DE3237823A1

DE3237823A1 - Drehzahlsensor fuer das elektronische abbremsen eines motors

Info

Publication number: DE3237823A1
Application number: DE19823237823
Authority: DE
Inventors: Young Kee Milwaukee Wis. Min
Original assignee: PT Components Inc
Current assignee: PT Components Inc
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1982-10-12
Publication date: 1983-04-28
Also published as: JPS5879481A; GB2107946A; GB2107946B; CA1185316A; US4392098A

Description

Die Erfindung betrifft elektronische Motorbrems systerne und insbesondere ein elektronisches Bremssystem mit einer Einrichtung, die erfaßt, wenn die Motorgeschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert abgefallen ist.

Elektronisches oder dynamisches Bremsen zum Abbremsen und Anhalten elektrischer Wechselstrommotoren ist auf diesem Fachgebiet bekannt. Es bietet den Vorteil eines glatten Abbremsens und ist nicht den schweren Problemen unterworfen, die Reibflächen ergeben, wie es bei mechanischen Bremssystemen der Fall ist. Dynamisches Bremsen beruht im Prinzip darauf, daß der Wechselstrom vom Motor abgenommen wird und ein amplituden- und zeitgesteuerter Gleichstrom auf die Statorwicklungen des Wechselstrommotors aufgebracht wird. Der Gleichstrom ruft ein statisches Feld über die Statorwicklung hervor, die eine Gegenspannung im Rotor des Wechselstrommotors erzeugt, um diesen ohne mechanisches Bremsen in der Geschwindigkeit herabzusetzen. Vorzugsweise wird das dynamische Bremsen ohne eine Modifikation des Wechselstrommotors oder parallel geschaltete Wechselstrommotor-Bremsmagnete erzeugt. Eine mechanische Bremse kann benutzt werden, um den Motor im Stillstand anzuhalten und kann gleichfalls dazu benutzt werden, um den Motor vollständig anzuhalten.

Einige bekannte Bremsschaltungen benutzen eine Zeitgeberschaltung, die zwischen zwei Wechselstromleitungen angeschaltet ist, welche mit dem Wechselstrommotor verbunden sind. Eine elektromechanische Bremslösespule (ein Wechselstrommagnet) ist quer über die gleichen Wechselstromleitungen geschaltet, die dem Wechselstrommotor Leistung zuführen, und im beaufschlagten Zustand hält der Brems-

magnet eine an dem Motor angebrachte federbelastete mechanische Bremse in ihrer Lösestellung.Solange Leistung ununterbrochen an die Motorleitungen angelegt wird, bringt die Bremslösespule die mechanische Bremse außer Eingriff mit dem Wechselstrommotor. Nachdem der Zeitgeber seinen Zeitablauf beendet hat, wird die Lösespule abgeschaltet und die mechanische Bremse durch die Bremsfeder in Eingriff gebracht .

Diese Zeitgeberschaltung arbeitet gut in Verbindung mit der elektronischen Bremsschaltung und.bringt so den Motor schnell auf niedere Drehzahlen. Unglücklicherweise erschweren unterschiedliche Lastbedingungen, die bei vielen Motoranwendungen anzutreffen sind, die Abschätzung der Zeit, die erforderlich ist, um die Motordrehzahl auf einen Wert abzusenken, der den Eingriff der mechanischen Bremse erlaubt, ohne übermäßigen mechanischen Bremsenverschleiß zu verursachen. Es wird deshalb ein Gerät benötigt, das die abnehmende Drehzahl des Wechselstrommotors erfaßt und die mechanische Bremse zum Eingreifen bringt, wenn die Motordrehzahl auf einen vorbestimmten Wert abgenommen hat.

Die vorliegende Erfindung enthält einen Drehzahlsensor zur Verwendung mit einer elektronischen Motorbremsschaltung, Die elektronische Bremsschaltung ergibt einen Brems-Gleichstrom für den Wechselstrommotor, der dazu führt, daß die Motordrehzahl abnimmt,und hindert eine Lösespule für die Reibungsbremse daran, abgeschaltet zu werden, wodurch sonst eine mechanische Bremse in Eingriff kommt. Der Drehzahlsensor nach der vorliegenden Erfindung kann an ein vorhandenes Dreiphasen-Drehstrommotorsystem angeschaltet

BAD ORIGINAL

werden und macht keine Änderungen oder zusätzliche Verdrahtungen für den Motor oder die elektromechanische Bremse erforderlich zwischen dem Motorsteuergerät bis einschließlich zum Motor. Wenn das erfindungsgemäße Drehzahlsensorsystem mit einer bestehendenelektronischen Bremsschaltung verschaltet wird, wird als einzige Änderung nur die Hinzufiigung eines einzigen Relaiskontakts, in der Gleichstrom-BremsSteuer schaltung erforderlich.

Der Drehzahl sensor ist mit den Drehstrom-Motoreingangsleitungen über einen Relaiskontakt verbunden, welcher dann schließt, wenn der Wechselstrommotor von seiner Wechselstrom-Leistungsquelle abgetrennt wird. Der sich drehende Rotor des Motors erzeugt eine Wechselspannung, deren Frequenz proportional zur Drehzahl des Motors ist. Die durch den elektronisch abgebremsten Motor erzeugte Spannung wird einem Filter zugeführt, das etwa vorhandene 60 Hz-Leitungsspannung ausfiltert, die in dem System vorhanden sein kann, und das Ausgangs signal des Filters ist mit einem Frequenz/Spannungs-Wandler verbunden. Dieser Wandler erzeugt eine der Drehzahl des abgebremsten Motors proportionale Spannung. Das Wandler-Ausgangssignal verhindert das Anlegen der elektromechanischen Bremse an den Motor bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Spannung auf einen vorbestimmten Wert abgenommen hat, welcher einer vorbestimmten Motordrehzahl entspricht. Wenn die Spannung diesen vorbestimmten Wert erreicht, wird ein Relais erregt, und die elektromechanische Bremse legt sich an dem Motor an, um die Motorwelle schnell anzuhalten und an weiterer Drehung · zu hindern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der die einzige Figur

ein Schaltschema eines Drehzahl sensors zur Verwendung mit einem Drehstrommotor zeigt.

Ein erfindungsgemäßer Drehzahlsensor besteht aus einer Drehstrom-Motorschaltung 11, einer Gleichstromleistungsschaltung 12, einer Steuerschaltung 13, einer Drehzahl-Sensorschaltung 14 und einer elektromagnetischen Bremsspule 17 für eine (nicht dargestellte) mechanische Bremse. Die Motorschaltung 11 enthält einen Drehstrom-Induktionsmotor 18 mit einer Vielzahl von Statorwicklungen 18a, 18b und 18c, die mit einer Drehstromquelle über eine Vielzahl von Überlastschutzelementen Pl, P2 und P3, Kontakten Ml, M2 und M3 und Trennschaltern Sl, S2 und S3 verbunden sind. Die Schalter Sl bis S3 werden normalerweise während des Arbeitszustandes des Systems geschlossen gehalten und der Motor wird durch die übliche Schütz-Anlaß-Schaltung erregt bzw. entregt, die die Kontakte Ml bis M3 mit einer Leistungsquelle, beispielsweise einer Dreiphasenquelle mit 46OV verbindet, die an eine Vielzahl von Eingangsklemmen Ll, L2 und L3 angelegt ist. Die Anlaßschaltungenthält einen Druckknopf-Anlaßschalter 21, einen Druckknopfausschalter 23 und einen normal geschlossenen Kontakt CRlA, wodurch die Leistungszufuhr zu einem Schütz M gesteuert wird. Der Schütz M steuert eine Vielzahl normal offener Kontakte Ml bis M4 und einen normal geschlossenen Kontakt M5 . In der Zeichnung sind die Kontakte in der Stellung gezeigt, die bei entregtem Schütz M vorhanden ist.

Wenn der Anlaß- oder Ein-Druckknopf 21 betätigt wird, wird die an den zwei Eingangsklemmen L4 und L5 anliegende Wechselspannung über die Änlaßschalter 21, 23 und den normal geschlossenen Kontakt CRlA angelegt j so daß der Schütz M erregt wird, der wiederum die Motorkontakte

Ml bis M4 schließt und den Steuerschaltungskontakt M5 öffnet. Die geschlossenen Kontakte Ml bis M3 legen Dreiphasen-Wechselspannung (Drehspannung) von den Eingangsklemmen Ll bis L3 zur Beaufschlagung des Motors 18 über die Motorleitungen LIl, L22 und L33 an,und der geschlossene Haltekontakt M4 überbrückt den Ein—Schalter 21, so daß der Schütz M nach dem Loslassen des Ein — Druckknopfes '21 erregt bleibt. Der normal geschlossene Kontakt M5 in der Steuerschaltung 13 wird bei laufendem Motor geöffnet und nur dann, geschlossen, wenn der Schütz M durch den Motor-Aus-Schalter 23 entregt wird. Die elektromechanische Bremse wird wie üblich zum Anhalten der Drehung von Elektromotoren eingesetzt und Einzelheiten dieser Bremse werden, da sie nicht Teil der Erfindung sind, hier nicht weiter erläutert. Die (nicht dargestellte) Motorbremse wird mittels einer Feder in die Bremsstellung gebracht, sobald die Bremsspule 17 entregt ist. Die Bremse wird in Lösestellung gegen die Federkraft gehalten, sobald die Spule 17 über die Leitungen L22 und L33 beaufschlagt ist.

Die Klemme 6 der Primärwicklung P eines Transformators Tl ist immer über die Leitung 6a mit der Motorzuleitung von der Eingangsklemme L3 verbunden. Die Klemme 7 der Primärwicklung wird über die Leitung 7b mit der Motorzuleitung L22 bei laufendem Motor verbunden und über die Leitung 7a, einen Kontakt CRIB, der den Schütz M2 überbrückt, und eine Leitung 7c mit der Zuleitung von der Klemme L2 verbunden, wenn die Motorkontakte Ml bis M3 offen sind. Die Sekundärwicklung S des Transformators Tl führt der Steuerschaltung 13 Wechselspannung zu.

Die Gleichstrom-Leistungsschaltung 12 erhält Wechselspannung von den Klemmen L2 und L3 der Drehstromversorgung und wandelt diese in einen Brems-Gleichstrom zum dynamischen Abbremsen des Motors 18. Die Leistungsschaltung enthält eine Stromumlauf schleife zur Auswertung des durch das Magnetfeld in dem Stator erzeugten Stroms als Bremsgleichstrom. Einzelheiten der Leistungsschaltung 12 und der Steuerschaltung 13 sind in der US-Patentanmeldung SN 159 326 vom 13.6.1980 des gleichen Anmelders beschrieben. Die Leistungsschaltung 12 enthält eine Bremsstrom-Amplitudensteuerung in Form eines Potentiometers R3 zur Einstellung der durch den Motor während der dynamischen Bremszeit aufgenommenen Bremsgleichstroms und damit zur Einstellung der Geschwindigkeit, mit der der Motor abgebremst wird.Ein Thyristor SCRl leitet jede zweite Halbwelle eines Wechselstromzyklus (bei geschlossenem Kontakt CRlC) durch und wandelt den Wechselstrom in einen pulsierenden Gleichstrom, und eine Ans teuerschaltung mit dem Potentiometer R3 und den Widerstaänden RA, R5, einem Kondensator C2, einer Diode Dl und einem Diac D2 bestimmt die Gradzahl des Wechselstromzyklus, während der der Thyristor SCRl leitet,und damit die Gesamt-Gleichstrommenge, die während jedes Halbzyklus fließt. Die Leitzeit des Thyristors SCRl kann durch Einstellung des Potentiometers R3 und damit durch Beeinflussung der Amplitude der Triggerspannung geändert werden, die an der Zündelektrode 28 des Thyristors SCRl anliegt. Der Wert des pulsierenden Gleichstroms durch SCRl kann durch das Amperemeter A beobachtet werden, so daß die Einstellung des Potentiometers R3 auf den erwünschten Wert geschehen kann. Das Amperemeter A kann dann aus der Schaltung durch Überbrücken mit einem Shunt BP entfer.nt werden. Der Diac D2 wird durchlässig und ergibt

ein schnelles Anschalten des Thyristors SCRl, wenn die an dem Kondensator C2 und damit an D2 anliegende Spannung den Durchlaßwert des Diac erreicht. Ein Widerstand R6 und ein Kondensator C3 bilden einen Filterkreis, der den Thyristor SCRl vor Beschädigung durch große Ubergangsspannungen schützt.

Die Leitung 19, der Kontakt CRlC, die Leitung 20 und eine "Freilauf"-Diode D3 sowie die Leitungen 20a, 7a und 7b ergeben einen Weg für den Motorstrom, der durch den Zusammenbruch des Magnetfeldes in dem Stator des Motors erzeugt wird,sobald der Motor von der Leistungsquelle abgeschaltet wird und ergibt gleichzeitig einen Stromweg während der abwechselnden Halbzyklen, in denen der Thyristor SCRl nicht leitet. Ein Widerstand R7 und ein Kondensator C4 dienen zum Schutz der Diode D3 gegen Abschalt spannungen.

Die Steuerschaltung 13 enthält einen Schütz CRl mit einem Kontakt CRIB, der die Gleichspannungs-Leistungsschaltung zwischen der Wechselstromquelle und dem Motor 18 jedesmal dann anlegt, wenn der Schütz CRl mit Strom erregt wird. Ein Kondensator Cl ergibt einen Erregungs-Einleitungsimpuls für die Spule des Schützes CRl, sobald der Motorschutz M entregt wird. Die Sekundärwicklung S des Transformators Tl liefert dann weiteren Erregungsstrom, bis der Kontakt Kl durch die Drehzahl-Sensorschaltung 14 geöffnet wird. Dadurch ergibt sich ein schnelles Einschalten für den Brems-Gleichstrom mit einem großen Anfangswert dieses Stroms, um ein schnelles Abnehmen der Motordrehzahl zu erreichen, gefolgt von einem kleineren Brems-Gleichstromwert, bis die Motordrehzahl auf einen vorbestimmten niedrigen Wert abfällt. Die Drehzahlsensorschaltung 14

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enthält eine Gleichspannungsversorgung 24, die so geschaltet ist,daß sie von der Sekundärwicklung·S des Transformators TI Leistung erhält. Der Ausgang der Gleichspannungsversorgung 24 gibt Leistung für die Drehzahlsensorschaltung 14 über einen Kontakt CRlE ab, sobald Erregungsstrom für den Schütz CRl fließt.

Die Drehzahlsensorinformation wird von den Wechselspannungs-Motorzuleitungen LIl, L22 und L33 über eine Vielzahl von Widerständen RIO, RIl und R12 abgenommen, die in Sternschaltung verbunden sind. Die Widerstände RIl und R12 sind mit den Leitungen L33 bzw. L22 verbunden, und dazwischen ist die elektromechanische Motorbremse BR geschaltet. Der Widerstand RIO ist mit der Motorzuleitung LIl über einen Kontakt CRlF verbunden. Während der Bremszeit ist die Frequenz der an dem Widerstand RIO abfallenden Spannung direkt proportional der Motordrehzahl.

Ein zum Entfernen der während der elektronischen Bremszeit vorhandenen 60Hz-Spannung abgestimmtes Kerbfilter (notch filter) 29 ist· mit dem Widerstand RIO verbunden. Das Kerbfilter 29 entfernt die 60Hz-Spannungskomponente und läßt die induzierte Spannung vom Stator 18a mit geringerer Amplitude an einen Frequenz/Spannungs-Wandler 30 durch. Der Wandler 30 erzeugt ein Gleichspannungs-Ausgangssignal, das der Frequenz der Spannung vom sich drehenden Motor 18 direkt proportional ist. Diese Frequenz ist auch der Drehzahl des Motors 18 direkt proportional. Die vom Wandler abgegebene Gleichspannung wird in einem Spannungskomparator 34 mit einer Standardspannung verglichen, die von einem Potentiometer R13 abgegeben wird. Wenn die Spannung am invertierenden Eingang des Komparators 34 größer als die am

nichtinvertierenden Eingang anliegende Spannung ist, ist das Ausgangssignal des !Comparators tief, so daß der Transistor 35 gesperrt und der Schütz K entregt gehalten wird. Wenn die Spannung am invertierenden Eingang des !Comparators geringer als die Spannung am nichtinvertierenden Eingang ist, ist das Ausgangssignal des !Comparators 34 hoch, so daß der Transistor 35 leitend wird und den Schütz K beaufschlagt, so daß der Kontakt Kl sich öffnet. Ein Verzögerungskreis 36 und sein zugeordneter RC-Kreis aus dem Kondensator C5 und dem Widerstand R15 verzögern das Anlegen der Spannung an den Transistor 35, so daß der Transistor erst dann leitend wird, wenn der Drehstrom zum Motor 18 unterbrochen ist. Die Widerstände RIO bis R12 sind in Sternschaltung geschaltet, um einen Neutralpunkt zu schaffen mit einer Spannung, die der Verbindungsspannung der Statorwicklungen 18a bis 18c des Motors vergleichbar ist, um die Notwendigkeit zu eliminieren, den Motor zu öffnen und eine interne Verbindung im Motor zu schaffen. Eine für diese Zwecke brauchbare Verzögerungsstufe 36 ist das Gerät 555, das von verschiedenen Herstellern erhältlich ist. Eine Diode D7 dient zum Entladen des Kondensators C5, wenn der Transistor 35 und die Verzögerungsstufe 36 leitend sind.

Um den Motor 18 anzulassen, werden die Schalter Sl bis S3 geschlossen, um so die Drehstromleistungsquelle an den Klemmen Ll bis L3 mit den Kontakten Ml bis M3 zu verbinden. Wenn der Ein-Druckknopf 21 gedrückt wird, erregt die an den Klemmen L4 und L5 anliegende Wechselspannung die Spule des Schützen M, um die Kontakte Ml bis M4 zu schließen und den Kontakt M5 zu öffnen. Die geschlossenen Kontakte Ml bis M3 lassen den Erregungsstrom zum Motor 18 durch, und der Kontakt M2 verbindet die Primärwicklung P des Transformators Tl zwischen der Klemme L3 und der Last-Zuleitung L22

zur Erregung des Transformators. Eine Spannung an der Sekundärwicklung S des Transformators läßt einen Strom von der Klemme 8 der Sekundärwicklung zur unteren Platte des Kondensators Cl, von der oberen Platte des Kondensators Cl durch den normal geschlossenen Kontakt CR2A, die Diode D5 und den Widerstand R8zur Transformatorklemme 9 fließen, um den Kondensator Cl mit der gezeigten Polarität aufzuladen. Der Kondensator Cl bleibt während der Zeit geladen, während welcher der Motor 18 beaufschlagt ist.

Wenn der Aus-Druckknopf 23 gedruckt wird, werden die Kontakte Ml bis M5 in die in der Zeichnung dargestellte unbeaufschlagte Stellung des Schützen M gebracht und die Leistung wird durch die Öffnung der Kontakte Ml bis M3 von dem Motor abgetrennt. Der Kontakt M5 schließt und läßt einen Anfangsimpuls von Erregungsstrom von der unteren Platte des Kondensators Cl durch die Spule des Schützen CRl, durch die Kontakte Kl, M5 und CR2A zur oberen Platte des Kondensators Cl fließen. Der Stromimpuls läßt die Kontakte des Schützen CRl schnell umschalten, wobei der Kontakt CRlA sich öffnet und die Kontakte CRIB bis CRlF schließen. Das Öffnen des Kontaktes CRlA stellt sicher, daß die Spule des Schützen M während der dynamischen Bremszeit entregt bleibt. Das Schließen des Kontaktes CRlC legt die Diode D3 parallel zur Bremsspule 17, um einen Weg geringen Widerstandes zwi- " sehen den Leitungen L22 und L33 zu erzeugen, sobald die Kontakte Ml bis M3 geöffnet sind. Wenn die Kontakte Ml bis M3 geöffnet sind, erzeugt der sich drehende Motor 18 eine elektromotorische Kraft, d.h. eine Spannung zwischen den Leitungen L22 und L33, so daß ein relativ großer Gleichstrom zwischen der Statorwicklung 18b und 18c des Motors von der, Leitung L33 durch däs^: Amperemeter Ajden nun geschlossenen

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Kontakt CRIC, die Diode D3 und die Sicherung F3 zur Leitung L22 fließt.. Der große Gleichstrom durch die Statorwicklungen des Motors ergibt ein starkes Magnetfeld, das mit dem sich drehenden Rotor des Motors reagiert und eine starke Bremskraft auf den Motor ergibt, so daß die Motordrehzahl rasch abnimmt. Die Frequenz der zwischen den Leitungen L22 und L33 erzeugten elektromotorischen Kraft wird durch die Rotordrehzahl des Motors bestimmt.

Der geschlossene Kontakt CRIB liegt parallel zum Kontakt M2 und ergibt eine Spannung für die Primärwicklung P des Transformators Tl von den Leistungsklemmen L3 und L2. Wenn die Kontakte CRIB und CRlD einen stabilen geschlossenen Gleichgewichtszustand erreicht haben, wird die beaufschlagte Sekundärwicklung S über eine Diode D4 durch den geschlossenen Kontakt CRlD an die Schützspule CR2 angelegt, so daß Spannungsimpulse zur Beaufschlagung des Schützen CR2 den Kontakt CR2A öffnen und den Kontakt CR2B schließen. Eine Diode D6 glättet den Strom durch die Spule des Schützen CR2. Durch Öffnen des Kontaktes CR2A wird die obere Platte des Kondensators Cl vom oberen Ende der Schützspule CRl abgetrennt, jedoch wird durch Schließen des Kontaktes CR2B ein Strom von der Klemme 8 der Transformator-Sekundärwicklung durch die Spule des Schützen CRl über die Kontakte Kl, M5 und CR2B zur Klemme 9 der Transformator-Sekundärwicklung gerichtet, um den Schütz CRl erregt zu halten, bis der Schützkontakt Kl durch den Drehzahlsensor 14 geöffnet wird. Der Zeitpunkt , zu dem der Schützkontakt Kl geöffnet wird,wird durch die Rotordrehzahl des Motors 18 bestimmt.

Wenn die im Motor 18 erzeugte elektromotorische Kraft ausreichend abnimmt, wird der Thyristor SCR leitfähig und ein

dynamischer Bremsstrora fließt von der Leistungsklemme L2 über den Kontakt CRIB zur Leitung L22, durch den Motor zu der Leitung L33, über den Kontakt CRlC und den Thyristor SCRl zur Klemme L3 in jedem zweiten Halbzyklus der Spannung zwischen den Klemmen L2 und L3, solange der Schütz CRl beaufschlagt bleibt. Die Gesamtmenge des Bremsstroms durch den Motor und denThyristor SCRl wird durch die Einstellung des Potentiometers R3 in der be-

sprochenen Weise bestimmt. Während der Halbwellen, in denen der Thyristor SCRl nicht leitet, ergibt die im Motor gespeicherte Magnet energie einen Bremsstrom, der von Leitung L33 über den Kontakt CRlC und die Diode D3 zur Leitung L22 fließt. Der Bremsstrom reagiert mit dem sich drehenden Rotor des Motors und ergibt so eine starke Bremskraft zur Abnahme der Motordrehzahl. Die abnehmende Motordrehzahl reduziert die Frequenz der in der Statorwicklung 18a erzeugten Spannung und reduziert die Ausgangsspannung des Frequenz/Spannungs-Wandlers 30. Wenn die Ausgangsspannung des Wandlers 30 auf einen "Wert abnimmt, der unter der Referenzspannung vom Potentiometer Rl 3 liegt, gibt der Komparator 34 eine Ausgangs spannung ab, die (verzögert) den Transistor 35 leitend macht und den Schütz K beaufschlagt. Der erregte Schütz K öffnet den Kontakt Kl und unterbricht den Strom durch den Schütz CRl, so daß dieser entregt wird und seine Kontakte CRIB bis CRlF öffnen. Der geöffnete Kontakt CRIB entregt den Transformator Tl, während der geöffnete Kontakt CR]C den Bremsstrom unterbricht, so daß die elektromechanische Bremse sich an den Motor anlegen kann. Ein Widerstand 9 über dem Kondensator Cl ergibt einen Entladungsweg und verhindert, daß eine möglicherweise gefährdende Spannung an diesem Speicherkondensator erhalten bleibt.

Eine Vielzahl von Sicherungen Fl bis F6 dienen zum Überstromschutz verschiedener Abschnitte der Schaltung. Zwei Varistoren Vl und V2 begrenzen die in Abschnitten der Schaltung auftretenden Spannungsübergänge und verhindern eine Beschädigung der Schaltelemente. Zwei Permanentmagnet-Blaskreise PMl und PM2 reduzieren den Funkenüberschlag beim Öffnen der Kontakte CRIB bzw. CRlC.

Der erfindungsgemäße Drehzahlsensor kann bei einer Vielzahl von Motorgrößen eingesetzt werden, wobei die Geschwindigkeit, bei der die elektromechanische Bremse an den Motor anlegt, in einem weiten Bereich durch Einstellen des Potentiometers R13 durch den Benutzer verändert werden kann.

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ere e i t e

Claims

Patentansprüche :

\J^.JDrehzahl sensor zur Verwendung mit einem Wechselstrom-Induktionsmotor mit einer elektronischen Bremsschaltung und einer elektromechanischen Bremse, zum Anlegen der Bremse an den Motor durch den Sensor, wenn die Motordrehzahl bis zu einem vorbestimmten Wert abgenommen hat, gekennzeichnet durch ein elektronisches Filter, eine Einrichtung zur Verbindung des Filters mit dem Stator des Motors, um ein elektrisches Signal mit einer zur Drehzahl des Motors proportionalen Frequenz zu erzielen, durch einen mit dem Filter verbundenen Frequenz/Spannungs-Wandler zur Entwicklung einer durch die Motordrehzahl bestimmten Ausgangsspannung und durch Einrichtungen zur Verwertung der Wandlerausgangsspannung, um ein Anlegen der Bremse an den Motor zu erzielen, sobald die Ausgangsspannung einen vorbestimmten Wert erreicht, der einer vorbestimmten Motordrehzahl entspricht.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungskomparator mit einem ersten und einem zweiten Eingang und einem Ausgang vorgesehen ist, welcher eine Ausgangsspannung entwickelt mit einem Wert, der durch die Werte der an den ersten ^un<* zweiten Eingang angelegten Signale bestimmt ist, daß eine Einrichtung zum Verbinden des ersten Eingangs mit dem Wandler vorgesehen ist, daß mit dem zweiten Komparatoreingang eine Referenzspannung verbunden ist und daß eine Einrichtung zum Verbinden des Komparatorausgangs mit der Bremsen-Anlegeeinrichtung vorgesehen ist, um den Betrieb der Bremse zu steuern.
3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Bremse verbundener Schütz zum Steuern des Betriebs der Bremse in Abhängigkeit von einem Signal von dem Komparator vorgesehen ist sowie eine Einrichtung zum Verbinden des Schützen mit dem Ausgang des Komparators.
4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine Kopplungseinrichtung zum Einkoppeln eines Bremsgleichstromes von der Bremsschaltung zu den Statorwicklungen vorgesehen ist, sobald die Wechselstromleistung von den Statorwicklungen abgenommen ist, und daß eine Einrichtung zum Unterbrechen des Bremsgleichstromes vorgesehen ist, sobald die Motordrehzahl unter den vorbestimmten Wert abfällt.
5. Sensor zur Verwendung mit einem Wechselstrom-Induktionsmotor mit einer Vielzahl von Statorwicklungen mit einer zugeordneten elektromechanischen Motorbremse und einer zugeordneten elektronischen Bremsschaltung, wobei der Sensor ein Anlegen der Bremse an den Motor verursacht, sobald die Motordrehzahl unter einen vorbestimmten Wert

abfällt, gekennzeichnet durch ein elektronisches Filter, durch eine Einrichtung zum Verbinden des Filters mit einer Statorwicklung des Motors, durch einen mit dem Filter verbundenen Frequenz/Spannungs-Wandler, um den Wandler zur Erzeugung einer Ausgangsspannung mit einem durch die Drehzahl des Motors bestimmten Wert zu veranlassen, durch einen Spannungskomparator mit einem ersten und einem zweiten Eingang und einem Ausgang, welcher eine Ausgangsspannung entwickelt, deren Wert durch die an den ersten und den zweiten Eingang angelegten Signalwerte bestimmt ist, durch eine Einrichtung zum Verbinden des ersten- Eingangs des !Comparators mit dem Wandler, wobei eine Referenzspannung mit dem zweiten Eingang des -Komparators verbunden ist, durch einen mit der Bremse' verbunden Schütz zum Steuern des Betriebs der Bremse in Abhängigkeit von einem von dem Komparator abgegebenen Signal, und durch eine Einrichtung zum Verbinden des Schützen mit dem Ausgang des Komparators.
6. Drehzahlsensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Filter elektrische Signale mit der gleichen Frequenz wie die der zum Betrieb des Motors verwendeten Leistungsquelle zurückweist.
7. Drehzahl sensor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e η η ζ- e i c h η e t, daß eine Vielzahl von Widerständen in einer Sternschaltung vorgesehen ist, daß Einrichtungen zum Verbinden der Widerstände mit den Statorwicklungen vorgesehen sind, um einen neutralen Verbindungspunkt ohne Verbindung der Widerstände mit der Innenverdrahtung des Motors zu erhalten und daß eine Einrichtung zum Verbinden eines Widerstandes mit dem Filter vorgesehen ist, um die an einer Statorwicklung abfallende Spannung zu erhalten.
8. Drehzahlsensor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch -gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Auswählen des Wertes der Referenzspannung vorgesehen ist, um dadurch eine Motordrehzahl auszuwählen, bei der die Motorbremse in Eingriff mit dem Motor kommt.
9. Drehzahlsensor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch geken. nzei chnet, daß eine Einrichtung zum

'Einkoppeln eines Bremsgleichstromes von der Bremsschaltung in die Statorwicklungen vorgesehen ist, sobald Wechselspannungsleistung von den Statorwicklungen abgetrennt ist, und daß eine Einrichtung zum Unterbrechen des Bremsgleichstromes vorgesehen ist, sobald die Motordrehzahl unter den vorbestimmten Wert abfällt.