Leonardsatz

[martin87]

Hallo!

Ich hätte eine Frage zum Leonardantrieb bei Pendelbahnen. Wie wird beim Generator das Feld erregt? Gab es da eine kleine Thyristorbrücke oder einen mechanischen Feldsteller?

mfg martin

[ATV]

Das ist verschieden. Bei den ersten Seilbahnantrieben gab es noch keinen Thyristor. Dieser wurde erst 1957 erfunden. Vorher setzte man einen sogenannten Erregergenerator
Dieser wurde auf die gleiche Welle montiert wie der Drehstrommotor und der Gleichstromgenerator. Über 2 Feldsteller konnte das Generatorfeld des WL und das Motorfeld des Gleichstromantriebmotores verändert werden um so die Drehzahl zu regulieren. Ich habe das, um es zu verdeutlichen kurz aufgezeichnet.

A=Anwurfmotor (ggf mit Sanftstart)
B=Erregergenerator
C=Drehstrommotor
D=Gleichstromgenerator
E=Gleichstromgenerator (Antriebsmoto)
F=Wendeschützen für wechsel der Polarität des Generatorfeld (Fahrrichtungsabhängig)

Mit der Entwickung von Leistungsthyristoren so ab Ende 60er Jahre kamen dann die Feldregelgeräte auf. Die Gleichstromsteller übernahmen die Aufgabe des Erregergeneratores. Diese Geräte wurden mit Drehstrom gespiesen und besassen einen eingebauten Gleichrichter. Mit einem Analogeingang konnte der Zündzeitpunkt der Thyrstoren verändert werden und so das Motor- und Generatorfeld verändert werden was eine Veränderung der Drehzahl zur Folge hatte.
Auch hierzu habe ich ein kleines Prinzipschema gezeichnet.

A=Anwurfmotor (ggf mit Sanftstart)
B=Drehstrommotor
C=Gleichstromgenerator
D=Gleichstromgenerator (Antriebsmoto)
Darüber der Motorfeldregler und der Generatorfeldregler.

Heute werden diese Geräte nicht mehr hergestellt, mit der Entwicklung der einheitlichen DCS Systeme wurden sie Nutzlos da man diese Gleichstromstelle in Kompaktbauform eingentlich auch für WL Systeme einsetzen kann. GGF werden Occasionen noch gelagert und revidiert.
Der WL war jahrelang die einfachste Lösung für Seilbahnantriebe mit grosser Leistung >500kW. Der letzte Ging 1998 vom Stapel. Nicht nur bei Pendelbahnen wurde dieses System verwendet, auch bei teurere Sesselliften, Kabinenbahnen und sogar kuppelbaren Sesselbahnen.

Hoffe das ist einigermassen verständlich. Fotos werde ich davon keine posten, sonst wird sowieso wieder gemeckert.

[Lagorce]

Bin fast 100% sicher, dass dieses Topic ganz mysteriös in der Liste zurückgefallen ist.


Besten Dank für deine Ausführungen. Meine Praxiserfahrung bzgl. WL ist sehr eingeschränkt, kenne Stromrichter und FU weitaus besser.

Interessant, dass noch 1998 WL eingesetzt wurden, da gab's bereits seit einigen Jahren grosse 4Q (4-Quadranten) Thyristor-Stromrichtergeräte. Habe in den frühen 90er Stromrichterleistungsantriebe projektiert und in Betrieb genommen, allerdings nicht im Seilbahnbereich. In der gleichen Zeitspanne kamen AC-Servoantriebe, damals meist noch durch Hall-Sensoren gesteuerte Blockkommutiering, spàter folgte die resolverbasierte Sinusansteuerung.

Gehe ich richtig davon aus, dass beim ersten Schema, die Erregung direkt über Rheostate od. Stufengeschaltete Widerstände verändert wird, da es ja noch keine Leistungselektronik gab?
Wie erfolgt die Einstellung der Generatorerregung im Zusammenhang mit deren des Hauptantriebsmotors der Bahn?


Sinngemäss beim 2, Schema, wie werden die Erregungen angesteuert? Festerrerung des Motors (ausser im Feldschwächenbereich)?


Feldpeisegeräte sind im Grunde genommen vereinfachte 2-Quadranten Stromrichter, bei grösseren Stromrichtern wird legidlich ein Stromrichter mit geringer Leistung als Felspeisegerät eingesezt. Bei kleinen bis mittelgrossen Stromrichtern ist das Feldspeisgerät integriert. Feldpseisegeräte zur Erregung von fremderregten Gleichstrommaschinen sind eigentlich nichts anderes als DC-Spannungsversorgunen, bei denen man die Ausgangsgleichspannung (meist Stufenlos) verändern kann und, falls erforderlich, die Drehrichtung durch Umpolung der Erregungsspannung ändern (bzw. ggf. elektrisch bremsen).

Könnte mir vorstellen, dass noch relativ spät (d.h. vie ATV erwänht Anno 1998) WL neu eingebaut wurden wegen der grösseren Toleranz bei zu wenig starrem Netz.
Inbses der Betrieb von Stromrichtern in generatorischen Quadranten kann bei schwachem od. unstabilem Netz problematisch sein. Weiterer Vorteil vom WL ist die Entkoppelung vom Netz, also keine Netzrückwirkungen wie bei Phasenanschnittsteuerung.

Nachteilig bei WL sind Investitionskosten, Wartung und insbes. der erhöhte Energieverbrauch. Deshalb wurden WL allmählich durch Stromichter verdrängt und später wurden DC Antrebe durch FU AC Antriebe abgelöst, obwohl bei Bahnen immer noch DC Drives eingesetzt werden, insbes. z.B. in Frankriech und Italien. Dor kam der Umstieg auf AC Drives viel späer als in der Schweiz.

[ATV]

Gehe ich richtig davon aus, dass beim ersten Schema, die Erregung direkt über Rheostate od. Stufengeschaltete Widerstände verändert wird, da es ja noch keine Leistungselektronik gab?
Wie erfolgt die Einstellung der Generatorerregung im Zusammenhang mit deren des Hauptantriebsmotors der Bahn?

Richtig. Leistungselektronik gab es damals noch nicht, bzw etwas später vereinzelt der Einsatz von Elektronenröhren. Verstellung rein mechanisch Stufenschalter, Servopoti und Schützen mit Widerständen. Bei grösseren Anlagen gab es sogar einen eigenen kleinen Ward-Leonard nur für die Erregerspannung. Der Sollwert wird direkt über ein Poti vorgegeben.

Sinngemäss beim 2, Schema, wie werden die Erregungen angesteuert? Festerrerung des Motors (ausser im Feldschwächenbereich)?

Richtig. Der Motor besitzt eine Festerregung. Das Generatorfeld Regelgerät besitzt einen Sollwerteingang sowie einen Analogeingang für den Motortacho. Der Sollwert wird von der Sollwertbildung der Steuerung geliefert. Die Steuerung liefert nur den Sollwert, und überprüft den Istwerk, kann aber keinen Einfluss auf den Sollwert nehmen. Das macht das Generatorfeld Regelgerät selber.
Sollwertbildung besteht aus Vorgabe des Fahrpotis und der Ablauf des Fahrprogramms, Wie Einfahrt oder Stützenüberfahrten usw.

WL wurde gerne bei grossen Bahnen und schwachen Inselnetzen eingesetzt. Zum Beispiel Samnaun der Doppelstöcker. Beispielsweise hatte die alte Luftseilbahn Selma-Landarenca einen WL im Berg. Das Netz war derart schwach, dass im ganzen Dorf die Lichter flackerten wenn der WL gestartet wurde. Darum hat die neue Bahn den Antrieb im Tal.

Alles Schnee von Gestern. Seit 10 Jahren Nur noch AC Antriebe. Wie konnte man nur so lange auf sowas tolles verzichten....

[Lagorce]

Besten Dank für die zusätzlichen Erläuterungen.

Mit Leistungselektonik mit wassergekühlten Röhren hab ich mich schon befasst, allerdings nur sehr ungern, da noch Mittelspannung im Spiel war. Zudem sind die Rörhren je nach Leistung ungeheur teuer und zudem noch Schockempfindlch. Störungen beheben war mühsam, da alles mit Schlüsseltransfersystem verriegelt war.

Früher gabs mangels Leistungselektronnik allerlei exotische Geräte und Motoren. Kann mich noch an Stufenschaltysteme mit Ölbad erinnern sowie wie weitere Kuriositäten, die man als Requisite in Metropolis hätte einsetzen können.

[ATV]

Im Buch "Bergbahnen der Schweiz" aus dem Jahre 1959 sind diverse technischen Beschreibungen drinn, Von WL's und DNK's bis zu Schleiffringläufe inkl Schemas. Den Rest der Kuriositäten kennt man von Hören/Sagen oder aus alten Büchern, technischen Beschreibungen und alten Ausbildungs und Kurunterlagen. Im Einsatz ist sowas nur noch in Glücksfällen. Mir ist kein WL mit Erregergenerator bekannt der noch im Einsatz ist.

[Lagorce]

Hab schon von diesem Buch gehört, ist wohl leider nirgendwo mehr auffindbar.

Fachbücher über moderne Seilbahntechnik (sprich Stand mit FU, Sicherheits-SPS usw.) gbt es wohl keine, nicht einmal bei Springer; habe jedoch nicht nachgeschaut. Irgendwie sind Fachbücher in solchen Bereiche oft technisch onehin etwas überholt. Hab übrigens auch nie ein wirklich gutes Buch über moderne Steuerungstechnik gesehen. Vermutlich schreiben die. die wirklich drauskommen nicht gerne und die, die Bücher schreiben, stecken nicht mehr alltäglich in der Praxis.

Jedenfalls wird hier im Forum z.T. über technsiche Einzelheiten gesprochen, die man nirgends in der Fachliteratur finden kann. Zudem sind Spezialisten wie ATV über den letzten Stand der Entwicklung informiert und dort kommt onehin kein Buch ran.


Antike Exoten der Antriebstechnik kenn ich nur schlecht aus eigener Erfahrung. DNK hab ich mal revidiert, Schleifringmotoren auch, aber WL hab ich nie in Betrieb genommen. In Zahlreichen Anlagenretrofits im Industriebereich setzte ich lediglich den Ersatz von DC, Schleifringläufermotoren sowie allerlei sonstige wilde Exoten durch FU durch, da es onehin in den meisten Fällen sinnlos war, eine veraltete und nachteilige Antriebstechnik beizubehalten. Zudem kommt noch die problematische Ersatzetihaltung hinzu.

Bestehende Gleichstrommotoren kann man bei Ausfall des WL Umformers i.d.R. durch Stromrichter ersetzen.
Bei alten sehr grossen Stromrichtern kann sich u.U. ein Retrofit des Steuerteils unter beibehalt des alten Leistungsteils (Thyristorbrücken) lohnen, wird jedoch ziemlich selten durchgeführt.
Ist das Netz schwach, kann sich der Einsatz eines modernen FU mit IGBT Einspeise-/Rückspeiseeinheit lohnen, da ein solcher FU sehr robust bzgl Netzschwankungen ist (weitaus unempfindlicher als FU mit konventionnellen Speiseeinheiten mit Dioden- oder Thyristorleichrichten).


KORREKTUR:
War natürlich gemeint,. dass man falls erforderlich den WL Umformer in den meisten Fällen durch einen Stromichter ersezten kann, ein Stromrichter selbst ersezt nicht den Motor.
In der Praxis wird jedoch oft auf AC Antrieb mit FU umgestellt. WL, DC Motoren und Stromrichter sind nicht ganz billig so stellt sich bei einem Komponentenausfall di Frage, ob sich es sich nicht lohnt, ggf. den gesamten DC Antrieb durch einen AC Antrieb mit FU zu ersetzen (bei hochmomentigen langsamen DC Motoren u.U. nur bedingt möglich, bei Seilbahnen ist dies i.d.R. jedoch nicht problematisch).

[Yeti01]

Merci, für die Erläuterungen. So lerne ich auch wieder etwas dazu !!

[ATV]

Hoffe Yeti macht sich hier nicht lustig über Leute die sich Mühe geben eine sinnvolle Diskusion zu führen.

Aufgrund des Wunsches des Users, der die PN geschrieben hat, wurde die PN gelöscht.

MFG Mod. Dachstein


Pendelbahn FA Streiff/Frey ca 200kW


Pendelbahn FA VR/Frey ca 500kW


Windenaufzug FA Habegger/Sisag ca 280kW


Sesselbahn fix FA BMF/Frey 1994 ca 100kW


Sesselbahn Kuppelbar Fa Städeli/Frey ca 180kW


Pendelbahn Fa Konsortium/Oerlikon ca 350kW


So sieht ein Generatorfeldregler System Waleotron der FA Reliance aus. Gesucht da nicht mehr käuflich.


Erste Bahn mit AC Drive. 1998

[Lagorce]

Danke für die Bilder. Den ersten WL erkenn ich glaub, bei einem der weiteren bin ich mir nicht ganz sicher. Mehr sag ich nicht dazu.

Schön mal einen Waleotron abgbildet zu sehen, wie gesagt, mit denen hab ich keine direkte Praxiserfahrung. Im allgemeinen Industriebereich hat man früher als bei Seilbahnen von WL auf Stromrichter umgestellt.

Eigentlich gehe ich davon aus, dass man mit entsprechender Parametrierung einen Waleotron durch einen kleinen Stromrichter ersetzen kann. Da jedoch bei high-end Stromrichtern wie dem ABB DCS 800 die Steuerelektronik weitgehend unabhängig von der Leistung ist, ist der Gerätepreis im untersten Leistungsbereich relativ hoch (Steuerelektronik ist bis auf kleine Einzelheiten diesselbe bei einem 20 [A] wie bei einem 5200 [A] Gerät). Da kann man sich überlegen, ob es nicht sinnvoller ist, den gesamten WL durch einen Stromrichter zu ersezen (macht sinn wenn Netz stabil und Motor noch relativ neu) oder sonst ggf. komplett auf AC mit FU umzustellen.

Weisst du, ob die Schilthornbahn mit ABB ACS 600 ausgestattet wurde (als Vorgänger des heutigen ACS 800 und Nachfolger des SAMI STAR)? Die in 2001 in Betrieb genommene Fun'Ambule SSB in CH-Neuchâtel wurde mit ACS 600 FU ausgestattet und soviel ich weiss bereits mit IGBT Einspeise-/Rückspeiseeinheit (ISU für IGBT Supply Unit bei ABB, entspricht "Active Frontend" bei Siemens). Bin mir nicht sicher, ob ISU zur Zeit der Rehab von der Schilthornbahn bereits verfügbar waren.

In der Schweiz hab ich bei Seilbahnen nur FU von ABB gesehen. In Frankreich (aboslutes Reich des DC-Antriebes) gibt es noch Vacon (schwedische Fa. gegründet von ABB Abspringern). Nordamerikanische und asiatische Gross-FU sind wenig auf den europäischen Markt ausgerichtet. Im Leistungsbereich oberhalb 1 [MW] gibt eh nur noch wenige FU Hersteller.

[Yeti01]

@ATV: Nö, ist ehrlich gemeint - ich habe zwar schon seit Jahren mit WL-Sätzen zu tun, aber zwischendurch etwas Theorie und Auffrischung tut gut!

Wir haben übrigens für die Regelung ein Simoreg Stromrichter Kompaktgerät in Verwendung.

[OWstSp]

Hab schon von diesem Buch gehört, ist wohl leider nirgendwo mehr auffindbar.

ist so ab 25 Euro durchaus noch antiquarisch einfach zu haben!
http://www.zvab.com/advancedSearch.do?t ... hlisberger


ciao
Herbert

[Lagorce]

Danke für den Hinweis.


@Yeti01
Die SIMOREG mit dem sprichwörtlichen Siemens-Bedienkomfort (mit dem Handdisplay.).

Während Mitbewerber bereits mehrzeilige Volltextdisplays hatten, musste man sich mit Siemens stets noch mit einer Zeile 7-Segmen Anzeigen und 3 oder43 Tasten herumschlagen (sogar noch mit den SIMOVERT MASTERDRIVES MC und VC) sofern man den PC nicht einsetzte..

Frühe S5 Programmiersoftwareversionen liefen noch unter CP/M aber am allerschlimmsten zum programmieren waren die alten Telemec SPS. Mag die onehin nicht. Siemens ist zwar eine Softwarehorrorfirma aber die Hardware in i.d.R. zuverlässig und die Dokus sind im Gegesatz zu deren der Franzosen brauchbar.

Im Bereich Antriebstechnik würde ich tendenziell ABB als führend vor Siemens einstufen, insbes. für high-end Produkte. Supportweise ebenfalls, da bei Siemens der Support äusserst burokratisch geworden ist. Hardwaremässing sind ABB, Siemens und Vacon (von ABB Abspringern gegründet worden) wohl ähnlich zuverlässig. Also sehr zuverlässig für grosse Antriebe.

[Yeti01]

Display??
Das gab´s damals nur von anderen Herstellern!
Wir haben noch eine spezielle Steuerplatine...

Du schreibst: Siemens ist bürokratisch geworden - waren die das nicht schon immer???

Ich habe damit ja eigentlich nur als "Endverbraucher" zu tun, und bei unseren neueren Bahnen sind auch nur mehr ABB Antriebe in Verwendung.

[Shadow007]

hi,

wie es aussieht hab ich endlich leute gefunden die sich mit den alten leonardsatz auskennen.
kurz was zu mir, mache auf abendschule den techniker, im 3. jahr müssen wir uns ein projekt suchen,
die firma eines schulkollegen hat uns angeboten einen leonardsatz baujahr 1920 zu überholen,
bei einer leistung von fast 1mw war uns das aber zu link, haben uns nun dazu entschlossen eine theoretische ausarbeitung darüber zu machen ( mit einem modell 1:irgendwas)

bin nun auf der suche nach unterlagen zu leonardsatz, wie die regelung funktioniert und was sie bewirkt, im moment wird der leonardsatz von hand bedient,
dies soll zukünftig jedoch eine sps (s7) übernehmen (ich wär ja für eine RSLogix, aber leider sind die in europa nicht so bekannt)

hat vielleicht einer unterlagen/buchtips indem der leonardsatz bis ins kleinste detail beschrieben wird (ist nicht mein jahrgang das ding )

danke maik

edit: fast was vergessen, kleine erläuterung, der leonardsatz wird in der firma verwendet um ein drehstromnetz (variable spannung/frequenz) zu erzeugen,
damit werden neu-anlage getestet um diese dann in die ganze welt zu verschiffen, ein abriss und kleine variante ist für die firma unsinnig, da pro jahr nur 3-4 anlagen getestet werden müssen
wäre es nicht rentabel