<Desc/Clms Page number 1>
Elektrischer Vibrations-Schnellregler
Elektrische Vibrationsregler mit Tauchanker und Gewichtsgegenkraft benötigen, falls sie mit astatischer Kennlinie arbeiten, eine Dämpfungseinrichtung, um Pendelungen zu vermeiden. Diese Dämpfungsein- richtung bewirkt bei Vibrationsreglern mit einem Magnetsystem eine Verminderung der Reguliergeschwindigkeit und der Vibrationsfrequenz, so dass unter Umständen die periodischen Schwankungen der Messgrösse zu gross und sichtbar werden. Für die meisten Zwecke ist jedoch eine grosse Reguliergeschwindigkeit und Vibrationsfrequenz wichtiger als eine grosse Reguliergenauigkeit. Beispielsweise würde eine Reguliere- nauigkeit von 1 % bis 2 % in den meisten Fällen vollauf genügen.
Die Reguliergeschwindigkeit und Vibrationsfrequenz kann nun bekanntlich dadurch erhöht werden, dass auf dem Magnetsystem zusätzlich eine Vibrationswicklung angebracht wird, die vom Hilfskreis (Erregerspannung usw.) erregt wird. Diese Vibrationswicklung verursacht bei den derzeit bekannten Reglern einen Regulierfehler, derart, dass mit grösser werdender Belastung die Messgrösse kleiner wird. Ausserdem wird bei stromlos werdender Vibrationswicklung der Regler unbrauchbar, da dann die Schwankungen der Messgrösse zu gross werden und zusätzliche Pendelungen auftreten, nachdem die ruckfuhrende Kraft der Vibrationswicklung fehlt.
Nach dem Gegenstande der Erfindung können diese Fehler vermieden werden, wenn an Stelle einer alleinigen Gewichtskraft als Gegenkraft zur magnetischen Zugkraft eine kombinierte Gewichts- und Federkraft derart verwendet wird, dass entweder die Gewichts- oder die Federkraft den weitaus grössten Teil der Gegenkraft bildet und die Federarbeit innerhalb des Regulierbereiches nur so gering ist, dass der hiedurch bedingte Regulierfehler demverlangten Genauigkeitsgrad entspricht, was nach der einen Ausführungsart durch besonders kleine Federkräfte, nach der andern durch besonders kleine Federwege erreicht wird.
Ferner, dass die zur Erzeugwulg der periodischen Schwingungen des Ankers notwendige Leistung der Vibrationswicklung nur maximal so viele Prozente der Leistung der Messwicklung beträgt, als dem verlangten Genauigkeitsgrade entspricht, und dass die Wirkung der Vibrationswicklung jener der Messwicklung entgegengerichtet ist, so dass der durch die Feder verursachte Fehler kompensiert wird.
Aus Fig. l ist ein elektromagnetischer Vibrationsregler mit einem Tauchanker sowie mit zwei Wick- lungen, der mit grosser Gewichts- und kleiner Federkraft arbeitet, ersichtlich. Ein Eisenanker A wird in das Feld einer Spule, welche eine Messwicklung S und eine Vibrationswicklung V besitzt, hineingezogen. Der Anker A ist auf der Stange B befestigt, welche am unteren Ende mit einem Hebel H gelenkig verbunden ist. Das obere Ende von B läuft in einem Stift T aus, welcher in einem Führungsring R praktisch reibungsfreihin-und hergleitet. Eine Schraubenfeder F ist auf dem Ring R und mit einer Muffe M auf dem Stift T befestigt. Der Hebel H trägt die beweglichen Kontakte je eines Kontaktpaares Kl und K2 und ist in dem Lager L drehbar. Die beweglichen Kontakte können entweder starr oder elastisch (Federn) ausgebildet sein.
Die Kontaktpaare K1 und Kz. wirken in an sich bekannter Weise auf den Stromkreis des Servomotors (Erregermaschine usw.). Im Gleichgewichtszustand ist die magnetische Zugkraft, welche in der angegebenen Pfeilrichtung wirkt, dem Gesamtgewicht des beweglichen Teiles gleich, der Hebel H schwingt zwischen den festen Gegenkontakten von Kl und K2'und je nach der vorhandenen Störgrösse (Belastung, Drehzahlab- fall..) wird entweder das Kontaktpaar K1 oder K2 sich mehr oder minder periodisch öffnen oder schliessen. Da nun die Kontaktwege des Reglers sehr klein sind (1-2 mm) werden die Federwege durch die ersichtliche Anordnung noch bedeutend verkleinert.
An Stelle der Schraubenfeder kann auch eine Blattfeder verwendet werden. Zweckmässigerweise führt man dann den Lagerdrehpunkt L mittels einer solchen Blattfeder (Fig. la) F gelenkig aus. Diese Blattfeder ist in dem Hebel H und zwischen den beiden Backen E fest eingespannt. Bei dieser Ausführungsart kann die Schraubenfeder entfallen, und es genügt der Führungsstift
<Desc/Clms Page number 2>
Im Ringlager allein. Bei besonders kleinen Hebelbewegungen ist es auch nicht mehr notwendig, den Anker A mit dem Hebel H gelenkig zu verbinden und es wird jede weitere Führung überflüssig.
Aus Fig. 2 ist eine Anordnung ersichtlich, welche nach der zweiten Art, also mit grosser Federkraft und besonders kleiner Gewichtskraft ausgefilhrt Ist. Der Eisenanker A wird in eine Spule mit zwei Wicklungen S (Messwicklung) und V (Vibrationswicklung) in der gezeichneten Pfeilrichtung hineingezogen. Die Federgegenkraft wird durch eine Schraubenfeder F gebildet, deren Länge so gross ist, dass die durch die Bewegungen des Hebels H bedingten Dehnungen bzw. Federwege gegenüber der Gesamtfederlänge verschwindend sind. Die Feder ist in der gezeichneten Anordnung als Druckfeder gedacht, kann aber selbstverständlich auch als Zugfeder ausgebildet sein. Die eventuell notwendige Lenkung durch einen Führungsstift ist nicht gezeichnet, da sie jener der Fig. l entspricht.
Zu diesem Behufe wird die Schraube P, mittels der die Federspannung eingestellt werden kann, dann einfach durchbohrt. Auf dem Hebel H kann zusätzlich ein Laufgewicht G angebracht werden, mit welchem die Masse der beweglichen Teile links vom Drehpunkt L abgeglichen werden kann. Die Gesamtlänge des Kontakthebels H wird durch den Drehpunkt derart unterteilt, dass die Kontaktwege grösser sind als die Federwege. Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 ist jener der aus Fig. l ersichtlichen, sowohl mechanisch als auch elektrisch, gleich.
Bei beiden Ausführungsarten erfolgt der Anschluss der Vibrationswicklung an den ServomotoKHilfs-, Erreger-) kreis, derart, dass die Amperewindungen der Vibrationswicklung jenen der Messwicklung entgegenwirken, also sich durch die Vibrationswicklung allein ein positiver Fehler ergeben würde, der jenen durch die Federstatik erzeugten negativen Fehler kompensiert. Dasselbe gilt, wenn zwei Vibrationswicklungen vorhanden sind, für die Resultierende der beiden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Vibrations-Schnellregler mit Tauchanker ohne Dämpfungseinrichtung und mit einer Spule mit zwei oder mehreren Wicklungen, von denen eine die Mess- und die andere (n) die Vibrationswicklung (en) ist (sind), dadurch gekennzeichnet, dass die für die magnetische Zugkraft erforderliche Gegenkraft durch eine kombinierte Gewichts- und Federkraft derart erzeugt wird, dass entweder die Gewichtskraft oder die Federkraft den weitaus grössten Teil der Gegenkraft bildet und die Feder so angeordnet und ausgeführt ist, dass die Federarbeit innerhalb des Regulierbereiches nur so gering ist, dass der hiedurch bedingte Regulierfehler höchstens gleich oder kleiner ist als jener, den der Genauigkeitsgrad des Reglers ver-
EMI2.1
mal nur so viele Prozente desjenigen der Messwicklung beträgt,
als der Genauigkeitsgrad des Reglers beträgt, sowie dass die Vibrationswicklung eine derartige magnetische Wirkung erzeugt, dass der durch die Feder sich ergebende Fehler kompensiert wird.