstransformator hat zwei Sekundärwicklungen 78 und 79β Die Sekundärwicklung 79, die an die Klemmen B1-B3 gelegt ist, liefert die Spannung für den Stromkreis für die Gegentastufcg (engliaoh: "anti-hunt"), der in den Fig. 1 bis 4 mit 33 Ijeteichnet \p% und später erklärt werden solle Die andere ffefctindärwioHung 78 liefert Energie über die Begrenzungs-widerstände 80 und 81 in die Primärwicklung 82 eines Auagangstraneformators 83.

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Der gesättigte Transformator 83 hat zwei Ausgänge 84 und 85· Die Sekundärwicklung 84 mit den Klemmen B4-B6 wird in Verbindung mit dem Schaltkreis, der in den Pig, 1 bis 4 mit 30 bezeichnet iet, benutzt und soll später im einzelnen beschrieben werden· Die Spannung aus der anderen Sekundär* wicklung 85 wird mit Hilfe der Gleichrichter 86 gleichgerichtet, in dem ?ilterkreis 87 geglättet und auf einen Gleichrichter 88 mit Zenerdlode gegeben, die so bemessen ist, daß sie den maximalen Ausgang auf einen Wert begrenzt, welcher der Geschwindigkeit Null des Motors entspricht. Dieser Ausgang des Frequenzdetektors ist das Drehzahl-Rückkoppelungsaignal.

Da der Motor bei normalem Betrieb niemals eine Rotorfrequenz hat, die größer ist als diejenige, die bei stillstehendem Motor auftritt, kann das Drehzahl-Rückkoppelungseignal auf diese Weise begrenzt werden. Die Gründe hierfür sollen später in Verbindung mit der Schaltungssteuerung dargelegt werden·

Der gleichgerichtete Aush'gang aus der Diodenstrecke wird auf ein L-förmiges Dämpfungsglied 89 gegeben, mit dessen Hilfe das Signal gedämpft werden kann, ohne die Belastung des Stromkreises ändern zu müssen· Hier sind drei Ausgangsklemmen A1-A3 vorgesehen, und ein Widerstand 90 liegt in Reihe mit einer dieser Klemmen, so daß eine oder zwei Steuerwicklungen des Zündkreises für den Magnetverstärker erregt werden können, ohne die Belastung des Frequenzdetektorausgangs ändern zu müssen· Um die richtige Impedanz in dem Detektorausgang ein-

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stellen zu können, wird beim Vorhandensein von zwei Magnetverstärkern die Klemme A2 benutzt, und die Klemme A3, wenn nur ein Magnetverstärker vorgesehen ist«

Ist der Eingangstransformator 77 vorschriftsmäßig an eine Phase der Rotorschleifringe angeschlossen, dann fließt ein Signal, welches proportional dem Schlupf des Rotors (von der Drehzahl Null bis zu der Synchrondrehzahl) ist, duroh die Steuerwicklung über die Klemmen B1 und B2 an den Magnetverstärkern "R" und "M" und liefert das Drehzahl-Rückkoppelungssignal für diese· Die Polarität des Frequenzdetektors ist so gewählt, daß sie bei steigender Drehzahl, die gleichbedeutend ist mit abnehmendem .Schlupf und abnehmender Frequents, eine solche Richtung hat, daß sie die Drosselspule de· Magnetverstärkers R ausschaltet, und den Magnetverstärker M für die elektrische Lastbremse einschaltet.

Der Speisekreis für die Vorspannung nach Fig. 6 erfüllt zwei Aufgaben. Er liefert zunächst geregelte Vorspannungen für die Steuerungen und richtet zweitens das Wechselstromsignal von dem Steuerschalter her gleich.

An die Klemmen 7 und 8 wird eine Wechselspannung von 115 Volt angelegt. Die Spannung wird mit Hilfe eines Transformators 91 transformiert, bei 92 gleichgerichtet, bei 93 gefiltert und mit Hilfe einer Zenerdiode 94 auf den richtigen Wert gebracht. Die Spannung an den Klemmen 1 und 4 liefert ein konstantes Signal für den Schaltkreis des Hub- und Senkwerkes· Die Verwendung dieser Spannung wird in Zueamenhang

mit dem Steuerschaltkreis erklärt. Die Spannung an den Klemmen 4 und 2 und 4 und 3 ist mit Hilfe der Regulierwidersfcände 95 und 96 einstellbar und liefert eine Spannung (über die Steuerwicklung 61 und die B3- und B4-Klemmen gemäß Fig.4) an den Magnetverstärker "R" bzw. an den Magnotverstärker "M".

Jeder Magnetverstärker benötigt ein kleines Vorspannungssignal für die Einstellung des Null-Ausganges, wenn kein Steuersignal in der anderen Wicklung vorhanden ist. Es wird daher auch nur eine kleine Spannung benutzt, um diese Wirkung auszulöschen, unabhängig davon, welches Steuersignal in der gerade eingestellten Lage der Steuerwalze vorhanden ist, so daß die Einschaltstellung die Drehzahl Null oder einen anderen gewünschten Wert vorschreibt. Der Rest des Vorspannungssignals dient zur Steuerung des entsprechenden Verhältnisses, welches oben in Verbindung mit dem Frequenzdetektor beschrieben worden ist, d.h. also, zur Speisung des konstanten Signals,welches erforderlich ist, das Verhältnis von Frequenz zu Drehzahl je nach Relativgeschwindigkeit (1 bis zur Frequenz dar Rotorspannung) umzuwandeln. Das Vorspannungssignal ist gleich dem Signal des Frequenzdetektors bei Stillstand, und die Polarität der Spannung ist derjenigen des Frequenzdetektors entgegengesetzt gerichtet, zeigt also die Differenz an.

Das Wechselstromsignal, welches von dem Steuerschalter herkommt, wird auf die Klemmen 11 und 12 gegeben. Es wird mit Hilfe der Gleichrichter 97 in einen Gleichstrom verwandelt und auf ein Steuersignal-Potentiometer 98 gegeben, dessen Ausgang an der positiven Klemme 9 und an der negativen Klemme 10

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liegto Die Spannung wird dann auf die Wicklung 61 an den Klemmen B5 und B6 des Magnetverstärkers gegeben, wo sie zum Drehzahl-Bezugssignal gemacht wird (Fig. 4). Pur die Bewegungen des Hub- und Senkwerkes, bei denen eine elektrische Laofcbremse verwendet ist, wird ein Signal von den Klemmen 5 und 6 her auf den Stromkreis für die zu der AUS-Steilung gehörende Spannung gegeben (Block 31), der in Pig. 8 im einzelnen dargestellt isto Seine Wirkungsweise soll in Verbindung mit der Beschreibung des Aufbaus dieses Stromkreises näher erläutert werden«

Die Wirkungsweise des Schaltkontrollkreises nach den Figo 7A und 7B besteht darin, die Ansprechempfindlichkeit des Verstärkers in dem Falle zu ändern, in welchem ein Bedienungsmann bei laufendem Motor in einer bestimmten Richtung das Motordrehmoment plötzlich dadurch umkehrt, daß er den Handgriff des Steuerschalters von der einen AusSchlagsrichtung in die andere bewegt. Der Vorgang des Anhaltens oder Umkehrens eines Elektromotors durch einen Stromanschluß, der ihn veranlaßt, im entgegengesetzten Drehsinn zu laufen, ist unter der Bezeichnung TJmpolung bekannt. Starke Motorströme und kleine Drehmomente je AmpeTe Motorstrom ergeben sich, wenn ein bewickelter Motorrotor umgepolt wird, wenn nicht durch die Schaltkontrolle vorbeugende Maßnahmen getroffen werden.

Die oben erwähnte Anmeldung von Wendelburg zeigt einen statischen Stromkreis, der dazu dient, die Umpolung festzu- . stellen und das Drehzahl-Rückkoppelungssignal hinsichtlich seiner Größe so zu ändern, daß es dem Verstärker anzeigt, daß

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die Drehzahl bei einem Drehsinn erfolgt, der gewünscht wird, aber größer ist, als sie von dem Steuerschalter angefordert wird. Diese Information bewirkt bei der Einspeisung in die Verstärkereingänge, daß die Drosselspule abgeschaltet wird und die Erregung der elektrischen Lastbremse voll eingeschaltet wird. Dieses Verfahren hat.offensichtlich Vorteile gegenüber elektromagnetisch^ zu betätigenden Umpolungsrelais.

¹ Da aber das Signal von der Spannung des Motorschleifrings abgeleitet wird, ist es keine getreue Punktion der Motordrehzahl. Die Spannung ändert sich nämlich bei jeder bestimmten Drehzahl mit dem Motorstrom· Obwohl das Signal, welches dazu dient, den gewünschten Verstärkerausgang zu erhalten, während der Umpolung größer iBt als das normale Rückkoppelungssignal, ist es.immerhin noch eine Punktion der Motordrehzahl und geht zusammen mit der Motordrehzahl auf den Wert Null zu. Hieraus ergibt sich, daß mit dieser Art des UmpolungS8chutzes kein vollständiger Schutz für die volle Umpolungsgeschwindigkeit bis zu dem Wert Null möglich ist, weil bei einer merklichen Umkehrdrehzahl das Umpolungssignal unter den Pegel fällt, der erforderlich ist, um die gewünschte Betriebsbedingung zu erhalten, d.h. also die Drosselspule ausgeschaltet und die elektrische Lastbremse eingeschaltet zu lasβen.

Die Sohaltkontrolle in Form der Umpolungskontrolle nach der Erfindung ist so ausgelegt, daß die gewünschten Umpolungsbedingungen über den vollständigen Umpolungszyklus aufrechterhalten werden* Im folgenden soll nun beschrieben

werden, wie sich dieser Vorgang abspielt·

Der in Fig· 7A wiedergegebene Stromkreis·enthält einen statischen Schalter in form eines Transistors 99» dessen Ausgang cn den Klemmen B2 und B3 erscheint, die an entsprechen den Steuerwicklungen von Magnetverstärkern liegen· Der statische Schalter wird durch einen sogenannten Schmidt'echen Triggerkreis 100 mit zwei Transistoren ein- und ausgeschaltet· Der Eingang zu dem Trigger erfolgt über Klemmen B8, B9 und B10 von der Sekundärwicklung 79 des gesättigten Transformators 77 des Frequenzdetektors her (Fig· 5)· Das Signal" von dieser Wicklung her ist proportional dem Schlupf über den gesamten Bereich von der Synchrondrehzahl bis zu der vollen Nenndrehzahl ( 0 bis 120 Hertz bei einer 60 Hertz Maschine)· Der Trigger 1st so eingestellt, daß er den statischen Schalter gerade eben über der Stillstandsfrequenz einschaltet» und zwar bei etwa 62 Hertz mit Hilfe eines Potentiometers mit Triggerpunkt· Der Schalter wird nicht ausgeschaltet, bevor nicht der Motor stillsteht oder annähernd stillsteht, oder bis die Rotorfrequenz bis zu einem vorbestimmten Punkt in der Nähe der Stillstandsfrequenz abgesunken ist·

Der Zweck der Umpolungskontrolle besteht darin,den Motor so rasch wie möglich bei einem Minimum an Motorstrom und Erhitzung zu reversieren. Die wirksamste Methode und damit gleichzeitig die wirtschaftlichste Methode zur Verlangsamung des Hubwerksantriebs besteht in der Anwendung der vollen Er€gung auf die elektrische Lastbremse» Gleichzeitig ist es

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erwünscht, die Erregung der Drossel auszuschalten und auf diese Weise die Motorströme während der Umpolung möglichst klein zu machen· line konstante Spannung wird von den Klemmen 1 und 4 des Vorspannungskreises (Fig· 2 und 6) auf die Klemmen 6 und 7 gegeben und damit über die Gleichrichter auf eine betriebsmäßige Steuerschaltung 103 des Umpolungskontrollkreises·

Ajuf diese Weise wird nach erfolgter Umpolung des Motors^der Schalter 99 eingeschaltet, so daß es möglich wird, daß ein starker Steuerstrom in die Steuerwicklungen des magnetischen Verstärkers in solcher Richtung fließt, daß die elektrische Bremse erregt, die Erregung der Drosselspule dagegen abgeschaltet wird. Die Stärke des Stromes durch die Steuerwicklung ist groß genug, um andere Steuersignale in den Hagnetverstärkern abzuschwächen oder zu unterdrücken. Da nun das Signal zur Erregung der Steuerwicklung konstant ist und keine Punktion der Drehzahl und alle anderen Signal in den Steuerwicklungen konstant sind, mit Ausnahme des Meistersignals, erhält man während des gesamten Umpolungsvorgangs einen vollwirksamen Schutz gegen übermäßig starke Motorströme·

Im Falle der statisch stufenlosen Umkehrsteuerung (für die Kranbrücke oder die Laufkatze) für die Querbewegungen ist die Wirkungsweise ähnlich, aber die Ergebnisse völlig andere. Anstatt ein konstantes Signal aus dem Vorspannungskreis (beispielsweise nach Fig. 2) auf die Klemmen 6 und 7 zu geben, kann ein dem Motorstrom proportionales Signal auf diese Klemmen gegeben werden (siehe Fig. 3)· Ist der Motor

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-38-umgepolt, dann verschiebt die Steuerung automatisch von der

Drehzahlregelung auf Drehmomentenregelung. Während des Umkehrvorgangs ändert sich das Motordrehmoment in Abhängigkeit von der Stellung des Handgriffs an dem Steuerschalter, Auf diese Weise kann der Bedienungsmann das TJmkehrdrehmoment stufenlos über den gesamten Bereich von dem Minimum bis zu dem Maximum regeln und es auf dem konstanten Wert halten, wenn der Antrieb langsamer wird. Das Signal wird in diesem Falle über den statischen Schalter 99 (Fig. 7A) auf eine Steuerwicklung des Magnetverstärkers R gegeben, wo es mit dem Signal des induktiven Steuerschalters verglichen wird. Wie oben bereits erwähnt, kann auf diese Weise das gewünschte Drehmoment während der Umpolung dadurch ausgewählt werden, daß man den Handgriff 21 entsprechend einstellt. Ist die Drehzahl des Motors auf den Wert Null oder annähernd Null abgefallen, dann wird der Ausgang aus dem Steuerkreis für die Umkehrung durch den statischen Schaltkreis ausgeschaltet, und die Steuerung kehrt zu der Drehzahlregelung zurück. Dieser statische Stromkreis wirkt schnellerund exakter sowie betriebssicherer als es irgendein normales Umkehrrelais bewerkstelligen könnte, wie man es normalerweise benutzt.

Ein abgeänderter Umkehrkreis für den Verladebrückenoder den Laufkatzenstromkreis, der zu ähnlichen Ergebnissen führt, und dem Stromkreis nach Fig. 7A nur wenig unterlegen ist, ist in Fig. 7B dargestellt. Der gleiche Steuerkreis für die Umpolung gelangt zur Anwendung, wird aber auf etwas andere

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Weise angeschlossen. Der Grundgedanke besteht darin, die erfolgte Umkehrung des Motordrehsinns ebenso festzustellen wie oben beschrieben« Während der Umpolung wird aber kein Rückkoppelungssignal angelegt, so daß das System in ein Steuersystem mit offener Schleife verwandelt wird. Die Erregung der sättigungsfähigen Drossel 55 hängt dann von der Stellung des Handgriffs 21 ab. Die Erregung der Drossel wäre Null oder auf einem Mindestwert, wenn der Handgriff in dem oben erwähnten "Ersten Punkt" stände und würde zunehmen, wenn der Handgriff weiter verschoben würde, bis er in der Stellung der vollen Einschaltung der Meisterwalze sein Maximum erreicht·

Um dieses Ziel zu erreichen, bleibt die gesamte Steuereinrichtung dieselbe, mit Ausnahme der Tatsache, daß, wie oben bereits erwähnt, das Rückkoppelungssignal für den Motor-Btrom gänzlich weggenommen wird. Das Steuerschaltersignal muß verringert werden, weil bereits ein kleiner Bruchteil dieses Signals ausreicht, den maximalen Erregerstrom zu verursachen. Man könnte eine ganze Anzahl von Methoden, die dem Fachmann bekannt sind, benutzen, um das System in der Weise abzuändern, daß während der Umpolung eine vollständige Einschaltung der Steuerwalze erforderlich wäre, um im Bedarfsfall den maximalen Erregerstrom zu erreichen. Beispielsweise könnte das Signal der Meisterwalze mit Hilfe eines Relais oder eines statischen Schaltgerätes auf eine Steuerwicklung des Zündkreises des Magnetverstärkers mit weniger Windungen gegeben werden.

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Der vorzugsweise verwendete Stromkreis benutet ein charakteristisches Merkmal des Steuerschalters. Wird nämlich dieser Einheit eine größere Belastung oder ein größeres Signal entnommen, dann sinkt die Spannung sehr rasch ab. Infolgedessen ist es möglieh, das Maximum der Soll-Spannung durch zunehmende Belastung einzustellen. Durch Anschließen eines veränderlichen Widerstandes 103' oder eines anderen Ohm'sehen Widerstandselementes an die Klemmen B2 und B3 des Steuerkreises für die Umpolung und durch das Anschließen eines Parallelkreises 104' von der Steuerwalze an die Eingangsklemmen 6 und 7 kann die zusätzliche Belastung von dem Steuerschalter während des Umpolungsvorganges angelegt werden.

Durch Regulierung der Impedanz der Belastung, die auf diese Weise an die Klemmen B2 und B3 gelegt wird, kann das Maximum der Spannung der Steuerwalze auf einen Wert herabgesetzt werden, der beim Anlegen an die Steuerwicklungen des Magnetverstärkers in der üblichen Weise gerade ausreicht, um den Maximalstrom für die Erregung der sättigungefähigen Drosselspule zu erzielen.

Unter diesen Umständen kann der Erregerstrom für die sättigungsfähige Drosselspule 55 von dem Wert Hull (hierbei befindet sich die St-euerwalze in der _MEI1"-Stellung) bis zu einem Maximalwert geändert werden (entsprechend der Stellung der Steuerwalze, die mit „Voll eingeschaltet" bezeichnet ist). Dadurch wird es möglich, das Motordrehmoment zwischen einen Minimum und einem Maximum zu ändern, in Abhängigkeit von der

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-41-St ellung des Handgriffs an dem Steuerschalter oder der Steuerwalze, obwohl der Zusammenhang zwischen diesen beiden Stellungen linear .sein kann und sfch auch in Abhängigkeit von der Drehzahl ändern kann. Die Ausführungsform nach Pig. 7A hat den Vorteil, diese Änderung an sich zu reduzieren und damit eine lineare Abhängigkeit des Motordrehmoments von der Stellung des Handgriffs zu schaffen.

Die Drehzahlregeleinrichtung nach der Erfindung umfaßt aber noch eine weitere Steuerfunktion, nämlich den Zusammenhang mit der Ausschaltstellung des Vorspannungskreises (Block 31 und Schaltbild gemäß Fig· 8). Diese Punktion ist bereits in der oben erwähnten Anmeldung von Wendelburg erwähnt, dient aber dort nur als verbesserter statischer Stromkreis zur Erzielung der gleichen Punktion und gleichzeitig auch zur Verbesserung seiner Wirkung· Der Vorspannungskreis für die „AUS"-Stellung, wie ihn die Pig· 8 schematisch wiedergibt, liefert ein Signal, welches die elektrische Erregung für die Bremse während derjenigen Ar.beitsperioden herabsetzt, während der die Hubbewegung nicht vor sich geht. Die Erregung wird innerhalb von zwei bis drei Stunden nach Rückstellung des Handgriffs in die neutrale Stellung verringert. Infolgedessen übt die Bremse ein starkes Verzögerungsmoment aus, um die Bewegung zu verzögern. Ist diese Bewegung zum Stillstand gekommen, dann vermeidet die herabgesetzte elektrische Erregung eine überflüssige Erwärmung und einen überflüssigen Energieverbrauch, reicht aber immer noch dazu aus, die Geschwindigkeit

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der Last zu begrenzen, wenn die Motorbremse aus irgendeinem Grunde nicht in der Lage ist, die Last zu halten.

Wie die Fig. 8 zeigt, liegt an den Klemmen 11 und 12 des Stromkreises für die „AUS"-Stellung eine Wechselspannung von 115 Volt bei 50 Hertz. Diese Spannung wird von dem Transformator 104 transformiert, mit den Gleichrichtern 105 gleichgerichtet, mit Hilfe der Drosselspule 106 gefiltert und mit Hilfe einer Zenerdiode 107 geregelt. Ein Signal, welches proportional dem induktiven Ausgang des Steuerschalters ist, und welches von der Schaltanordnung für die Lieferung der Vorspannung (Fig. 6) herkommt, wird an die Klemmen und 9 angelegt. Ein Signal, welches der Sekundärspannung des Motors proportional ist, wird an die Klemmen 6 und 7 angelegt. Steht der Handgriff des Steuerschalters in der „Aus"-Stellung, dann ist der dortige Signalausgang annähernd Null« Das Signal aus der Sekundärwicklung des Motors ist ebenfalls Null. Zwei bis drei Sekunden nach Einstellung dieses Betriebszustandes wird die von der Zenerdiode geregelte Spannung von annähernd 8 Volt über einen transistorisierten Stromkreis 108, einen festen Widerstand 109 und einen Widerstand 110 zur Steuerung des Spannungspegels auf die Klemme 5 bzw· auf die Klemme 4 gegeben. Diese Klemmen stehen in Verbindung mit der Steuerwicklung eines Magnetverstärkers einer elektromagnetischen Bremse. Die exakte IATJS"-Stellung für die Erregung der Bremse erhält man durch Regulierung der Pegelkontrolle, nachdem die Steuerwalze lange genug in der "AUS"-Stellung war, um die Ausschaltung des statischen Schalters zu bewirken. Das

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AnIegen eines jeden Signale von der Steuerwalze her oder der Sekundärspannung des Motors bzw. beider Signalspannungen schaltet den statischen Schaltkreis mit Transistor aus und beseitigt die "Aus"-Stellung des Vorspannungssignals·

Um jede Möglichkeit eines Übertreffens der gewünschten Drehzahl oder eines Pendeins der Drehzahl um den gewünschten stetigen Wert infolge eines zu hohen Verstärkungsgrades, der Ansprechzeit oder dee linearen Verhaltens der Steuerelemente zu beseitigen, ist ein Gegendämpfungskreis vorgesehen. Solche Stromkreise sind an sich bekannt, und der hier verwendete Stromkreis soll nicht etwa zum Gegenstand der Erfindung gehören. Der Eingang in den Gegendämpfungskreis ist von der Sekundärspannung des Motors abgeleitet, kann aber auch von dem Motorstrom, dem Frequenzdetektor oder anderen Stromquellen abgeleitet werden.

Der Stromkreis ist in einem Meßinstrumentenkreis enthalten, wie er in Fig. 9 dargestellt ist. Diese Schaltung enthält ein Amperemeter 111, welches den Erregerstrom für die Drosselspule mißt (ein besonderes Meßgerät ist für die Hub- und Senkbewegungen für den Stromkreis der elektrischen Bremse vorgesehen)· An dem Strommeßgerät liegt die positive Klemme A1 und die negative Klemme A2.

Die Kleamen B1 und B3 empfangen eine Wechselspannung von der Sekundärwicklung 79 des Eingangstransformators 77 in der SokaTtung dee frequenzdetektors gemäß Fig. 5· Diese Spannung wird in der Gleichrichteranordnung 112 gleichgerichtet, in der Kette 113 geglättet und auf die negative Klemme B2,

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das Potentiometer 114 für die Gegendäapfung (anti-hunt) und die positive Klemme B4 gegeben· Das Potentiometer 114 gibt ein Signal auf die Klamme B5 über einen Kondensator 115. Infolgedessen erscheint die Gegendärapfungs- oder Rückkoppelungsspannung an den Klemmen B2 und B5 nur dann, wenn sich die Sekundärspannung des Motors ändert. Sie ist infolgedessen proportional dem Änderungsbetrag der Sekundärspannung des Motors und in erster Annäherung proportional der Änderung der Motordrehzahl. Das Signal von den Klemmen B2 und B5 wird auf die Steuerwicklung des Magnetverstärker gegeben, der an den Klemmen B7 und B8 liegt (sieht Fig·' 4)· Sobald die gewünschte Drehzahl des Motors erreicht ist, muß die Beschleunigung und damit die Steuerung herabgesetzt werden, so daß die gewünschte Drehzahl ohne Dämpfung aufrecht erhalten wird.

Die Art und Weise, in der das Netzwerk aus Drossel und Ohm'schem Widerstand für die Steuerung des Hubwerks bzw. für die Drehbewegungen in dem Sekundärkreis dee Motors eingeschaltet sind, ist in den Fig. 1OA und 11 schematisch dargestellt. Überall dort, wo die Drehzahlregelung des Motors aufrecht erhalten werden muß, während verschiedene Lasten angetrieben werden, die Drehmomente erfordern, die wesentlich kleiner sind als das eingestellte Motordrehmoment, wie dies beispielsweise der Fall ist, wtnn es sich um Bewegungen von Kranbrücken handelt, bei denen erheblich größere Motoren erforderlich sind als für das Hubwerk, um näalioh eine raschere Beschleunigung zu erzielen, kann der Stro«kreia naoh Pig,11

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verwendet werden· In dieser Figur und in der Fig. 1OA ist die Primärwicklung des Motors durch die Bezugszeichen T1,T2 und T3 und die Sekundärwicklung durch die Bezugszeichen M1, M2 und M3 gekennzeichnet. Der permanente oder sogenannte Schlupfwiderstand des Motors ist durch die Symbole A1, A2 und A3 gekennzeichnet. Die Belastungsspulen für die sättigungsfähige Droesel sind mit 01, C2 und C3 bezeichnet, und die Wicklungen für die Gleichstromsättigung bzw. Gleichstromerregung durch die Symbole D1, D2 und D3 gekennzeichnet.

Bei Querbewegungen reduziert eine Entregung der Gleichstrom-Erregerwicklung der Drossel das Motordrehmoment praktisch auf Hull, weil die Belastungsspulen 01, 02 und 03 der Droesel sehr hohe Impedanzen haben. Der verhältnismäßig hohe permanente Widerstand liefert gute Start- und Umpolungsverhältnisse. Bei begrenztem Motordrehmoment und voll erregter Drossel ist die Motordrehzahl dagegen relativ klein und infolgedessen benutzt man diese Anordnung nicht in den Fällen, in denen sowohl ein bestimmtes Motordrehmoment als auch hohe Motordrehzahlen (d.h. niedriger Schlupf) erforderlich sind· In diesen Fall wird im allgemeinen die Schaltanordnung nach Fig. 1Qi benutzt·

In dem Stromkreis der Schaltanordnung nach Fig· 10A wird der permanente Widerstand A1 bis A3 niedrig gehalten. Durch diese drei Widerstände wird lei Reihenschaltung sit den drei Belaetungeepulen 01 bis 03 und bei vorgegebenem Motorstrom die Stärke des Motorstrome für ein bestimmtes Drehmoment ziemlich hoch und das Umkehrdrehmoment Eieralioh

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-46-niedrig. Um dieser Tatsache entgegenzuwirken, werden die

Startwiderstände B1, B2 und B3 mit den permanenten Widerständen A1, A2 und A3 parallel geschaltet. Dadurch werden die Motorströme bei herabgesetzter Drehzahl etwas verringert, wenn schwere Lasten angehoben werden, und ein beachtliches Drehmoment entwickelt (annähernd 50$), um die Hubbewegung durchzuführen, wenn die Erregung für die Drosselspule ausfallen sollte. Die Startwiderstände B1 bis B3 sind praktisch kurzgeschlossen, wenn die Drosselspule voll erregt ist.

Das Hinzunehmen derartiger B-Widerstände ergibt nicht nur eine Erhöhung des Widerstandes für den Sekundärkreis des Motors (auf diese Weise wird der Motorstrom $e Einheit, des Motordrehmoments reduziert), sondern es wird auch das maximale Motordrehmoment bei der Drehzahl Null oder bei niedrigen Drehzahlen erhöht, und es werden keine Schwierigkeiten bei hohen Drehzahlen und beim Arbeiten mit großen Drehmomenten verursacht. Gleichzeitig werden die Steuerkennlinien geändert, weil der Motor jetzt im Stillstand kein merkliches Drehmoment mehr entwickelt, selbst wenn die Drosselspule keinen Erregerstrora führt und die Spulen 57 einen hohen Wechselstromwiderstand darbieten.

Werden die Widerstände dagegen in der üblichen Weise verwendet, dann ist das Mot or drehmoment dee Motors im Stillstand auf 50$ festgelegt· Dies ist für die Hubbewegung durchaus erwünscht, weil dadurch verhindert wird, daß der · Hubwerksmotor momentan langsamer wird, wenn eine Hubbewegung

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erforderlioh wird teevor dl· Drosselspule erregt werden kann, üb das Drehmoment des Motors in ausreichendem Maße xu erhöhen, damit dieser eine besonders schwere Last anheben kann« Die Schaltanordnung liefert also ein "Anstoß"-Drehmoment im Sinne einer Verringerung bei einer kleinen Last.

In gewissen Fällen kann es allerdings erwünscht sein, das Minimum des Motordrehmoments in einem bestimmten Drehsinn größer werden zu lassen ale in dem anderen Drehsinn. Für die wirksamste Dreheahlregelung sollte das kleinste Drehmoment in dem unteren Bereich Hull sein, und bei bestimmten Gegebenheiten ist es unter Umständen erwünscht, ein minimal es Drehmoment bis zu 100j£ in der Hubrichtung zu haben. Man kann dies dadurch erreichen, daß man das Netzwerk nach Fig· 1OA abändert und in die Form der Fig. 1OA bringt. Hier sind zwei Eontakte E in einer Verbindungeleitung F zwisohen den Anlaßwiderständen B1, B2 und B3 vorgesehen. Diese Kontakte wirken zu gleicher Zeit wie die primären Umpolunge-Kontaktgeber 23, die den Motor für die Zwecke des HubTorganges anschließen· Sie sind in der einen Drehrichtung de« Motore geschlossen und in der anderen Drehrichtung geöffnet. Das Minimum des Motordrehmoments bei offenen Kontakten (in dem unteren Bereich) ist praktisch Null, weil der Sekundärstrom des Motors durch die Drosselspule gesperrt ist. Das Minimum des Drehmoments in der anderen Sichtung (d.h. bein Hubvorgang) 1st duroh den mit den Kontakten in Reihe liegenden Widerstand begrenzt und könnte jeden erwünschten

Wert erhalten· Dieser Stromkreis ist in Hubwerken von Nutzen, in denen das Minimum des Hubdrehmomentes gleich der vollen Belastung gemacht wird und das Minimum des Senkdrehmomentes praktisch Null ist. Dies ergibt eine bessere Drehzahlregelung und einen besseren Wirkungsgrad für die Hubwerkesteuerung·

Selbstverständlich kann man für das Netzwerk aus Drosselspule und Widerstand im Rahmen der Erfindung Behlreiche andere Anordnungen wählen, ohne das Prinzip der Erfindung verlassen zu müssen.

Einzelheiten des tatsächlichen Aufbaus der Meisterwalze sowie der primären und sekundären Wicklungen auf dem Stator dieses induktiven Steuerschalters sind in den Fig.12A und 12B gezeigt« Wie man aus diesen Figuren ersieht, trägt das Statorgestell 116 dieses Schalters einander gegenüberstehende Primärpolstücke 117» 118,und die entsprechenden sekundären Polstücke 119, 120 sind im rechten Winkel zu den Primärpolen angeordnet. Eine aus dem Trans^rmator 36 (Fig.2) gespeiste Primärwicklung 121 ist auf die Poletücke 117, 118 aufgewickelt, während eine Sekundärwicklung 122 auf die Polstücke 119, 120 aufgewickelt ist. Diese Wicklungen haben auf den Statorpolen einen solchen Wicklungssinn, daß der von den entsprechenden Wicklungen erzeugte magnetomotorische Fluß den Richtungssinn hat und den Verlauf nimmt, wie er durch die Pfeile in den Fig. 12A und 12B angedeutet ist.

Ein Rotor 123 in Form eines geblätterten und geschlitz-

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ten Ringes mit zwei magnetisch voneinander isolierten, gebogenen Ankerabschnitten 124 und 125 ist konzentrisch im Innern des Stators 116 angeordnet und hat einen kleinen Abstand von den nach innen gebogenen Flächen der primären bzw, sekundären Pole 117, 118 bzw. 119, 120. Luftspalte 126 und 127 zwischen diesen Ankerabschnitten 124 und 125 trennen diese magnetisch so voneinander, daß nur ein kleiner magnetischer Fluß oder überhaupt kein magnetischer Fluß zwischen diesen beiden Abschnitten heraustreten kann.

Der Rotor 123 ist in der einen oder anderen Richtung durch Betätigung des Handgriffs 21 für den induktiv wirkenden - Steuerschalter verstellbar. Befindet er sich in der in Fig. 12A gezeigten Stellung, welche die neutrale Stellung des Handgriffs kennzeichnet, dann fluchten die Luftspalte 126 und 127 mit den Mittelpunkten der Statorpole 117 und 118, und die Ankerabschnitte oder Segmente 124 und 125 überbrücken die entsprechenden primären und sekundären Polstücke. In dieser Stellung ist der theoretische Spannungsausgang der Sekundärwicklung 122 Null, weil der von der Primärwicklung in den Primärpolen 117, 118 erzeugte magnetische Fluß den Fluß in den sekundären Polen 119, 120 auslöscht.

Befindet sich der Rotor in der in Fig. 12B wiedergegebenen Stellung, die eine Position des Handgriffs wiedergibt nachdem dieser aus seiner neutralen oder "AUS"-Stellung herausbewegt worden ist, dann befinden sich die Luftspalte 126 und 127 in einer Stellung, in der sie in den magnetischen

Kreis zweier der Flußpfade geraten, weil magnetisch voneinander getrennte Teile des Rotors die entsprechenden primären und sekundären Pole überbrücken. Infolgedessen ist der magnetische Fluß, der in den beiden unterbrochenen Flußpfaden fließt, sehr viel schwächer als derjenige, der in den beiden nicht unterbrochenen Pfaden fließt, derart, daß er den magnetischen Fluß in letzterem nicht auslöscht und daß sich ein merklicher Fluß ergibt, der durch die sekundären Polstücke 119, 120 hindurchfließt und eine Spannung in der Sekundärwicklung 122 induziert. Auf diese Weise wird ein veränderliches opannungssignal erzeugt, welches über den in den Fig. 2 und 3 wiedergegebenen Stromkreis in einen oder mehrere Magnetverstärker, die bei 24 angedeutet sind, fließt, sowie durch die daran angeschlossene Stromkreiselemente, die ihrerseits die Drosselspule und den Widerstand in dem sekundären Netzwerk 16 steuern und im Falle von Hubbewegungen die elektrische Lastbremse 17 betätigen, wie dies oben beschrieben worden ist.

Weitere Einzelheiten der induktiv wirkenden Steuerwalze bilden keinen Teil der Erfindung und brauchen infolgedessen hier nicht erläutert zu werden. Sie können aber im Bedarfsfälle innerhalb weiter Grenzen erheblich geändert werden. Eine Ausführungsform, die sich für den Erfindungsgegenstand besonders gut eignet, ist in der oben genannten amerikanischen Patentanmeldung Ser.Wo, 591 6öi5 von Wendelburg beschrieben und in den Fig. 12 bin 17 dieser Anmeldung (USA-P'itont Nr. ·«·.·«.) bet'iOMilfjri; hsramjwaze Lehnet,

Wird die Drehzahlregeleinrichtung nach der Erfindung zur Steuerung dee Brückenantriebs oder Laufkatzenantriebs benutit (Querbewegungen), dann können die Teile, die in den Pig. 1 bis 4 durch den strichpunktierten Linienzug eingerannt sind, weggelassen werden, und der Stromkreis selbst kann so verwendet werden, wie ihn Pig· 3 zeigt. Die elektrieche Lastbremse 17 ist fortgelassen, ebenso der Magnetverstärker "M" gemäß Pig. 4, der zweite Silizium-Gleichrichter 27, der zugehörige Anodentransformator 66, das Meßgerät 29 und die Schaltanordnung 31 für die Steuerung der "AUS"-Stellung. Ib übrigen sind die benutzten Stromkreiselemente und ihre Wirkung praktisch die gleichen wie in dem oben beschriebenen Systen _t zu dem sowohl die Steuerung der Motordrehzahl als auch dj.j Steuerung der elektrischen Lastbremse gehört. Die Wirkung dieser Brücken- und Laufkatzen- oder Utnpolungssteuerung soll im folgenden noch näher beschrieben werden.

Unter Bezugnahme auf die Hubwerkssteuerung, die in Pig. 2 Bchematisoh dargestellt ist, und bei deren Erläuterung sämtliche Steuersignale zur Drehzahlregelung des Motors bei normalen Bedingungen und zur Steuerung der elektrischen Lastbremse bereits beschrieben worden sind, soll diese spezielle Wirkung jetzt hier näher erklärt werden.

Wie oben bereits erwähnt, wird das Drehzahl-Bezugssignal, welches die Drehzahl darstellt, mit der ein Bedienungsmann den Motor laufen lassen will, von der induktiven Steuerwalze 22 als Punktion der Stellung des Handgriffs an dieser Steuerwalze entwickelt. Das Signal wird auf die Steuerwicklun-

gen 61 der Zündeinrichtung für den Magnetverstärker gegeben, die in dieser Figur die Bezugsziffer 24 trägt, und im einzelnen in Figo 4 wiedergegeben ist. Der Frequenzdetektor 25 entwickelt ein Signal, welches eine Funktion der Motordrehzahl ist und ebenfalls auf die Steuerwicklung des Magnetverstärkers gegeben wird, der dazu dient, die beiden Signale miteinander zu vergleichen·

Entspricht die tatsächliche Motordrehzahl der gewünschten Drehzahl, wie sie sich aus der Stellung der Steuerwalze ergibt, dann ergibt sich kein Ausgang aus dem Magnetverstärker, und es wird auch kein Strom von den Anodentransformatoren 66 durch einen der beiden Silizium-Steuergleichrichter und 27 geschickt. Bei diesen Gegebenheiten setzt das Netzwerk aus Drosselspule und Sekundärwiderstand das Drehmoment des Antriebsmotors 15 auf ein Minimum herab. Es fließt aber auch kein Erregerstrom aus dem Gleichrichter 27 in die elektrische Lastbremse 17, so daß kein Haltedrehmoment entwickelt wird.

Sollte dagegen die Motordrehzahl kleiner sein als sie dem Drehzahl-Bezugssignal aus dem induktiven Steuerschalter entsprechen würde, dann ergibt sich eine Störung des Gleichgewichts in den Steuerwicklungen der Magnetverstärker und es entsteht ein Ausgang an dem Gleichrichter 26, der seinerseits einen Erregerstrom für die Drosselspule entwickelt und es ermöglicht, daß ein stärkerer Motorstrom fließt, so daß das Motordrehmoment erhöht wird und der Motor selbst schneller läuft.

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Übersteigt die Drehzahl des Antriebsmotors 15 einen Wert, der dem Drehzahl-Bezugssignal aus dew Steuerschalter 22 entspricht, dann bewirkt die sich ergebende Ungleichheit in den Steuerwicklungen des Magnetverstärkers einen Ausgang für den Gleichrichter 27, dessen Höhe von dem Drehzahlfehler abhängt, der seinerseits bewirkt, daß ein Erregerstrom in die elektrische Lastbremse 17 fließt; die Bremse erzeugt also ein verzögerndes Drehmoment, welches dazu dient, die Drehzahl des Motors herabzusetzen«,

Bewirkt eine Störung des Gleichgewichts in den Magnetverstärkern einen Ausgang aus einem der Gleichrichter, der in das Netzwerk mit der sättigungsfähigen Drosselspule oder in die elektrische Lastbremse fließt, dann bewirkt eine solche Ungleichheit, daß andere Stromkreiselemente dieser Art ebenfalls ausgeschaltet werden.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise sei angenommen, daß sämtliche Steuerwicklungen 61 (siehg Fig. 4) auf den Magnetverstärkern die gleiche Anzahl von Windungen haben und daß ein Vorspannungsstrom in einer dieser Steuerwicklungen zur Vorspannung des MagnetVerstärkers auf den Nullausgang zwei MilliaapÄre beträgt, und daß die ungeraden Klammen die negativen Klemmen sind; ferner sei angenommen, daß eine Änderung des Stromes von einem Milliampere gusreicht, um den Magnetverstärker von dem ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand zu bringen« Schließlich sei noch angenommen, daß das Frequenzdetektor-Signal (Klemmen B1 und B2 bei positiven RB1 und negativem MB1) bei stillstehendem Antriebe-

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motor zehn Milliampere beträgt und mit zunehmender Motordrehzahl linear abnimmt, bis es bei der Synchronendrehzahl Null wirdo Das Steuerschaltersignal müßte in diesem Falle auf zehn Milliampere eingestellt werden, und der Handgriff :'1 des Steuerschalters müßte sich in der Stellung befinden, ;tie der vollen Drehzahl entspricht; dann würde dieses Signal kleiner werden, wenn der Handgriff auf die neutrale Stellung zu bewegt wird. Gelangt nun der Handgriff in eine Stellung, in welcher die halbe Drehzahl angefordert wird, dann beträgt die Stärke des Steuersignals 5 Milliampere. Erreicht die Drehzahl des Motors die Hälfte der Nenndrehzahl, dann beträgt der Frequenzdetektor-Ausgang ebenfalls 5 Milliampere. Die Wicklungen sind so gepolt, daß die beiden Signale sich in jedem einzelnen Magnetverstärker addieren. Da in diesem Falle kein Drehzahlfehler vorhanden ist, hat kein Magnetverstärker einen Ausgang, und die Steuerwicklung für die Vorspannung muß ein genügend großes Signal führen, um beide Verstärker auszuschalten«

Für den R-Magnetverstärkef für die sättigungsfähige Drosselspule bedeutet dies, daß das Vorspannungssignal gleich groß und entgegengesetzt gerichtet der Summe aus dem Frequenzdetektorsignal und dem Meistersignal zusätzlich zwei Milliampere für die Ausschaltung des Magnetverstärkers sein muß. Insgesamt fließt also ein Strom von 12 Milliampere durch die Vorspannungswicklung, und die Klemme B3 ist negativ. (Sind . die ungeraden "B"-Klemmen gegenüber den geradzahligen Klemmen negativ, dann sucht der Strom in der Wicklung den Ausgangs-

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impuls abzuschalten, und das Gegenteil ist der Fall, wenn die ungeradzahligen Klemmen positiv sind).

Der Magnetverstärker M für die elektrische Lastbremse führt die gleichen Frequenzdetektor- und Meistersignale, weil die Steuerwicklungen in Reihe liegen, aber entgegengesetzte Polaritätten aufweisen. Für einen Null-Ausgang beträgt also der erforderliche Vorspannungsstrom -10 + -2 = -8 Milliampöre in Einsehaltrichtung (bei ungeradzahligen positiven Klemmen).

Wird nun der Motor belastet und fängt er an, langsamer zu laufen, dann nimmt der Ausgang des Frequenzdetektors zu«, Die Signaländerung führt weiterhin zur Ausschaltung des Magnetverstärkers M, aber erzeugt einen Ausgang aus dem R-Magnetverstärker, der den Gleichrichter 26 zündet, der seinerseits die Erregung für die Drossel liefert. Die Stärke des Erregerstroms hängt von der Größe des Fehlers ab. Eine Abweichung von 10 $ ( 1 Milliampere) reicht aus, um die maximale Erregung für die sättigungsfähige Spule und damit das maximale Drehmoment bei irgendeiner vorbestimmten Drehzahl herbeizuführen ·

Auf ähnliche Weise nimmt das Frequenzdetektor-Signal auf weniger als 5 Milliampöre ab, wenn der Motor einer Überlastung ausgesetzt und beschleunigt wird. Nunmehr wird der R-Magnetverstärker ausgeschaltet und der M-Magnetverstärker in einem Umfange eingeschaltet, der von der Größe der Überdrehzahl abhängt. Auch hier genügt wieder eine Abweichung von 10 $>, um die elektrische Lastbremse voll zu erregen, und

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es damit zu ermöglichen, daß für diese ganz bestimmte Drehlahl das maximale Drehmoment entwickelt wird· Gleichzeitig erreicht das Antriebemoment für den Motor sein Minimum, weil die Drossel nicht erregt ist·

Es läßt sich leicht nachweisen, daß das gleiche Verhalten über den gesamten Drehzahlbereich der Meisterwalze zu erreichen ist·

Nimmt man an, daß von dem Steuerschalter her die halbe Drehzahl eingeschaltet wird und der Motor wirklich mit der Hälfte seiner Nenndrehzahl läuft, dann würde bei plötzlicher Zurücknahme des Handgriffs in die neutrale Stellung das Drehzahl-Bezugssignal in der Wicklung des Magnetverstärkers rasch abnehmen, während das Frequenzdetektor-Signal seine Stärke beibehalten würde. Unter diesen Bedingungen würde die Erregung für die Drossel ausgeschaltet werden und die elektrische Lastbremse würde ihre volle Erregung bekommen, um den Motor langsamer laufen zu lassen. Dies führt zu einer sehr wirksamen Verzögerung, wenn eine kleinere Drehzahl verlangt wird.

Stellt man den Handgriff wieder in die neutrale Stellung zurück, dann erreicht sowohl das Meister-Bezugssignal als auch das Frequenz-Signal wieder den Wert Null und der Motor wird entregt, so daß weder eine opannung noch eine Frequenz in dem Rotor erzeugt wird. Die Steuerung der Magnetverstärker erfolgt dann ausschließlich durch die Vorspfunrmn^ssignale, wobei die Vorspannung so gewählt wird, daß die J,; re-

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gung der Drosselspule abgeschaltet wird, und die Erregung für die titoktrische Lastbremse ihr Maximum erreicht; hieraus ergibt sich die maximale Verzögerungswirkung der elektrischen lastbremse, wodurch sowohl die Abnutzung als auch die Erwärmung der Motorbremse auf ein Minimum herabgesetzt wird. Im Bedarf sfalle kann die Einschaltung der Motorbremse 19 über ihre normale Arbeitszeit hinaus verlängert werden, so daß die Motorgeschwindigkeit auf ein Minimum herabgesetzt wird, bevor die Bremse einfällt. Dies ist jedoch im allgemeinen nicht erforderlich, weil die elektrische Lastbremse 17 normalerweise ein genügend großes Drehmoment liefert, um den überwiegenden Teil der Energie aufzunehmen.

Die Drehzahlregeleinrichtung nach der Erfindung ist mit einer großen Anzahl von Schutzeinrichtungen gegen Fehler und Ausfälle ausgerüstete Fällt beispielsweise das Meistersignal aus, dann läuft der Antrieb mit minimaler Drehzahl weiter, und es besteht keine Möglichkeit, daß der Antrieb durchläuft. Fällt das Frequenzdetektor-Signal aus, dann bedeutet das Fehlen dieses Signals das gleiche, wie wenn der Antrieb mit voller Drehzahl laufen würde, und die tatsächliche Drehzahl wird auf ein Minimum herabgesetzt (es sei denn, die Meisterwalze sei voll eingeschaltet), weil die Kombination aus Meistersignal und Vorspannungssignal keinen Strom für die Drosselspule zuläßt und die volle Erregung der elektrischen Lastbremse herbeiführt, woraus sich wiederum die zuverlässige Wirkung einer Sicherheitsmaßnahme ergibt« Fällt

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die Vorspannung ab, dann sucht der Motor sich bei jeder Stellung der Meisterwalze außerhalb der neutralen Stellung mit voller Drehaahl zu drehen, weil der R-Magnetverstärker eingeschaltet wird und der M-Magnetverstärker ausgeschaltet wird« Wird der Motor dagegen durch eine Überlast angetrieben, dann läuft er als Induktionsgenerator mit einer Drehzahl, die gerade übersynchron ist. Die geschilderten Betriebsbedingungen können, wie bei dem vorhergehenden Beispiel, durch einfache Addition der Signale für die Sigaale Steuerwicklungen veranschaulicht werden.

Bei der Betrachtung der Wirkung der Steuerung für den Brücken- und für den Laufkatzenantrieb (also für die Querbewegungen) ist zu beachten, daß der Steuerschalter 22, der Frequenzdetektor 25, der Vorspannungskreis 32, der Gegendämpfungskreis 33 und die Umpolungssteuerung 30 jeweils an eine der gleichwertigen Steuerwicklungen 61 des R-Magnetverstärkers angeschlossen sind, wie dies die Fig. 1 und 4 zeigen (abgesehen von demjenigen Teil dieser Figuren, die durch die strichpunktierten Linien eingerahmt sind). Die Signale, die der Drehzahlregelung dienen, werden von dem Steuerschalter im Frequenzdetektor 25 und der Vorspannungsquelle 32 geliefert.

Die Vorspannung wird so eingestellt, daß die Drehzahl, wie sie durch die Einstellung des Handgriffs festgelegt und mit Hilfe des Frequenzdetektors gemessen wird, kleiner ist als erwünscht, und der Gleichrichter 26, der den Ausgang aus dem R-Magnetverstärker erhält, veranlaßt wird, in einem Umfang

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etroBtleitend zu werden, der von der Größe des Fehlers abhängt.

Sollte der Motor zu rasoh laufen, dann ergibt sich kein Auegang aus dem Hagnetverstärker, und es fließt kein Erregeretrom in die Drosselspule. Das Motordrehmoment wird also auf einen Mindeetwert herabgedrückt, und der Antrieb läuft allmählich langsamer und soll er schnell verlangsamt werden, etwa durch Umpolung, dann ist keine Wirkung der elektrischen Lastbremsθ vorhanden, um die Antriebswirkung BU verzögern, wie dies der Fall ist, wenn beide Steuerelemente benutzt werden·

Der obere Teil der Fig· 4 zeigt im einzelnen die Schaltanordnung des Zündkreises für den R-Magnetverstärker, den Gleichrichter 26, den Anodentransformator 66 und die Steuerspule 56 für die sättigungsfähige Drosselspule. Wie man sieht, sind die Steuerelemente an die Steuerwicklungen 61 über die Klemmen B1 bis B12 angeschlossen. Der Sekundärstroin aus dem Eingangstransformator 58 wird durch die hohe Impedanz der Lastspulen 60 gesperrt, wenn der Kern des Magnetverstärkers (nicht dargestellt) während der stromleitenden HaIbpetiode (die sich aus der Wirkung der Reihendioden 62 ergib.) ungesättigt bleibt. Bei der hier dargestellten Anordnung sei angenommen, daß ein Steuerstrom in einer Windung von -2 Milliampere (wenn die ungeradzahlige Klemme negativ ist) erforder lieh ist, um den Kern während der strowleitenden Halbperiodr ungesättigt zu halten. Unter diesen Umständen erscheint keir

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Ausgang an den Klemmen A4, A5, A6, und es fließt kein Strom aus dem Anodentransformator 66 durch die Silieium-Grleiehrichtereinheit 26 zu der Steuerspule 56 der Drosselspule. Fließt dagegen ein positiver Steuerstrom (wenn die ungeradzahlige Klemme positiv ist) und eine weitere Steuerwicklung mit einer Stärke von 1 Milliampere (oder wird der negative Steuerstrom auf -1 Milliampere in der anderen Wicklung herabgesetzt), dann ist der Magnetverstärker am Anfang der stromleitenden Halbperiode gesättigt und erzeugt einen Auegangsimpuls an den Klemmen A4 bis A5 am Anfang einer Halbperiode und an den Klemmen A5 bis A6 in der nächsten Halbperiode· Dies hat zur Folge, daß der Gleichrichter 26 am Anfang der stromleitenden Halbperiode zündet (wobei natürlich die richtige Phasenlage der Spannungen vorausgesetzt ist) und der maximale Erregerstrom in der Steuerwicklung 56 der Drosselspule fließt. Es kann also bei sehr kleinen Änderungen der Beträge des Steuersignals die Erregung für die Drosselspule entweder eingeschaltet oder ausgeschaltet oder auf einem Zwischenwert gehalten werden. Die Kombination aus dem Stromkreis für die Zündung des Magnetverstärkers mit dem Silirium-Gleichrichter stellt einen Gleichstromverstärker mit hohem Verstärkungsgrad dar.

Es sei jetzt angenommen, daß ein Drehzahl-Bezugssignal von der Steuerwalze her in der Stärke von 10 Milliampere, die der maximalen bzw. synchronen Drehzahl entspricht, auf die an den Klemmen B5 und B6 liegende Steuerwicklung 61 in einer solchen Richtung gegeben wird, daß die Erregung zunimmt

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(B5 positiv). Die Motordrehzahl beträgt dann zahlenmäßig K)OVo der synchronen Drehzahl, vermindert um den Schlupf des Ro bora. Auf diese Weise kann die Motordrehzahl durch ein konstantes Signal, vermindert um das Prequenzdetektorsignal, dargestellt werden. Da nun die Steuerwicklungen 61 des Magnetverstärkers alle gleich sind, muß das Signal für die Motordrehzahl gleioh dem Meistersignal sein, wenn die tatsächliche Motordrehzahl gleich der angeforderten Drehzahl ist. Ist beispielsweise das Meistersignal auf die synchrone Drehzahl eingestellt, und erzeugt dieses ein Signal von 10 Milliampere, dann muß ein gleich großes und entgegengesetzt gerichtetes Signal auf die Steuerwicklungen gegeben werden, wenn der Motor wirklich mit synchroner Drehzahl läuft. Da unter diesen Umständen der Frequenzdetektor-Ausgang Null ist, well die Rotordrehzahl Null ist, ergibt sich ohne weiteres, daß das oben erwähnte konstante Signal auch eine Stärke von 10 Milliampere haben muß. Fordert der Steuerachalter die Drehzahl Null an, d»h. handelt es sich tatsächlich um ein Null-Signal und steht der Motor still, dann muß die Summe aus der konstanten Stromstärke von 10 Milliampere und dem Prequenzdetekttor signal Null sein. Ist das konstante Signal 10 Milliampere, dann ist der Freauenzdetektorausgang bei Stillstand um 10 Milliampere kleiner. Algebraisch ergibt sich also das folgende Bild:

Bezugssignal minus (konstanter Wert vermindert um das Frequenzdetektor-Signal) =» 0

Bei maximaler Drehzahl 10 - (10 - 0) = 0 ¹V halber Drehzahl 5 - (10 - 5) = 0 ^H der Drehiaal »Uli 0 - (10 - 10)= 0

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Me oben dargestellten Zusammenhänge können für jedo Drehzahl als vorhanden nachgewiesen werden,, Es 30i hier besonders erwähnt, daß die üignale mit Polaritäten auf Steinjrwicklungen gegeben werden, die den obigen algebraischen mathematischen Vorzeichen entsprechen; es ist also auch einο zusätzliche Vorspannungsstromstärke von minus 2 Milliampere erforderlich, um den Magnetverstärker im ausgeschalteten Zustand zu halten, selbst wenn sämtliche anderen Signale im Gleichgewicht sind, derart, daß die gesamte Vorspannungsstromstärke minus 12 Milliampere beträgt.

Auf diese Weise ergibt sich eine zuverlässige Sicherung beim Gebrauch des Prequenzdetektors_o Infolge der algebraischen Vorzeichen wird sowohl das Meisterbezugssignal als auch daa Frequenzdetektor-üignal mit der gleichen Polarität auf die Steuerwicklungen gegeben. Eine Verringerung des Frequenzdetektor-Signals bzw, ein Verlust dieses Signals wirkt im Sinne einer eindeutigen Ausschaltung der Drosselspulenerregung und führt zu einer Verringerung der Geschwindigkeit des Antriebs. Würde man ein übliches Taehometer-Rückkoppelungssignal benutzen, dann ergäbe sich die entgegengesetzte Wirkung bei voller Drehzahl des Motors»

Bisher sind nur die Verhältnisse geschildert worden, die sich ergeben, wenn die gewünschte Motordrehzahl wirklieh erreicht worden ist. Wird der Motor jedoch mechanisch belastet, dann neigt er im allgemeinen dazu, langsamer zu werden, so daß das Frequenzaignal größer wird und die oben wiedergegebene Beziehung nicht mehr gilt und auch kein Gleichgewicht

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aehr «wischen den rnagnetomotorisehen Kräften der Steuer wicklung besteht, wobei die Richtung der Störung des Gleichgewichtes so ist, daß ein Erregerstrom in die Drosselspule fließt. Eine Störung des Gleichgewichtes von einem Milliampere reicht bereite aus, um den vollen Erregerstrom herbei zuführen und zu bewirken, daß der Motor das maximale Drehnoment entwickelt, um die erforderliche Drehzahl zu erreichen.

Man sieht also, daß Drehzahlen in unmittelbarer Nähe der gewünschten Drehzahl unter den verschiedensten Belastungen dee Motors erreicht werden. Man erhält einen stabilen Betriebszustand, in welohem der Drehzahlfehler gerade groß genug ist, um einen ausreichenden Ausgang aus dem Magnetverstärker zur Zündung des Gleichrichters 26 hervorzurufen, der seinerseits eine genügend große Erregung für die Lastspule 56 der Drosselspule erzeugt und es damit ermöglicht, daß der Motor dasjenige Drehmoment entwickelt, welches erforderlich ist, um die Last mit der gewünschten Geschwindigkeit anzutreiben«

Sollte die Steuerwalze sehr rasch aus einer Stellung für hohe Drehzahl in eine Stellung für niedrige Drehzahl zurückgenommen werden, dann ist die Summe aus Meistersignal und Frequenzdetektor-Signal im Vergleich zu dem Vorspannungssignal klein. Dieser Betriebszustand verhindert das Auftreten eines Ausgangs aus dem Magnetverstärker, so daß kein Erregerstrom für die Drosselspule fließt und das Motordrehmoment auf ein Minimum absinkt. Der ganze Antrieb läuft dann allmählich langsamer bis die Motordrehzahl der neuen Einstellung an dem Steuerschalter entspricht.

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In diesem Augenblick ist die Summe aus Frequenzdetektor-Signal und Meistersignal wiederum gleich dta Vorspannungssignal, aber es fließt noch kein Erregerstron in die Drosselspule. Wird dagen ein nennenswertes Drehaoaent bei kleiner Drehzahl von dem Motor gefordert, dann rerlangsamt sich die Drehzahl des Motors weiter, und das Gleichgewicht der magnetomotorischen Kräfte in den Steuerwicklungen wird in einem Sinne gestört, der zur Folge hat, daß ein Erregerstroa in die Drosselspule fließt. Der Bleiohgewichtszuetand wird erst dann wieder erreicht, wenn der Drehzahlfehler gerade groß genug ist, um zu bewirken, daß ein ausreichender Erregerstrom den Motor in die Lage versetzt, das Drehmoment durch den Motor entwickeln zu lassen, welches bei Belastung unter niedriger Drehzahl erforderlich ist.

Der Erfindungsgegenstand ist in der obigen Beschreibung an Hand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben wordenf es versteht sich indessen von selbst, daß der Fachmann auf diesem Spezialgebiet zahlreiche Änderungen vornehmen kann, ohne den Rahmen der Erfindung verlassen au müssen.

- Patentansprüche -

Claims

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Dr. Expl.

Patentansprüche:

1. Drehzahlregeleinrichtung für Elektromotoren, insbesondere f£ir Antriebsmotoren von Kränen und anderen Hebezeugen od.dgl. zum Transport von Materialien.mit einer steuerbaren Vorrichtung zur Hegelung des Drehmoments des Motors und einer elektrisch erregbaren und steuerbaren Bremse sowie mit weiteren Regelvorrichtungen einschließlich der von dem Bedienungsmann zu betätigenden Regler, gekennzeichnet durch einen Steuerschalter, der ein elektrisches Geschwindigkeits-Bezugssignal erzeugt, welches der gewünschten Drehzahl des Motors entspricht, und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Signals, welches eine Punktion der tatsächlichen Motordrehzahl ist, und ferner gekennzeichnet durch Verstärker, die auf eine Differenz zwischen der Soll-Drehzahl und der tatsächlichen Drehzahl des Motors ansprechen, wobei zwei elektrische Steuerelemente benutzt werden, die nicht gleichzeitig unter verschiedenen Lastbedingungen des Motors zur Hrkung kommen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker die Steuervorrichtung für das Drehmoment des Motors speisen und dazu dienen, das Drehmoment des Motors zu erhöhen, wenn der Motor mit einer kleineren Drehzahl als der gewünschten Drehzahl läuft und andererseits zur Erregung der Bremsvorrichtung dienen, wenn die Motordrehzahl

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die Soll-Drehzahl übersteigt, wobei die Steuerung'in Abhängigr keit von der Größe des Drehzahlfehlers erfolgt, und die Verstärker in jedem derartigen Falle zusätzlich dazu dienen, das andere Steuerelement zu entregen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Umkehrung des Drehsinns des Motors, wobei die Regeleinrichtung dazu dient, das Drehzahl-Bezugssignal für jeden Drehsinn zu liefern.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Bedienungsmann zu betätigende Regelvorrichtung eine Einrichtung zur Betätigung der Umpolungsmittel aufweist und gleichzeitig das elektrische Drehzahl-Bezugssigna.L entwickelt ,welches der Soll-Drehzahl des Motors entspricht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Lieferung eines Signals, welches eine Funktion der tatsächlichen Motordrehzahl ist, einen Frequenzdetektor umfaßt, der beim Anschluß an dan Sekundärkreis des Motors ein Signal entwickelt, welches der Frequenz dieses Kreises proportional, aber praktisch unabhängig von der in diesem Kreis vorhandenen Spannung und dem in ihm fließenden Strom ist, derart, daß das so erzeugte Signal eine exakte Funktion der Motordrehzahl ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenneeichnet durch eine Schaltanordnung zur Schaffung einer Kontrolle, wenn der Motor in einem Sinne angeschlossen ist, der sich wesentlich von dem auf andere Weise vollzogenen

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Anechlui unterscheidet, und der «ine Vorrichtung enthält, um den Aneohlufl zustand des Motors zu ermitteln und die normalen Auswirkungen dee Drehrahl-Bezugasignals und des Signale für die wirkliche Geschwindigkeit des Motors zu Überwinden, und andererseits die maximale Erregung der Bremsvorrichtung eu bewirken· und die Erregung fUr die Steuervorrichtung des Motordrehmomentes abzuschalten, wobei die Vorrichtung zur Feststellung des Anschlußzustandes während eines vollständigen Umpolungszyklus eingeschaltet bleibt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet duroh eine Vorrichtung zur Verringerung der Brregung der elektrisch wirkenden Bremse auf irgendeinen gewünschten Wert, für den Fall, daß der Motor nicht läuft und eine Vorrichtung zur Verzögerung der Wirkung dieser Einrichtung für eine bestimmte Zeitdauer derart, daß der Motor vor der Einschaltung angehalten wird.

8. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder UnteraneprUchen mit einer Umkehrvorrichtung für den Motor, gekennzeichnet durch eine elektrisch wirkende Steuervorrichtung für das Motordrehmoment und eine elektrisoh wirkende Bremsvorrichtung.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die dazu dient, die Signale der beiden elektrischen Steuerelemente so miteinander zu vergleichen, daß jeder Fehler bzw. jede Differenz zwischen der Soll-Drehzahl und der Ist-Drehzahl ermittelt werden kann, und daß die

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Verstärker dazu dienen, diesen Fehler oder diese Differenz .-zu verstärken, wobei die Steuervorrichtung für dae Motordrehmoment vollständig oder praktisch vollständig solang· entregt wird, bis die Motordrehzahl auf den gewünschten Wert herabgesetzt ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Umkehrung dee Brehsinns des Motors dazu dient, die Drehzahl des Motors zwisohen einem Minimum und einem Maximum in jeder Richtung zu regeln und diese Vorrichtung gleichzeitig das Drehzahl-Bezugssignal liefert, welches für jeden Drehsinn gebracht wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Betätigung der Umkehrschaltung, die gleichzeitig dazu dient, das elektrische Signal zu erzeugen, welches die Soll-Drehzahl des Motors darstellt, wobei diese Vorrichtung durch die Stellung des Steuerschalters festgelegt ist.

Ii¹. .Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzei<?hre1., da!? die Scheltanordnung zur Erzeugung des 5i£.m']s, welche-; eine Funktion der tatsächlicher. Motordrehzahl ist, einen !reune? ^detektor umfaßt, der beim Anschluß an den Sekundurkreia des '.lotors ein Signal erzeugt, welches proportional der irequenz diesen Sekundiirkreises, aber praktisch unabhängig von der Spannung und dem Strom in diesem Kreis ist, derart, daß das so erzeugte Signal eine exakte Funktion der üotordrehzahl ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

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gekennzeiofcfctt durch eine Vorrichtung zur Ermittlung eines bestirnten Schaltzustandθβ des Motors und eine Vorrichtung zur Betätigung der Steuerung für das Motordrehmoment während eine« Behalteyklus, derart, daß deren Speisung ausschließlich •in· Funktion des Ausmaßes der Betätigung dieser Vorrichtung iet, die normalerweise nur dazu dient, das Drehzahl-Bezugssignal zu erzeugen.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Rückkoppelungssignals, welches proportional dem Motorstrom ist sowie durch eine Vorrichtung, die verhindert, daii das Drehzahl-Bezugssignal während des Schaltzyklus für die Umpolung zur Auswirkung kommt, und ferner gekennzeichnet durch eine Vorrichtung für den Vergleich dieses Riickkoppelungssignals mit dem Drehzahl-Bezugssignal.

15. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Unteranopr Liehen, gekönnzelohnet durch eine Drehzahl-Umkehrvorrichtung für eine praktisoh stufenlose Regelung fUr Elektromotoren, sowie eiro Kontrollvorrichtung fUr den Schaltzustand mit Schalt.nittein zur Feststellung des Schaltzustandes des Motors und zur Regelung des Motordrehmoments zwischen einem minimaLen und einem maximalen Wert während der Umpolung.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine steuerbare Vorrichtung zur Kontrollo des Schaltzuatandes, die dazu dient, w'ihrend des Umpolungsryklus in Abhängigkeit von einer etwaigen Differenz zwischen den Bignalen dei

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Motorstrom zu regeln, so daß dieser möglichst geriau dem Es- , zugssignal entspricht und in solchem Ausmaß zur Wirkung kommt, daß das Motordrehmoment direkt proportional dem Motoretrom

17. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Unt eranspr ilchen,

gekennzeichnet durch eine elektrisch erregbare und steuerbare Vorrichtung zur Erzeugung eines G-egendrehmoments und eine Regelvorrichtung mit geschlossener Regelkurve zur Aufrechterhaltung der Soll-Drehzahl des Motors durch abwechselnde Erregung des einen oder anderen Steuerelements, je nach Art und

der
Ausmaß/on <!er Motorwelle auftretenden Belastung.

Ic, Einrichtung nach Anspruch 1 oder UnteransprUchen, gekennzeichnet durch eine trittigungsfahIge Drosselspule aur Steuerung des Drehmoments <les Motors,wenn er mit einer niedrigeren Drehzahl al;;; der on-iinschten Drehzahl läuft, und ferner gekennzeichnet lurch eine elektrisch wirkende Bremevorrioh ■ bung, die dazu dient, ein Drehmoment; zu entwickeln, welches dem Drehsinn den Motors entgegengesetzt gerichtet isb, worm dieser schr.el Ler Liuft al£i die Soll-Drehzahl es Vürn.-hr-! ibt, und ferner gakenniieichnet durch eiren iiü^ler mit iu jioh geschlosfii-inor Re; olgchlei;'e, dar dazn diant, die :ies Motors auf don Sollwert durch voj-'itidnrlicho ^g

Drosselspule oder der Bremsa h )rbel:-:n.^;\ihren, unbor .'ν.ν\:.3ίάηηι\ der gleichzeitiger Erregung beider ein; iuhtun^en, r.ur in Abhängigkeit v,»n Art πύ Grö3e dor t>.n_ u wlofcorweil .■ -i χι tretenden Belastung.

19. Binr .chtung nach Anspruch ! )der

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gekennzeichnet duroh eine Vorrichtung zur Erzeugung eines praktisoh stufenlos oder unbegrenzt veränderlichen Drehzahl- Beaugesignals, welches der Soll-Drehzahl des Motors entspricht·

20· Einrichtung nach Anspruoh 19» gekennzeichnet durch eine Vorrichtung eur Umkehrung des Drehsinns des Motors, die dazu dient, die Drehzahl des Motors in jedem Drehsinn von einem Minimum bis zu einem Maximum zu regeln, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung des Drehzahl-Bezugssignals dieses Signal für jede der beiden Drehriohtungen des Motors erzeugt.

21. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, gekennzeichnet durch eine an die Sekundärwicklung des Motors angeschlossene Vorrichtung, die ein elektrisches Signal erzeugt, welches proportional der im Sekundärkreis des Motors erzeugten Schlupffrequenz ist und von der in diesem Kreis herrschenden Spannung bzw. dem in diesem Kreis fließenden Strom nicht merklich beeinflußt werden kann, und die den Schlupf des Motors mißt und ein entsprechendes Gleichstromsignal erzeugt, wobei die Verstärker so angeordnet sind, daD sie die beiden Signale empfangen und die DiJferenz zwischen der Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl feststellen und verstärken, und der Ausgang des Verstärkers die Erregung für das eine oder andere der beiden elektrisch erregbaren und steuerbaren Elemente liefert.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen bewickelten Rotor besitzt und das

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erste elektrisch erregbare und steuerbare Element aus einem Netzwerk mit einer sättigungsfähigen Drosselspule und einem Widerstand besteht, und daß dieses Netzwerk in der 8tkundärwicklung des Motors liegt, während das zweite Steuerelement eine Wirbelstrombremse umfaßt.

23. Einrichtung nach einem der Ansprüohe 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die. Verstärker auf jede Abweichung ansprechen, um eine Speisung oder Erregung in einem Auemaß auszulösen, welches von der Größe der Abweichung abhängt, wobei die Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments in dem Fall anspricht, daß die Motordrehzahl kleiner ist als die von dem Bezugssignal angeforderte Drehzahl, wodurch das Motordrehmoment und die Motordrehzahl erhöht werden, während die elektrieoh wirkende Bremsvorrichtung unerregt bleibt, und die Speisung der elektrisch wirkenden Bremsvorrichtung bei Feststellung von Drehzahlabweichungen auch dann bewirkt wird, wenn die Motordrehzahl größer ist als die von dem Bezugssignal vorgeschriebene Drehzahl, wobei in diesem Falle die Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments unerregt bleibt, und weder die Steuervorrichtung für das Drehmoment noch die Bremse erregt wird, wenn der Motor seine Soll-Drehzahl erreicht hat.

24. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Vorrichtung zur Erzeugung eines Bezugssignals, welches die Soll-Drehzahl des Motors darstellt, ein induktiv wirkender Meister-Steuerschalter gehört mit einem Handgriff, der in eine neutrale Stellung und in zwei Stellungen auf jeder Seite dieser neutralen Stellung gebracht

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werden kann.

25. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, daduroh gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Steuerung des Drehmomentee ein Netzwerk im Sekundärkreis des Motors enthält, welches aus einer sättigungsfähigen Drossel und einem Widerstand besteht,und die Verstärker Magnetverstärker sind, die mit einer steuerbaren Silieium-Gleichriohteranordnung zusammenwirken.

26. Anwendung der Regeleinrichtung nach einem der An-Bprttohe 1 bis 25 auf einen Antriebsmotor für das Hubwerk eines Krane mit statisch wirkender stufenloser Drehzahlregelung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung des Handgriffs des Steuerschalters aus seiner neutralen Stellung in der einen Richtung

. eine Drehung der Motorwelle im Sinne des Anhebens einer Last bewirkt, während eine Bewegung des Handgriffs in der anderen Richtung im Sinne einer Absenkung der Last wirkt und beide Bewegungen bei Drehzahlen vor sioh gehen, die durch die exakte Stellung des Handgriffe bestimmt sind.

27. Einrichtung nach Anspruch 25 oder 26, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Verringerung der Erregung ftir die elektrisch wirkende Bremse auf irgendeinen gewünschten Wert für den Fall, daß der Motor stillsteht,sowie eine besondere Vorrichtung zur Verzögerung der Wirkung dieser Einrichtung für eine bestimmte Zeitdauer mit dem Zweck sicherzustellen,daß der Motor angehalten wird, bevor die Bremsvorrichtung zur Wirkung kommt.

28. Einrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 27,dadurch gekennzeichnet,daß die elektrisch erregbaren und steuerbaren Elemente zur Regelung des Drehmoments des Motors erregt werden, wenn die Drehzahl des Motors kleiner ist als die Soll-Dreh-

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zahl und immer dann abgeschaltet werden, wenn die Drehzahl diese Größe überschreitet, wobei die Verstärker eine Schalt einrichtung enthalten, um die "beiden Signale so zu addieren oder miteinander zu vergleichen, daß jede Abweichung der Drehzahl des Motors von der Soll-Drehzahl einen Ausgang aus den Verstärkern hervorruft, der in die Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments des Motors in dem Sinne eingespeist wird, daß die Drehzahlabweiohung verringert wird.

29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet^

daß der Elektromotor ein Induktionsmotor mit bewickeltem Rotor ist, und daß die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Signals, welches eine Funktion der Motordrehzahl ist, einen Frequenzdetektor enthält, der bei seinem Anschluß an den Sekundärkreis des Motors ein Signal entwickelt, welches der Frequenz in diesem Sekundärkreis proportional, aber praktisch unabhängig von der Spannung und dem Strom in diesem Kreis ist, derart, daß das so erzeugte Signal eine exakte Funktion der Motordrehzahl lsii

30. Ausführungsform der Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29 für einen Elektr-omotor mit einem Primärkreis und einem Sekundärkreis, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die auf die elektrische Steuerung zur Regelung des Stromflusses

der
oder/in dem Sekundiirkreis des Motors verbrauchten Leistung anspricht, um das Drehmoment des Motors steuern und regeln zu können.

31 . Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, ins-

besondere für eine Antriebsvorrichtung mit Wechselstrommotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung für das Drehmoment des Motors durch eine einstellbare Erregung so gesteuert

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werden kann» daß die Drihzahldifferenz auf einen sehr kleinen Wert gebracht werden kann und'auf diese Weise eine Drehzahlregelung erreicht wird, wobei der Ausgang des Verstärkers Null ist, wenn die Motordrehzahl gleich oder größer ist als die Soll-Drehzahl, derart,daß das Minimum des Motordrehmoments erreicht wird und die Motordrehzahl auf den gewünschten Wert absinkt.

32. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31_f dadurch gekennzeichnet, daß das gleiche elektrische Signal, welohes normalerweise das Drehzahl-Bezugssignal ist, als Bezugssignal flir den lotorstrom dient und gegebenenfalls proportional dem Motorstrom ist, und ferner gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die dazu dient, die Signale miteinander zu vergleichen und jede Abweichung dee tatsächlichen Motorstroms von dem Sollwert dieses Stromes zu messen, wobei die Verstärker auf eine solche Abweichung ansprechen und den Motorstrom während des Umpolungszyklus auf die gleiche Weise zu regeln, wie die Drehzahl während des normalen Laufs des Motors geregelt wird, wobei das Motordrehmoment dadurch gleichfalls so geregelt wird, daß der Motorstrom proportional dem Motordrehmoment ist.