DE1174957B

DE1174957B - Circuit arrangement for lifting magnets

Info

Publication number: DE1174957B
Application number: DET20493A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Truninger
Original assignee: Truninger AG
Current assignee: Truninger AG
Priority date: 1961-07-26
Filing date: 1961-07-26
Publication date: 1964-07-30

Description

Schaltungsanordnung für Lasthebemagnete Es ist bekannt, als Speisegeräte für Lasthebemagnete Gleichrichter oder Umformergruppen zu verwenden. Das Steuerprinzip bei der Anwendung von Gleichrichtern besteht darin, daß die Wicklung des Lasthebemagnets dauernd an den Gleichrichter angeschlossen bleibt und daß dieser Stromkreis nicht unterbrochen wird. Das Schalten geschieht dadurch, daß man dem Speisetransformator ein Primärschütz vorschaltet, so daß man lediglich Wechselströme zu schalten hat. So einfach eine solche Schaltungsanordnung ist, hat sie doch den Nachteil, daß die Entmagnetisierung nur sehr langsam vor sich geht, und zwar kann die Zeitkonstante des Gleichstromkreises bei größeren Magnettypen bis mehrere Sekunden betragen, so daß das Abfallen einer Last lange auf sich warten läßt. Es kommt aber noch hinzu, daß zufolge des remanenten Magnetismus kleinere Stücke hängen bleiben können. Um diese Nachteile vermeiden zu können, wird zur Beseitigung der Remanenz die Gegenerregung der Wicklung des Lasthebemagnets zur Anwendung gebracht, d. h., es wird ein Strom entgegengesetzter Polarität durch die Wicklung geschickt.Circuit arrangement for lifting magnets It is known as a power supply to use rectifiers or converter groups for lifting magnets. The tax principle when using rectifiers is that the winding of the lifting magnet remains permanently connected to the rectifier and that this circuit is not is interrupted. Switching is done by connecting the supply transformer A primary contactor is connected upstream, so that you only have to switch alternating currents. As simple as such a circuit arrangement is, it has the disadvantage that the Demagnetization happens very slowly, and that can be the time constant of the DC circuit for larger magnet types can be up to several seconds, see above that it takes a long time for a load to drop. But there is also that due to the remanent magnetism smaller pieces can get stuck. Around To be able to avoid these disadvantages, the counter-excitation is used to eliminate the remanence applied to the winding of the lifting magnet, d. that is, it becomes a stream opposite polarity sent through the winding.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung für Lasthebemagnete, deren Wicklung vom Wechselstromnetz über einen Trockengleichrichter gespeist wird und deren Erregung, Entregung und Gegenerregung zur Beseitigung der Remanenz gesteuert werden kann, ist die Wicklung des Lasthebemagnets dauernd über Widerstände an den Trockengleichrichter angeschlossen. Diese Widerstände werden durch den Schalter für das Kommando »Erregung« überbrückt und durch den Schalter für das Kommando »Gegenerregung« der Wicklung des Lasthebemagnets parallel geschaltet, wobei die Widerstände beim Abschalten des Magnets die elektromagnetische Energie der Wicklung übernehmen.In a known circuit arrangement for lifting magnets whose Winding is fed from the AC network via a dry rectifier and their excitation, de-excitation and counter-excitation controlled to eliminate the remanence can be, the winding of the lifting magnet is continuously via resistors to the Dry rectifier connected. These resistors are made by the switch bridged for the command "excitation" and by the switch for the command "counter excitation" connected in parallel to the winding of the lifting magnet, the resistors at Switching off the magnet takes over the electromagnetic energy of the winding.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, in den Haupt-Gleichstromkreis Gleichstromschütze einzubauen, die zum Umpolen der Wicklung des Lasthebe-Magnets bestimmt sind. Dabei sind zum Ein- und Ausschalten des Gegenstromes Zeitrelais vorgesehen. Das Umpolen mittels Gleichstromschütze hat aber den Nachteil, daß der Haupt-Gleichstromkreis ein erstes Mal beim Ausschalten des Hauptstromes und ein zweites Mal beim Ausschalten des Gegenstromes unterbrochen werden muß. Zur Verminderung der dabei auftretenden großen Spannungsspitzen können die erwähnten parallel geschalteten Widerstände vorgesehen. sein.It has also been suggested in the main DC circuit Install direct current contactors to reverse the polarity of the winding of the load lifting magnet are determined. Time relays are provided for switching the countercurrent on and off. Reversing the polarity by means of direct current contactors has the disadvantage that the main direct current circuit a first time when switching off the main power and a second time when switching off the countercurrent must be interrupted. To reduce the occurring For large voltage peaks, the aforementioned resistors connected in parallel can be provided. be.

Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß eine solche Steuerung, auch wenn sie sehr sorgfältig ausgelegt wird, reparaturanfällig ist. Außerdem ist die Ein- und Ausschaltung des Gegenstromes mittels Zeitrelais, technisch gesehen, eine sehr schlechte Lösung, denn, wie die Erfahrungen und die Theorie zeigen, ist die Zeitkonstante eines Lasthebemagnets sehr stark von dessen Last abhängig. Die Gegenspannung muß daher längere oder kürzere Zeit eingeschaltet bleiben, je nachdem die Last größer oder kleiner ist. Die Zeitrelais lassen sich aber nur fest einstellen, und es muß daher bei deren Einstellung ein Kompromiß geschlossen werden.However, it has been shown in practice that such a control, even if it is laid out very carefully, it is prone to repair. Also is the switching on and off of the countercurrent by means of a time relay, technically speaking, a very bad solution because, as experience and theory show, is the time constant of a lifting magnet depends very much on its load. the Counter voltage must therefore remain switched on for a longer or shorter period of time, depending on the situation the load is greater or less. The time relays can only be set permanently and a compromise must therefore be made in setting them up.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Lasthebemagnete mit einem Trockengleichrichter, an den die Wicklung des Lasthebemagnets dauernd angeschlossen ist, wobei Mittel zur Steuerung der Erregung, Entregung und Gegenerregung der Wicklung vorgesehen sind, welche Schaltungsanordnung sich von den bekannten Ausführungsformen zwecks Vermeidung der genannten Nachteile gemäß der Erfindung dadurch unterscheidet, daß sie eine zusätzliche Gleichstromquelle zur Erzeugung eines die Gegenerregung der Wicklung des Lasthebemagnets bewirkenden Stromes aufweist, daß die Einleitung der Gegenerregung durch einen Spannungsvergleich erfolgt und daß stromabhängige Mittel zum Ausschalten des die Gegenerregung verursachenden Stromes vorgesehen sind, wenn dieser Strom einen vorausbestimmten einstellbaren Wert erreicht hat.The invention relates to a circuit arrangement for lifting magnets with a dry rectifier to which the winding of the lifting magnet is continuous is connected, with means for controlling the excitation, de-excitation and counter-excitation the winding are provided, which circuit arrangement differs from the known Embodiments in order to avoid the disadvantages mentioned according to the invention differs in that it has an additional direct current source for generation has a current causing the counter-excitation of the winding of the lifting magnet, that the counter-excitation is initiated by a voltage comparison and that current-dependent means for switching off the current causing the counter-excitation are provided when this current reaches a predetermined adjustable value Has.

Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist in F i g. 1 dargestellt. Die F i g. 2 zeigt den zeitlichen Strom-und Spannungsverlauf der Wicklung des Lasthebemagnets beim Ausschaltvorgang mit Gegenerregung.An example embodiment of the circuit arrangement according to the invention is in Fig. 1 shown. The F i g. 2 shows the current and voltage curves over time the winding of the lifting magnet during the switch-off process with counter-excitation.

Zur Herstellung der Verbindung eines Primärschützes 2 der Schaltungsanordnung mit dem Netz ist ein Hauptschalter 1 vorgesehen. Das Primärschütz 2 ist mit einem Transformator 3 verbunden, an den ein aus mehreren Elementen bestehender Trockengleichrichter 4 in Form einer Brückenschaltung dauernd angeschlossen ist. Der Trockengleichrichter 4 ist über eine Leitung 5 direkt und über eine Leitung 6, die über einen Widerstand 7 und eine Spule 9 eines Relais 8 führt, mit einer Wicklung 10 eines Lasthebemagnets verbunden. Der Widerstand 7 läßt sich mittels eines Schützes 11, das als Gleichstromschütz aus-,gebildet ist, überbrücken.To establish the connection of a primary contactor 2 of the circuit arrangement with the network is a Main switch 1 provided. The primary contactor 2 is connected to a transformer 3, to which one consisting of several elements Dry rectifier 4 is permanently connected in the form of a bridge circuit. The dry rectifier 4 is direct via a line 5 and via a line 6, which leads via a resistor 7 and a coil 9 of a relay 8, with a Winding 10 of a lifting magnet connected. The resistor 7 can be by means of a contactor 11, which is designed as a direct current contactor, is bridged.

Vorgesehen ist weiterhin ein zweiter Transformator 12. der über einen dauernd geschlossenen Sicherungsautomaten 13 eingeschaltet und an die Leitungen zwischen dem Hauptschalter 1 und dem Primärschütz 2 angeschlossen ist.A second transformer 12 is also provided via a permanently closed circuit breaker 13 switched on and connected to the lines is connected between the main switch 1 and the primary contactor 2.

Der Transformator 12 weist zwei Sekundärwicklungen auf. An die eine dieser Sekundärwicklungen ist über eine Leitung 14, einen zweiten, ebenfalls dauernd geschlossenen Sicherungsautomaten 15 und einen ersten Schließkontakt eines Schützes 16 sowie über eine Leitung 17 und einen zweiten Schließkontakt des Schützes 16 ein weiterer Gleichrichter 18 angeschlossen. Der Gleichrichter 18 steht über eine Leitung 19 mit der Leitung 6 in Verbindung, an die er zwischen dem Widerstand 7 und der Relaisspule 9 des Relais 8 angeschlossen ist. Von der Leitung 5 zweigt eine Leitung 20 ab, die über die Relaisspule eines Relais 21 an eine Diode 22 führt, welche über einen dritten Schließkontakt des Schützes 16 und über eine Leitung 23 mit dem Gleichrichter 18 in Verbindung gebracht werden kann. Die Leitungen 20 und 23 können zwecks Überbrückung des Relais 21 und der Diode 22 durch Schließen eines Schützes 24 direkt miteinander verbunden werden, wie nachstehend erwähnt wird.The transformer 12 has two secondary windings. A further rectifier 18 is connected to one of these secondary windings via a line 14, a second, also permanently closed circuit breaker 15 and a first make contact of a contactor 16, and a line 17 and a second make contact of the contactor 16. The rectifier 18 is connected via a line 19 to the line 6, to which it is connected between the resistor 7 and the relay coil 9 of the relay 8. A line 20 branches off from the line 5, which leads via the relay coil of a relay 21 to a diode 22 which can be connected to the rectifier 18 via a third make contact of the contactor 16 and via a line 23. The lines 20 and 23 can be connected directly to one another by closing a contactor 24 in order to bypass the relay 21 and the diode 22, as will be mentioned below.

Auf das Kommando »Erregung« wird die Wicklung 10 des Lasthebemagnets zufolge ihres dauernden Anschlusses an den Trockengleichrichter 4 zur Aufnahme einer Last erregt. Das Schütz 11 befindet sich in der zum Kurzschließen des Widerstandes 7 bestimmten Stellung.In response to the “excitation” command, the winding 10 of the lifting magnet is excited due to its permanent connection to the dry rectifier 4 in order to receive a load. The contactor 11 is in the position intended for short-circuiting the resistor 7.

Um die Last fallen lassen zu können, wird auf das Kommando »Gegenerregung« der Trockengleichrichter 4 durch Betätigung des Primärschützes 2 vom Netz getrennt und durch Schließen des Schützes 16 der Gleichrichter 18 über den Transformator 12 eingeschaltet. Beim Ausschalten des Primärschützes 2 geht das Schütz 11 wieder in seine Unterbrechungsstellung über, wodurch der Widerstand 7 wieder in den Stromkreis vom Gleichrichter 4 über die Wicklung 10 des Lasthebemagnets geschaltet wird. Es wird somit der Widerstand im Haupt-Gleichstromkreis um den Wert des Widerstandes 7 vergrößert und die Zeitkonstante des Abbaues des magnetischen Flusses an der Wicklung 10 des Lasthebemagnets herabgesetzt.In order to be able to drop the load, the dry rectifier 4 is disconnected from the mains by actuating the primary contactor 2 on the command “counter excitation” and the rectifier 18 is switched on via the transformer 12 by closing the contactor 16. When the primary contactor 2 is switched off, the contactor 11 returns to its interruption position, as a result of which the resistor 7 is switched back into the circuit from the rectifier 4 via the winding 10 of the lifting magnet. The resistance in the main DC circuit is thus increased by the value of the resistor 7 and the time constant for the reduction of the magnetic flux on the winding 10 of the lifting magnet is reduced.

Beim Abschalten der Wicklung 10 des Lasthebemagnets vom Netz mittels des Primärschützes wird durch die Freigabe des Widerstandes 7 über diese Wicklung eine hohe Spannung induziert, die ziemlich rasch abklingt. Während dieser Zeit ist das Schütz 16 eingeschaltet und die Gegenspannung des Gleichrichters 18 vorhanden. Sobald die Spannung an der Wicklung 10 des Lasthebernagnets unter den Wert der Spannung am Gleichrichter 18 sinkt, fließt über die Diode 22 ein Strom durch das Relais 21, welches erregt wird und das Schütz 24 einschaltet, so daß der vom Gleichrichter 18 gelieferte Gegenstrom nach der Wicklung 10 zu fließen beginnt, was vorher nicht geschehen konnte und demzufolge eine Gefährdung des Gleichrichters 18 durch die hohe Spannungsspitze ausgeschlossen ist. Die Abschaltung des Gegenstromes erfolgt durch das Relais 8, das anzieht, sobald der Gegenstrom einen bestimmten Wert erreicht hat. Zur Einstellung dieses Wertes ist das Relais 8 mit einer Spannungsspule 25 versehen, die über Leitungen 26 und 27 mit einem Widerstand 28 verbunden ist, der zur Einstellung der Spannung der Spannungsspule 25 bestimmt ist. Beim Anziehen des Relais 8 schaltet es das Schütz 16 aus, wodurch der Gegenstrom durch den Gleichrichter 18, das Schütz 24, die Leitungen 19 und 20, das Relais 8 und die Wicklung des Lasthebemagnets ausgeschaltet wird.When the winding 10 of the lifting magnet is switched off from the mains by means of the primary contactor, the release of the resistor 7 induces a high voltage across this winding, which decays fairly quickly. During this time, the contactor 16 is switched on and the counter voltage of the rectifier 18 is present. As soon as the voltage on the winding 10 of the load lifting magnet drops below the value of the voltage on the rectifier 18, a current flows through the diode 22 through the relay 21, which is energized and the contactor 24 switches on, so that the countercurrent supplied by the rectifier 18 after the Winding 10 begins to flow, which could not have happened before and consequently a risk to rectifier 18 from the high voltage spike is excluded. The countercurrent is switched off by the relay 8, which picks up as soon as the countercurrent has reached a certain value. To set this value, the relay 8 is provided with a voltage coil 25 which is connected via lines 26 and 27 to a resistor 28 which is intended for setting the voltage of the voltage coil 25. When the relay 8 is pulled in, it switches off the contactor 16, whereby the countercurrent through the rectifier 18, the contactor 24, the lines 19 and 20, the relay 8 and the winding of the lifting magnet is switched off.

F i g. 2 zeigt zwei Oszillogramme, aufgenommen bei der Anwendung der beschriebenen Schaltungsanordnung in Verbindung mit einem Lasthebemagnet mit einer Leistungsaufnahme von 4 kW bei 220 Volt, wobei oben die Spannung und unten der Strom der Wicklung 10 des Lasthebemagnets dargestellt ist. A bezeichnet die Spannungs- und Stromverhältnisse im Moment der Abschaltung der Wicklung 10 des Lasthebemagnets vom Netz, B diejenige bei der Einschaltung der Gegenerregung und C diejenigen bei der Abschaltung der Gegenerregung. Das Oszillogramm wurde bei unbelastetem Magnet aufgenommen.F i g. 2 shows two oscillograms recorded using the described circuit arrangement in connection with a lifting magnet with a Power consumption of 4 kW at 220 volts, with the voltage at the top and the current at the bottom the winding 10 of the lifting magnet is shown. A denotes the voltage and current conditions at the moment the winding 10 of the lifting magnet is switched off from the mains, B those when the counter-excitation is switched on and C those when switching off the counter excitation. The oscillogram was with the magnet unloaded recorded.

Vorgesehen ist weiterhin eine nicht gezeichnete Reservebatterie, die bei Ausfall der Netzspannung eingeschaltet wird und dazu bestimmt ist, ein Abfallen der Last zu verhindern. Die Umschaltung vom Netz auf die Batterie erfolgt selbsttätig mittels bekannter Mittel, wobei der Anschluß unmittelbar an die Wicklung 10 des Lasthebemagnets erfolgt. Es hat sich gezeigt, daß die Umschaltzeit so kurz ist, daß ein Abfallen der Last mit Sicherheit vermieden wird, indem die Umschaltzeit durch den durch die Selbstinduktion der Wicklung unterhaltenen Strom überbrückt wird, was bei Unterbrechung des Haupt-Gleichstromkreises nicht der Fall sein würde. Die Verwendung einer Reservebatterie an Stelle einer in Pufferschaltung vorgesehenen Batterie, die zur Erzielung der genannten Wirkung, nämlich das Abfallen der Last bei Ausfall der Netzspannung zu verhindern, wie dies bereits vorgeschlagen worden ist, hat den Vorteil, die Batterie weitgehend zu schonen und ihre Lebensdauer zu vergrößern.A reserve battery, which is not shown, is also provided is switched on in the event of a mains voltage failure and is intended to cause a drop to prevent the load. The switchover from the mains to the battery takes place automatically by known means, the connection directly to the winding 10 of the Lifting magnet takes place. It has been shown that the switching time is so short that a drop in the load is avoided with certainty by the switching time bridged by the current maintained by the self-induction of the winding becomes, which would not be the case if the main DC circuit was interrupted. The use of a reserve battery instead of one provided in a buffer circuit Battery necessary to achieve the aforementioned effect, namely the dropping of the load to prevent in the event of a mains voltage failure, as has already been proposed has the advantage of largely conserving the battery and increasing its service life enlarge.

Der materielle Aufwand zum Aufbau der beschriebenen Schaltungsanordnung ist verhältnismäßig klein, indem zur vollständigen Steuerung lediglich ein Gleichstromschütz benötigt wird und die Anwendung von Umpolschützen vermieden ist.The material expenditure for the construction of the circuit arrangement described is relatively small, with only one DC contactor for full control is required and the use of polarity reversal contactors is avoided.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement for lifting magnets with a dry rectifier to which the winding of the lifting magnet is permanently connected, means for controlling the excitation, de-excitation and counter-excitation of the winding are provided, characterized in that it has an additional direct current source for generating the counter-excitation of the Winding of the lifting magnet causing current has that the initiation of the counter-excitation takes place by a voltage comparison and that current-dependent means are provided for switching off the current causing the counter-excitation when this current has reached a predetermined, adjustable value. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a resistor (7) is switched into the line (6) from the dry rectifier (4) to the winding (10) of the lifting magnet, which when the winding is energized by a contactor (11 ) is short-circuited, but when the winding of the lifting magnet is switched off, the contactor (11) drops out to increase the resistance of the main DC circuit (dry rectifier 4, lines 5, 6, winding 10). 3. Circuit arrangement according to Claims 1 and 2, characterized in that the direct current source (rectifier 18) intended to generate the current for the counter-excitation on the command "counter-excitation" without interrupting the main DC circuit, but with separation of the dry rectifier (4) from Network, connected to the network by means of a contactor (16) and connected to the winding (10) of the lifting magnet via the coil (9) of a relay (8), the resistor (7) in the main DC circuit being outside this connection. 4. Circuit arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that in the connection (line 20) of the direct current source (rectifier 18) with the winding (10) of the lifting magnet a diode (22) and with this in series the coil of a relay ( 21) are switched, which relay (21) responds when the voltage at the winding (10) of the lifting magnet has dropped below the voltage of the direct current source (rectifier 18) after the excitation has been switched off, but which relay (21) switches on after excitation Contactor (24) for short-circuiting its coil and the diode (22) and for establishing a direct connection with the winding (10) of the lifting magnet for the countercurrent operated by the latter. 5. Circuit arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the relay (8) switched into the connecting line from the direct current source (rectifier 18) to the winding (10) of the lifting magnet has a voltage coil (25), the voltage of which is provided by means of a resistor ( 28) it is adjustable which relay (8) responds when the counter current has reached a certain adjustable value and causes the contactor (16) connected to the circuit of the direct current source (rectifier 18) to switch off the counter excitation to drop out. 6. Circuit arrangement according to claims 1 to 5, characterized in that a reserve battery and switching means are provided which automatically switch on the battery to the winding (10) of the lifting magnet in the event of a mains voltage failure. Publications considered: German Patent No. 1039 205.