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Einrichtung zur Aufhebung der Remanenz bei Anlassmaschinen für Gleichstrom.
Bei gewissen elektrischen Antrieben wird die Forderung gestellt, dass die Umdrehungszahl des Motors nicht nur in weitesten Grenzen verändert, sondern auch bis auf einen ausser-
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die Umdrehungszahl des Motors bei einer bestimmten Belastung möglichst eindeutig von der Stellung des Steuerhebels abhängig sein soll. Solche Bedingungen finden sich z. B. bei Förder- anlagen, Panzerturmschwenkwerken usw.
Zum Teil lassen sich diese Bedingungen durch Anwendung der bekannten LeonardSchaltung erfüllen, aber es kann mit derselben die eindeutige Abhängigkeit der Umdrehungs- zahl des Motors von der Stellung des Steuerhobels nicht ohneweiters erreicht werden. Dies hat seinen Grund einmal darin, dass der remanentc Magnetismus der Anlassmaschine, je nach der in der vorangegangenen Arbeitsperiode stattgehabten Polarität der Magnete und der hiebei
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und somit gleich starker Erregung der Auassmaschine doch nicht immer die gleiche Drehzahl des Motors einstellt. Am stärksten stört die Remanenz der Feldmagnete naturgemäss bei den
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kommt, auch wenn die Erregung der Anlassmasdùne auf Null eingestellt ist.
Nach vorliegender Erfindung werden die oben erwähnten Obelstände vermieden, indem die Rell1anl'nzspannung der Maschine bei allen Erregungsstufen und gleichgiltig, welche Polarität das gewünschte Feld gegen das remanente besitzt, selbsttätig aufgehoben wird.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende :
Die Magnetwicklung b wird so bemessen, dass die zu ihrer Erregung erforderliche Spannung EI im unteren geradlinigen Teil der Charakteristik gleich der Spannung Eg an den Hauptklemmen der Anlassmaschine o ist. Es würde dann, solange sich die Magneterregung in diesem Teil der Charakteristik bewegt, durch die Magnetwicklung i der Hilfsmaschine kein Strom fliessen, wenn die Spannung Ea an den Hauptklemmen der Anlassmaschine stets genau proportional, im vorliegenden Falle also gleich der Erregerspannung EI wäre. Dies ist aber nicht der Fall, weil der remanente Magnetismus der Maschine diese Proportionalität je nach Stärke und Richtung der voraufgegangenen Erregung der Magnete mehr oder weniger stört. Nimmt man z.
B. an, dass in der letzten Arbeitsperiode die Magnetwicklung u mit einer gewissen Stärke in positivem Sinne erregt war, und sie soll in der folgenden Arbeitsperiode mit derselben Stärke im negativen Sinne erregt werden, so wird infolge der Störung durch den remanenten Magnetismus im zweiten Falle die Spannung Es kleiner sein als die Spannung EI, wenn im ersten Falle beide Spannungen einander gleich waren. Es wird daher im zweiten Falle ein Ausgleichstrom vom Schleifkontakt. t über die Erregerwicklung i der Hilfsmaschine, Widerstand k, Leitung l durch den Hauptstromkreis, Leitung m nach Schleifkontakt e fliessen.
Dieser Ausgleichsstrom erregt die Hilfsmaschine h, i so, dass ihr Anker eine positive zusätzliche Erregerspannung zu der vom Spannungsgefälle q abgegriffenen Erregerspannung EI für die Magnetwicklung b hinzufügt. Dies hat eine Zunahme der Spannung an den Hauptklemmen der Anlassmaschine zur Folge, bis EI und E2 genau gleich sind.
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zusätzliche Erregerspannung, welche sich für die Magnetwicklung b von der vom Spannungsgefälle g abgegriffenen Erregerspannung subtrahiert. Die Spannung E2 sinkt daher, bis sie gleich E, geworden ist. Dies ist auch der Fall, wenn die Spannung EI gleich Null ist und somit dem Spannungsgefälle kein Strom zur Erregung der Magnetwicklung b mehr entnommen wird. Es wird also auch in diesem Grenzfalle die Remanenz der Hauptmaschine durch die Schaltung beseitigt.
Es wird aber ferner, weil jegliche Differenz zwischen den Spannungen EI lmd E2 einen Ausgleichsstrom entsprechender Stärke und Richtung bedingt, auch die Remanenz der Hiltsmaschine h, i selbsttätig beseitigt.
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Steuerhebel eingestellten Erregerspannung sein muss und dementsprechend die Umdrehungszahl des Motors c bei bestimmter Last stets in eindeutiger Abhängigkeit von der eingestellten Erregerspannung ist.
Dies ist auch im oberen Teile der Charakteristik, nämlich im Knie, bis zu gewissem Grade auch noch über dasselbe hinaus, der Fall, denn wenn beim Betrieb mit höherer Umdrehungszahl des Motors c, also mit höherer Erregung in b, die Spannung E2 infolge der Krümmung der Charakteristik hinter der Spannung EI zurückbleiben will, bewirkt der Ausgleichsstrom durch die Magnetwicklung i die Erzeugung der erforderlichen zusätzlichen Erregerspannung für b im Anker h.
In der Fig. 1 ist die Anlassmaschine als fremd erregte Nebenschlussmaschine dargestellt.
Es sind aber innerhalb des Geltungsbereiches der Erfindung liegende weitere Ausführungsbeispiele, wenn man die Maschine, wo es zweckmässig erscheint, auch als Kompoundmaschine oder mit Kompensationswicklung, Wendepolen oder einer Kombination dieser besonderen Merkmale ausführt. Statt oder ausser der Anlassmaschine a kann auch die Hilfsmaschine h, i mit Kompoundwicklung sowie den anderen besonderen Merkmalen ausgeführt sein, um so eine weitere Verstärkung der Wirkung zu erzielen.
Um die Umdrehungszahl des Motors bei einer bestimmten Einstellung des Steuerhebels auch von seiner Belastung unabhängig zu machen, kann man in an sich bekannter Weise die Anlassmaschine kompoundieren oder den Motor gegenkompoundieren. Statt oder ausser dieser unmittelbaren Kompoundierung kann man auch die Hilfsmaschine mit einer zusätzlichen Erreger-
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Statt, wie in der Fig. 1 dargestellt, die zusätzliche von der Hilfamaschine erzeugte Erreger spannung mit der vom SpannungagofaUe abgegriffenen Erregerspannung in Reihe zu schalten, kann man die Spannung der Hilfamaachine auch auf eine besondere zusätzliche Erregerwicklung auf den Magneten der Anlassmaschine a wirken lassen. Der Regelungswiderstand k kann statt in der Leitung I auch in der Leitung m liegen.
Ferner kann die Anordnung, wie Fig. 2 zeigt, dadurch vereinfacht werden, dass man unter Fortfall der Hilfsmaschine auf der Anlassmasohine o ausser der vom Steuerhebel beeinflussten Erregerwicklung b eine Hilfserregerwicklung i1 anordnet, welche in die je eine Klemme des Ankers und der Haupterregerwicklung b verbindende Leitung I geschaltet ist. Die Hilfserregerwicklung wird jedesmal beim Auftreten eines Spannungsunterschiedes zwischen der dem angetriebenen Motor c zugeführten Spannung ES und der am Steuerhebel eingestellten Erregerspannung EI der Anlassmaschine erregt und wirkt dann so auf das Magnetfeld der letzteren ein, dass der erwähnte Spannungsunterrichied verschwindet.
Der Schaltsinn der Wicklung 1. ist daher so zu wählen, dass sie im gleichen oder entgegengesetztem Sinn wie die Haupterregerwicklung b wirkt, je nachdem kleiner oder grösser als EI ist.
Die beschriebene Anordnung eignet sich besonders für den Antrieb von Panzerturmschwenkwerken, da bei diesen eine schnelle Umsteuerung und genaue Einstellung erforderlich ist.
Es sei bemerkt, dass teilweise ähnliche Anordnungen bereits für Maschinen von stark veränderlicher Umdrehungszahl zwecks Konstanthaltung der Spannung vorgeschlagen wurden, jedoch ist hiedurch der vorliegende Erfindungsgedanke nicht offenbart worden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Aufhebung der Remanenz bei Anlassmaschinen für Gleichstrom, insbesondere bei solchen für Panzerturmschwenkwerke, dadurch gekennzeichnet, dass jedesmal beim Auftreten eines Spannungsunterschiedes zwischen der dem angetriebenen Motor (c) zugeführten Spannung und der am Steuerhebel eingestellten Erregerspannung der Anlassmaschine (a) eine Hilfsmaschine (h), deren Feldmagnet (i) durch diese Spannungsdifferenz erregt wird, so auf die Magneterregung (b) der Anlassmaschine einwirkt, dass der erwähnte Spannungaunterschied verschwindet, zu dem Zwecke, die Charakteristik der Anlassmaschine von der Remanenz und der Permeabilität ihrer Feldmagnete unabhängig zu machen.