<Desc/Clms Page number 1>
Putszahl-Kontroil-und Regeleinrichtung für elektrische Synchronmotor-Uhrenanlagen.
EMI1.1
betrieben werden.
Wie z. B. durch die deutsche Patentschrift Nr. 328026 bekanntgeworden, wird bei solchen Einrichtungen die elektrische Pulszahl durch die Gangdifferenz einer elektrischen, von einem Synchron-
EMI1.2
die bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art noch unentwickelt und tragen demzufolge weder den normalen noch den abnormalen Betriebsbedingungen dieser Aufgabe Rechnung ; z.
B. die Kontakteinrichtungen zur Regelung der Pnlszahl entsprechen nicht den praktischen Anforderungen des normalen Betriebes, weil die Kontaktsehliessung zu lange anhält und so lange ununterbrochen dauert, bis sich nicht die relative Lage der Zeiger mit den Kontakten zueinander ändert. Diese zu lange ununterbrochene Kontaktdauer bedingt eine zu weitgehende Öffnung und Schliessung der Steuerorgane des Betriebsmittels bzw. ein Überregulieren und dadurch ein anhaltendes periodisches Schneller-und Langsamlaufen der Stromerzeuger-Antriebsmaschine. Demgegenüber trägt die Einrichtung gemäss vorliegender Erfindung sowohl den normalen als auch den abnormalen Betriebsbedingungen Rechnung.
Dieselbe besteht aus einer durch die Differenzbewegung eines Differentialgetriebes betätigten ruhend angeordneten Zeigerund Kontakteinrichtung, die zur Vermeidung einer Überregulierung in Serie geschaltete Kontakteinrichtungen besitzt.
In Fig. 1-8 sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung unter Weglassung aller nicht dazugehörigen Bauteile schematisch veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 ein Relais zur Fernsteuerung des kleinen elektrischen Steuermotors in Fig. 2, die eine an sich bekannte Drehzahl-Verstellvorrichtung für Kraftmaschine darstellt. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Differentialgetriebes im Zusammenbau mit einer Kontaktgebereinrichtung in der Seitenansicht, während Fig. 4 diesen Kontaktgeber in Vorderansicht in Verbindung mit dem Leitungssehema, in Zusammenschaltung mit dem Relais nach Fig. 1, dem Steuermotor Fig. 2 und mit einem periodisch arbeitenden Stromunterbrecher zeigt, den Fig. 5 in Vorderansicht darstellt. Big. 6 und 7 zeigen in Vorderansicht zwei Ausführungsbeispiele des Kontaktgebers zur Fernsteuerung des Motors in Fig. 2.
Fig. 8 zeigt einen Umschaltsteuerkontakt.
Das in Fig. 3 dargestellte Differentialgetriebe besteht ans den beiden auf der Welle b drehbar
EMI1.3
dem mit der Welle b festverbundenen Arm t gelagert ist. Die zu regelnde Kraftmaschine ist beispielsweise ein Wechsel-bzw. Drehstromgenerator, der durch eine Dampfturbine betrieben wird, deren Drehzahl durch den Pulsregler geregelt werden soll. Das eine Kegelrad d wird durch einen kleinen Synchronmotor angetrieben, von dem nur der Rotor gin Fig. 3 dargestellt ist.
Der Antrieb erfolgt zur Verringerung der Drehzahl über eine Schnecken- und Zahmadübersetzung h auf das Stirnrad i, einen zwischen diesem und dem Kegelrad d in fester Verbindung eingebauten umlaufenden Stromunterbrecher I, der die Strom-
EMI1.4
trieben. Während die Drehrichtung des Kegelrades d die entgegengesetzte wie beim Kegelrad c ist, werden die Übersetzungsverhältnisse dieser beiden Antriebe so bemessen, dass die Umdrehungszahl der beiden Kegelräder c und il bei der richtigen Drehzahl der Kraftmaschine genau gleich sind.
In diesem Falle
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
maschine in ihrer Drehzahl zurückbleibt oder voreilt, so kommt diese Differenz durch eine kreisende Bewegung des Planetenrades e um die Achse der beiden Kegelräder c und d zum Ausdruck, welche beim Zurückbleiben der Drehzahl in dem einen Drehsinn und beim Voreilen in dem andern Drehsinn auf die Welle b übertragen wird. Demzufolge können mit dieser Welle b die Kontaktgeber zum Steuern des Motors a betätigt werden. Am einfachsten z. B. dadurch, dass man den als Feder ausgebildeten Kontakthebel o, Fig. 6, auf die Welle b federnd aufklemmt und zwischen den beiden Kontaktschrauben p und p' anordnet.
Infolge der federnden Klemmung der Kontaktfeder o auf der Welle b ist es möglich, dass sich diese, unter Überwindung der Klemmreibung, auch dann weiterdrehen kann, wenn die Kontaktfeder an dem Kontakt p oder p'anliegt. Dieser Fall könnte bei einer plötzlichen starken Be-oder Entlastung eintreten, worauf nach dem Eintreten des Gleichgewichtszustandes der Kontaktgeber wieder normal arbeiten kann.
Durch einen solchen Vorgang hat sich aber die Lage der Kontaktfeder o auf der Welle bin der einen oder andern Drehrichtung geändert, demzufolge kann die resultierende Differenzbewegung der Welle b bzw. die Differenz in der Drehzahl der Kraftmaschine nicht mehr zum Ausgleich gebracht werden. Da dieser Ausgleich aber eine Notwendigkeit bildet, wenn es sich z. B. darum handelt, ein Richtiggehen von Synchronmotoruhren im Anschluss an diese Kraftmaschine zu erzielen, so empfiehlt es sich, den
EMI2.2
bei-den vorerwähnten vorübergehenden abnormalen Betriebsfällen auftretenden Gangdifferenzen wieder eingeholt bzw. zum Ausgleich gebracht.
Bei der Ausführungsform der Steuerkontaktei1ll'ichtung nach Fig. 4 befindet sieh der Kontakthebel o ebenfalls zwischen den beiden Kontaktschrauben p und p', jedoch ist er nicht auf der Differenzialtriebwelle b angeordnet, sondern einerseits mit dem seiner Achse nach verschiebbaren und um sein Lager schwenkbaren Führungshebel q durch ein Gelenk verbunden, und anderseits wird er durch ein Drucklager 'gegen die auf der Welle b verstellbar befestigte kreisrunde Metallscheibc s, u. zw. normalerweise in deren Vertiefung s', gedrückt. Der Druck wird durch die Feder t (Fig. 3) ausgeübt, deren Spannung durch die Druckschraube t'regelbar ist. Am unteren Ende des Kontakthebels o befindet sich eine kleine Laufrolle, die auf der Metallschcibe s läuft, wenn diese sich dreht.
Bei normalem Betrieb greift der Kontakthebel o mit seiner Rolle in die Vertiefung s'der Scheibe s und ist durch diese in leitender Verbindung mit der Welle b, auf welcher der periodische Stromunterbrecher 1 drehbar gelagert ist, der eine periodische Stromverbindung und Unterbrechung durch die Feder !'herstellt.
Tritt nun bei der Kraftmaschine eine Abweichung von der normalen Drehzahl ein, so wird der Steuerkontakthebel o im Sinne der resultierenden Differenzbewegung vorwärts oder rückwärts bewegt und bei der Berührung seiner Kontakte mit den Kontaktschrauben p und p'den Steuermotor a durch das Relais in der einen oder der andein Richtung unter Strom setzen bzw. denselben im Sinne des Ausgleiches der eingetretenen Abweichung steuern. Der zwischengeschaltete periodische Stromunter brecher 1, l' bezweckt, in den Pausen der durch ihn verursachten Stromunterbrechungen dem Regler Zeit zur Erreichung des Beharrungszustandes zu geben und damit ein periodisches Öffnen und Schliessen bzw. ein Uberregulieren des Reglers zu vermeiden.
Wenn bei grossen Belastungsänderungen die Scheibe s sich weiter bewegt, als es die Einstellung der Kontaktschrauben p und p'gestattet, so wird nach dem Anstoss des Kontakthebels o an den einen oder den andern dieser Kontakte dessen Laufrolle aus der Vertiefung s'der Scheibe s gedrängt und beim Weiterdrehen der Scheibe bei geschlossenem Steuerkontakt auf deren Umfang laufen, bis nach genügender Öffnung oder Schliessung des Steuerorgans des Betriebsmittels der Kraftmaschine eine rückläufige Differenzbewegung der Metallscheibe s eintritt und die Vertiefung s'die Rolle samt Kontakthebel o mitnimmt, wodurch der geschlossene Steuerkontakt p oder p'wieder unterbrochen wird.
Damit ist die eingetletene Differenz der Drehzahl der Kraftmaschine von der richtigen Zahl der Umdrehungen in der fraglichen Zeitdauer wieder ausgeglichen.
EMI2.3
rückläufigen Bewegung der Differentialbewegung der Metallscheibe s, d. h. nach dem Erreichen und Überschreiten der richtigen Drehzahl der Kraftmaschine, geschlossen bleibt, so empfiehlt es sich, in die Verbindungsleitungen zwischen den Steuerkontakten p und p'mit dem Steuerrelais Fig. l eine Kontakteinrichtung nach Fig. 8 einzuschalten, die in jeder Bewegungsrichtung gegen die Kontakte p'-p'bzw. p'¯pl die Kontakte schliesst und bei der entgegengesetzten, d. h. rückläufigen Bewegung unterbricht, ohne die Differentialbewegung des Getriebes zu behindern.
Dies geschieht gemäss Fig. 8 mittels eines zwischen den Kontakten pu-pu einerseits und pu-pu anderseits wie bei Fig. 3 und 4 gelagerten Steuerhebels o', der gegen die gleichfalls auf der Differentialwelle-b befestigte Reibscheibe su gedrückt wird und durch Reibung mittels der vom Hebel o'isolierten Kontaktplatte v einerseits und v'anderseits die Kontakte auf der einen Seite schliesst und auf der andern Seite öffnet. Die Kontaktplatten v und v'sind auf einem Zwischenstück drehbar befestigt, das im Hebel 0'drehbar gelagert ist.
Dadurch wird ein sicheres Anlegen der Kontakte erzielt
<Desc/Clms Page number 3>
Bei der Steuerkontakteinrichtung nach Fig. 7 findet ein Kontakthebel o Anwendung, der auf der Differentialtriebwelle b verstellbar befestigt ist. Er kann über die Kontakte p und p'hinweggleiten. Demzufolge ist die Differentialbewegung über die Kontakte hinaus nicht behindert. Durch eine Verschiebung der Steuerkontakte p und p'sowohl in radialer Richtung als auch gegenseitig und auch durch entsprechende Bemessung der Kontaktflächen kann die Stromschluss-und Unterbrechungsdauer beliebig eingestellt werden.
Von Wichtigkeit ist auch die Einstellbarkeit der Stromschluss-und Unterbrechungsdauer bei dem periodischen Stromunterbrecher nach Fig. 3 und 5. Demzufolge sind bei demselben, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die Kontaktflächen des Rotors I verschieden breit gestaltet, und ist die Kontaktfeder l'zu diesem Zweck einstellbar angeordnet.
In die Leitungen zur Steuerung des Motors a bzw. seines Relais kann ferner ein Kontaktgeber o, pl
EMI3.1
den Kontakt unterbricht und ihn nur während des Betriebes geschlossen hält. Durch diese Einrichtung kann ein Öffnen des Steuerorgans für das Betriebsmittel der Kraftmaschine beim Stillstand des Synchronantriebsmotors g verhindert werden. Der Pendelregler 10 sitzt auf der Welle des Rotors g vom Synchronmotor. Der Stellring mist in Verbindung mit dem Steuerhebel o", der den Kontakt mit p'nur während des Betriebes des Synchronmotor bzw. der Kraftmaschine aufrechterhält, beim Stillstand jedoch unterbricht.
Auch kann zur Vermeidung einer unrichtige Wirkung beim Stehenbleiben des Synchronantriebmotors g der von dem Pendelregler w gesteuerte Hebel 02 mit der Hemmung in des Uhrwerks so in Eingriff gebracht werden, dass er das Pendel m beim Stehenbleiben des Synchronmotor in der ausgeschwungenen Stellung abfängt, beim Betrieb hingegen unbehindert schwingen lässt.
Der Pulsregler kann zur genauen Regelung der Pulszahl mit jeder Art von Kraftmaschinen betriebener Wechsel-bzw. Drehstromerzeuger Anwendung finden. Es kann dies auch dann noch geschehen, wenn die Belastung sich an der Grenze der Leistungsfähigkeit der Kraftmaschine bewegt, wie dies z. B. beim Antrieb mit Wasserkraft leicht vorkommt und man aus Gründen der wirtschaftlichen Betriebführung eine Wärmekraftmaschine nicht zuschalten will. In diesem Falle empfiehlt es sich, mittels des Ste. Iermotors a die Belastung zu regeln, was entweder direkt durch Be-oder Entlasten oder mittelbar durch die dementsprechende Regelung der Spannung, d. h. Erniedrigung oder Erhöhung derselben mittels des vom Steuermotor a beeinflussten Nebensehluss-Erregerwiderstandes erfolgen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pulszahl Kontroll-und Regeleinrichtung für elektrische Uhrenanlagen, deren Zeitzeigerwerke von Synchronmotoren, im Anschluss an Starkstromnetze, betrieben werden und die elektrische Pulszahl durch die Gangdifferenz einer elektrischen, von einem Synchronmotor angetriebenen Vergleichsuhr einer Normaluhr gegenüber kontrolliert und geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Glied (e) eines bekannten Differentialgetriebes von einem Normaluhrwerk und ein anderes Glied (d) desselben von einem von der Pulszahl des Netzes abhängigen Synchronmotor betrieben wird, während die hieraus resultierende Differenzbewegung auf die Kontrollorgane der Pulszahl und die Steuerung von deren Reglerorganen einwirkt.