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Einrichtung zur Konstantllalt1mg der Drehzahl von Elektromotoren.
Wünscht man einen Motor mit einer bestimmten, vollkommen konstanten Winkelgeschwindigkeit laufen zu lassen, so kann dies dadurch erzielt werden, dass als Motor ein Synchronmotor benutzt wird und dass dafür gesorgt wird. dass die Frequenz des zugeführten Wechselstromes den gewünschten Wert hat und durchaus konstant bleibt. Letzteren zwei Anforderungen kann z. B. dadurch entsprochen werden, dass unter Kontrolle eines Pendels primäre Stromstösse erzeugt werden und die Frequenz dieser Impulse ein oder mehrere Male verdoppelt wird, was auf eine der zu diesem Zweck bekannten oder auf die von der
Anmelderin bereits vorgeschlagene Weise erfolgen kann.
Diese Methode ist jedoch nur bei Synchronmotoren geringer Leistung praktisch anwendbar. Die
Erfindung gibt nun ein Mittel an, das es auf einfache Weise möglich macht, Motoren einer beliebig grossen Leistung und einer beliebigen Type (Wechselstrom oder Gleichstrom) mit einem Reguliermotor beliebig kleiner Leistung genau im Schritt laufen zu lassen. Diesem Reguliermotor kann in diesem Falle auf die angegebene Weise die gewünschte konstante Winkelgeschwindigkeit erteilt werden.-
Die Erfindung umfasst demnach eine Einrichtung zur Konstanthaltung der Drehzahl eines Elektromotors in Abhängigkeit von deren Abweichung von der in bekannter Weise konstant gehaltenen Tourenzahl eines verhältnismässig viel schwächeren Hilfsmotors.
Dies wird erfindungsgemäss bewirkt durch einen Satz von gegeneinander isolierten Kontakten, zwischen denen sieh mit etwas Spiel ein Zeiger, Nocken od. dgl. befindet, der bei Drehzahlabweiehungen zwischen Haupt-und Hilfsmotor mit je einem der erwähnten Kontakte in Berührung kommt, wodurch jeweils der eine von zwei Stromkreisen geschlossen wird, die zwischen den Eingangselektroden einer thermionischen Vorrichtung liegen, deren Ausgangskreis in irgendeiner bekannten Weise die Geschwindigkeit des zu regelnden Motors beeinflusst.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes an Hand der Zeichnung erläutert wird.
In der Zeichnung stellt Fig. 1 das Sehaltungssehema dar, insoweit es zum richtigen Verständnis der Erfindung von Wichtigkeit ist. Fig. 2 stellt schematisch die Einrichtung der auf den synchron laufenden Wellen anzuordnenden Kontakte dar.
In Fig. 1 ist 1 der Anker des Hauptmotors, 2 ist die Feldwicklung (Gleichstrom) dieses Motors und 3 ist die Welle desselben. Auf dieser Welle ist eine Nadel oder ein Nocken oder ein Zeiger 4 angeordnet, der z. B. mittels einer über die Welle. 3 schleifende Bürste (Fig. 2) in leitender Verbindung mit einer Leitung 5 steht, die zum positiven Pol einer Batterie 6 führt.
Die Nadel 4 befindet sich mit etwas Spiel zwischen zwei Kontaktsegmenten 7 bzw. 8, die auf der Welle 22 eines kleinen Synchronisier-oder Hilfsmotors,'J, isoliert befestigt sind. dessen Anker 23 mit Gleichstrom erregt wird und dessen Statorwicklung 24 Wechselstrom der erwünschten konstanten Frequenz zugeführt wird. Mit den Segmenten 7 und 8 sind Schleifringe 9 bzw. 10 leitend verbunden.
Auf dem Schleifring 9 ruht eine Bürste 11, von der eine Leitung 12 zum Steuergitter 13 einer thermionischen Vorrichtung führt, die mit einer Glühkathode 19 und einer Anode 20 versehen ist und deren von einer Batterie 21 gelieferter Anodenstrom die Feldspule 2 des Hauptmotors durchfliesst.
Auf dem Schleifring 10 ruht eine Bürste 14, von der eine Leitung 15 zum Minuspol einer Batterie 16 und zugleich zu dem einen Ende eines Widerstandes 17 führt, dessen anderes Ende mit dem Minuspol
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der Batterie 6 verbunden ist. Von diesem Minuspol führt ferner ein Widerstand 18 nach der mit dem
Gitter. M verbundenen Leitung 22.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Solange sich die Wellen. 3 und : 22 mit gleicher Geschwindigkeit drehen und die Nadel 4 mit keinem der beiden Segmente 7 und 8 in Berührung ist. liegt am Gitter. M eine negative Vorspannung, die über die in Reihe gesehalteten Widerstände 17 und 18 von der Batterie 16 geliefert wird.
Beginnt die Welle. 3 langsamer zu laufen, so kommt die Nadel 4 mit dem Segment 8 in Berührung, wodurch nun die beiden Batterien 16 und 6 in Reihe zu liegen kommen und die Summe der Spannungen dieser Batterien als negative Spannung auf dem Gitter J zu liegen kommt. Der von der Batterie 21 in den Anodenkreis geschickte Strom nimmt daher ab, das Feld der Spule 4 wird geschwächt und der Anker 1 fängt an, sich schneller zu drehen.
Läuft hingegen die Welle. 3 zu schnell, so kommt der Zeiger J mit dem Segment 7 in Berührung, wobei die Batterien 6 und 16 in Gegenschaltung auf das Gitter 13 wirken im Kreis : Batterie 16. Wider-
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mit ihrem Pluspol an der Gitterseite liegt, wird das Potential des Gitters weniger negativ. sogar positiv. Jedenfalls ist der durch die Feldwicklung 4 fliessende Anodenstrom stärker, als wenn die Nadel J mit keinem der beiden Segmente in Berührung ist. und der Gang des Motors wird mithin verzögert.
Die Widerstände 17 und 18 sind so gross zu wählen, dass die Batterie 6 sich über sie praktiseh
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Die Einrichtung kann derart getroffen werden, dass die Nadel 4 fest auf der Welle 3 sitzt, in welchem Falle sie starr genug sein muss, um beim Anlaufen des Hauptmotors 1 den Synchronisiermotor 2. 3 am Segment 7 mitzunehmen.
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lassen, in welchem Falle beide Motoren unabhängig voneinander anlaufen können, da sie nicht mechanisch gekuppelt sind.
Selbstverständlich kann auch die Nadel 4 auf der Welle 22 und können die Segmente 7 und 8 auf der Welle 3 montiert sein, da es nur auf die relative Bewegung dieser Organe ankommt.
Eine andere Möglichkeit, die gleichfalls im Rahmen der Erfindung liegt, besteht darin, die Wechselstromwieklung 24 des Synchronisiermotors sich mit der Welle. 3 des Hauptmotors mitdrehen zu lassen, u. zw. derart, dass das Pulsierfeld des Synchronmotor räumlich stillsteht, so lange die Welle. 3 eine bestimmte, mit der Frequenz des Stromes in der Wicklung 24 im Einklang stehende Winkelgeschwindigkeit hat. Der Anker 23 und die Welle 22, auf der die Nadel befestigt ist, stehen dann ebenfalls still und beginnen sich erst in dem einen oder andern Sinn zu drehen, wenn der Synchronismus gestört ist.
Die Nadel wirkt in diesem Falle auf die oben angegebene Weise mit einem ortsfest angeordneten Paar von Kontakten zusammen (oder auch umgekehrt), wodurch, dem Vorstehenden entsprechend, die Geschwindigkeit des Hauptmotors korrigiert wird.
Ist der Hauptmotor ein Wechselstrommotor, so kann die Spule 2 uni einen Eisenkern gelegt werden, dessen magnetische Sättigung in diesem Fall von dieser Spule beeinflusst wird. Um diesen Kern werden in diesem Fall noch eine oder mehrere weitere Wicklungen gelegt, die in einem oder mehreren Kreisen des Hauptmotors liegen. Die Selbstinduktion dieser Kreise kann auf die obenangegebene Weise beeinflusst werden, so dass auch hier die Geschwindigkeit des Motors durch den Anodenstrom der thermio- nisehen Vorrichtung 19, 13, 20 geregelt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Konstanthaltung der Drehzahl eines Elektromotors in Abhängigkeit von deren Abweichung von der in bekannter Weise konstant gehaltenen Tourenzahl eines verhältnismässig viel schwächeren Hilfsmotors, gekennzeichnet durch einen Satz von gegeneinander isolierten Kontakten, zwischen denen sich mit etwas Spiel ein Zeiger, Nocken od. dgl. befindet, der bei Drehzahlabweichungen zwischen Haupt-und Hilfsmotor mit je einem der erwähnten Kontakte in Berührung kommt, wodurch jeweils der eine von zwei Stromkreisen geschlossen wird, die zwischen den Eingangselektroden einer thermionisehen Vorrichtung liegen, deren Ausgangskreis in irgendeiner bekannten Weise die Gesehwindigkeit des zu regelnden Motors beeinflusst.