<Desc/Clms Page number 1>
Selbsttätige mechanische Schlupfregelvorrichtung für mit Schwungrad gekuppelte Asynchron- motoren.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine mechanische Vorrichtung, welche die selbsttätige Einstellung eines Schlupfreglers in zwangläufiger Abhängigkeit von der innerhalb eines bestimmten Regulierbereiches schwankenden. Drehzahl eines mit Schwungmassen gekuppelten Asynchronmotors ermöglicht. Es sind bereits Einrichtungen bekannt, welche mit Hilfe elektrischer Mittel bewirken, dass die Geschwindigkeit eines Elektromotors genau der Stellung des Steuerhebels entspricht. Im Gegensatz hierzu bewirkt die vorliegende Anordnung die selbsttätige Einstellung des Steuerorgans bei denjenigen Werten, die einer gleichbleibenden Belastung des Asynchronmotors bei veränderlicher Drehzahl derselben entsprechen.
Zu diesem Zwecke erfolgt die Einstellung des Schlupfwiderstandes in einer bei Kollektormotoren zur Beeinflussung der Bürstenstellung und zur annähernden Konstanthaltung der Drehzahl des Kollektormotors auch bei veränderlicher Belastung bekannter Weise mit Hilfe eines Getriebes und eines Antriebes mit veränderlicher Übersetzung, und zwar derart, dass ein Teil des Getriebes mit unveränderlicher Geschwindigkeit und dessen anderer Teil über einen Antrieb mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis der Schlupfdrehzahl entsprechend angetrieben wird, während der dritte Teil eine der Differenz der beiden genannten Geschwindigkeiten entsprechende Bewegung ausführt und dabei den Schlupfwiderstand und gleichzeitig den mechanisch mit demselben verbundenen einstellbaren Antrieb verstellt.
Damit wird die anfangs angedeutete, mit jener bekannten Regelungsweise von Kollektormotoren nicht in Beziehung zu bringende Aufgabe gelöst, einen Asynchronmotor, der mit Schwungmassen gekuppelt ist, mittels eines mit dem Motor nicht verbundenen Widerstandes bei veränderlicher Drehzahl auf konstantes Drehmoment und damit zugleich auf konstante Leistungsentnahme aus dem Netz zu regeln, indem der Motor gezwungen wird, bei Überlastung langsamer zu laufen und die Lieferung der Überschussenergie der Schwungmasse, z. B, einem mit ihm gekuppelten Schwungrad, zu überlassen.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in der Verwendung als Schlupfregler ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Mit der Welle des Asynchronmotors A ist der Riemenkonus C gekuppelt. Der zugehörige Konus C2 trägt auf seiner Welle einen Teil D des Getriebes. Der zweite Teil H des Getriebes wird mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch den Synchronmotor E angetrieben. Der dritte Teil K des Getriebes dient zum Antrieb der Welle F über das Vorgelege L M und dadurch zur Verstellung der Riemengabel 0 und des Schlupfwiderstandes B.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende : Solange der mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetriebene Teil H des Getriebes mit dem über den Antrieb Cl, C2 mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis angetriebenen Teil D in seiner Umdrehungszahl übereinstimmt, bleibt der Teil K des Getriebes in Ruhe.
Tritt aber eine Änderung in der Drehzahl des Motors A ein, so wird der Teil K des Getriebes infolge der gegenüber der gleichbleibenden Geschwindigkeit des Teiles H auftretenden Differenzgeschwindigkeit des über Cl, C ; angetriebenen Teiles D eine Bewegung ausführen und dabei über das Vorgelege L M die
<Desc/Clms Page number 2>
Welle F solange drehen, bis infolge Verstellung der Riemengabel 0 das Übersetzungsverhältnis zwischen Cl und C2 so geändert ist, dass die Umlaufgeschwindigkeit des Teiles D der gleichbleibenden Geschwindigkeit des Teiles H wieder entspricht. Durch die bei diesem Regelvorgang vorübergehend auftretende Drehung der Welle F ist gleichzeitig der Schlupfwiderstand B der Drehzahländerung des Hauptmotors M entsprechend verstellt worden.
An Stelle eines Getriebes mit konischen Zahnrädern D H K wie im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel kann auch ein anderes Getriebe benutzt werden. Beispielsweise lässt sich für diesen Zweck vorteilhaft eine Anordnung verwenden, welche aus Spindel und Mutter besteht, wovon der eine Teil über den Antrieb mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis von der veränderlichen Drehzahl, der andere von der gleichbleibenden Drehzahl im gleichen Sinne angetrieben wird.
Solange die Umlaufsgeschwindigkeit der beiden Teile übereinstimmt, tritt keine Relativbewegung zwischen Spindel und Mutter und somit auch keine Längsverschiebung eines dieser Teile ein, Sobald aber eine Verschiedenheit der Umlaufsgeschwindigkeit von Mutter und Spindel infolge einer Drehzahländerung des Hauptmotors entsteht, tritt eine Relativbewegung zwischen'Spindel und Mutter und damit eine axiale Verschiebung eines dieser Teile auf, welche dazu benutzt wird, den Schlupfwiderstand sowie gleichzeitig den einstellbaren Antrieb mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis entsprechend zu verstellen.
Bei Umformer-Pufferaggregaten mit Schwungrad muss für gute Ausnutzung der im
Schwungrad aufgespeicherten kinetischen Energie ein verhältnismässig hoher Prozentsatz, beispielsweise 20 v. H. der Umdrehungszahl, als Drehzahlabfall zugelassen werden. Bei unveränderter Erregung des Gleichstromerzeugers sinkt infolge dieser Drehzahlabnahme die
Gleichstromspannung in demselben Masse, was für viele Betriebe einen wesentlichen Nachteil bedeutet.
Mit Hilfe des mechanischen Schlupfregler nach der vorliegenden Erfindung lässt sich dieser Nachteil beseitigen. Zu diesem Zwecke verwendet man den Schlupfregler in Verbindung mit Umformergruppen mit Schwungrad in der Weise, dass seine Welle F zur selbsttätigen Einstellung-eines im Erregerkreis des Gleichstromerzeugers liegenden Regulierwiderstandes herangezogen wird.
Eine Anordnung dieser Art ermöglicht die Spannung des Gleichstromerzeugers über den ganzen Tourenbereich des Pufferaggregates unabhängig von der jeweiligen Umdrehungszahl konstant zu halten oder auch durch Erhöhung oder Erniedrigung des Widerstandes im Erregerkreis mit ändernder Drehzahl solche Spannungsänderungen eintreten zu lassen, wie sie den Anforderungen des Betriebes am besten entsprechen.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Selbsttätige mechanische Schlupfregelvorrichtung für mit Schwungrad gekuppelte Asynchronmotoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Schlupfwiderstandes mit Hilfe eines Getriebes erfolgt, dessen einer Teil mit veränderlicher Geschwindigkeit, und dessen anderer Teil über einen Antrieb mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis der
Schlupfdrehzahl entsprechend angetrieben wird, während der dritte Teil eine der Differenz der beiden genannten Geschwindigkeiten entsprechende Bewegung ausführt und dabei den
Schlupfwiderstand und gleichzeitig den mechanisch mit demselben verbundenen einstellbaren
Antrieb verstellt, zum Zwecke, das Drehmoment des Asynchronmotors auf dem ganzen Regel- bereich-und die Leistungsentnahme aus dem Netz konstant zu halten.