AT99865B - Selbsttätiger elektrischer Regler. - Google Patents

Description

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  Selbsttätiger elektrischer Regler. 
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   Der Zusammenbau der Wirbelstrombremse mit den übrigen Teilen des Reglers geht aus der Fig. 4 hervor. Es bezeichnet U die gesamte in den Fig. 1, 2,3 dargestellte Wirbelstrombremse für Gleich-. 



  Wechsel-oder Drehstrom, Q eine   kollektorähnliche   Kontaktbahn mit den angeschlossenen   Widerständen r,   welche auf den rotierenden Teilen P2,    d i   der Wirbelstrombremse sitzt und dabei mitrotiert. Die Bürsten b-b sind feststehend, während die Bürsten   bi-bi   mit der Achse B um 180 Winkelgrade schwingbar angeordnet sind. Die Feder/, einerseits an dem Ende der Welle B des Wirbelstromankers, anderseits an den durch das Schneckenrad k verd ehbaren. Armen 1 befestigt, hält dem auf den   Wirbebtromanker   ausgeübten Drehmoment. das Gleichgewicht. Die   Blättchen d mit   den Schrauben dienen zum Festklemmen der Feder.

   Die Anschaltung an die zu regulierende Dynamo geht für Gleichstrom aus der Fig. 4 hervor, bei Wechsel- oder Drehstromgeneratoren ist die Schaltung im Anschluss an die   Errcgermaschine   dieselbe mit Ausnahme des Anschlusses der Wirbelstrombremse, welche im letzteren Falle an die Drehstromspannung angelegt wird. 



   Die Wirkungsweise des Reglers ergibt sich aus der schematischen Darstellung in Fig. 4. Das von der Dynamotransmission mit der Riemenscheibe A, wie in Fig. 1 ersichtlich, angetriebene Magnetsystem übt auf den Wirbelstromanker TV ein Drehmoment aus, diesem wirkt die Feder entgegen und es stellt sich zwischen dem Drehmoment der Bremse und der Feder ein Gleichgewichtszustand ein, dessen durch Anschläge innerhalb 180 Winkelgraden veränderliche Lage durch die jeweilige Tourenzahl und die magnetische Sättigung des Magnetsystems gegeben ist. Die Bürsten   bu-bu   mit der Welle B und dem Wirbelstromanker W starr verbunden, nehmen an der Verdrehung teil, entfernen sich von den feststehenden Bürsten   b-b   und die zwischen diesen Bürstengruppen liegenden, an je ein Kontaktsegment angeschlossenen Widerstände werden der Dynamoerregung vorgeschaltet.

   Erhöhte Tourenzahl der Dynamo und damit des Reglers, hat ein erhöhtes Drehmoment der Bremse, eine grössere Verdrehung der Welle mit der Bürstengruppe   b1-bI   und eine grössere Widerstandsvorschaltung vor die Dynamoerregung zur Folge, womit bei geeigneter Wahl der Widerstände und der Feder eine Konstanthaltung der Dynamospannung in weiten Tourengrenzen erreicht wird. Zur Anpassung der Reglercharakteristik an die Dynamocharakteristik ist die Feder t nicht nur mit dem   Schneckenrad/cin   ihrer Zugkraft verstellbar, sondern auch mit dem einoder mehrarmigen Halter 1 in ihrer Länge   veränderlich.   Je mehr Windungen von dem Halter mittels der   Deckelklemmen cl   festgehalten werden und je kürzer die Feder   damit gefasst   wird, desto steiler wird ihre Charakteristik und umgekehrt.

   Die stromleitende Verbindung der   Bücen b-b mit bi-bi   ist in den Fig. 5,6 und 7 ersichtlich, desglEichen die im Kreis geschlossenen Widerstände r. Die in diesen Figuren dargestellten Stellungen der beiden Bürstengruppen b-b und   bI-b1   gelten für die Anfangslage bei 0 Winkelgraden Verdrehung und 0 Vorschaltung der Widerstände. Für   Drehstromgeneratoren   ist die Anordnung dieselbe bis auf die Wirbelstrombremse und kann als bekannt vorausgesetzt werden. 



   Die Verwendbarkeit des Reglers in dieser Anordnung ist eine vielseitige und gestattet verschiedene
Kombinationen. 



   Als Doppelregler durch Aufsetzen einer weiteren Kontaktbahn samt den an derselben angeschlossenen Widerständen an der zweiten Seite der Wirbelstrombremse, sowie Aufsetzen einer weiteren
Gruppe Bürsten b-b und   b1#b1;   der Doppelregler dient entweder zur Vergrösserung des Regulierbereiches durch Serienschaltung der Widerstände nach Fig. 5 oder Parallelschaltung derselben nach Fig. 6 für eine Maschine, oder nach Fig. 7 für gemeinsame Regulierung von zwei getrennten Maschinen, welche parallel geschaltet sein können. 



   Als Belastungsregler erhält die Welle B der Wirbelstrombremse U ein Zahnrad N oder einen Hebel aufgesetzt, womit Belastungswiderstände zu-oder abgeschaltet werden. Werden auf der zweiten Seite der Wirbelstrombremse die zur Fig. 4 beschriebenen. Einrichtungen zur Regelung des   Nebenschlusses   aufgesetzt, dann ergibt sich der Doppelregler für Spannung und Belastung, für Anlagen mit Wasserkraftbetrieb ohne separate Tourenregulierung. 



   Als automatischer Regler mit gkichzeitiger automatischer Parallelschalteinrichtung nach Erreichung einer bestimmten Tourenzahl und Spannung durch Aufsetzen einer weiteren Kontaktbahn mit oder ohne angeschlossenen Widerständen. In Fig. 14 ist die Einrichtung schematisch dargestellt. 



   Es bezeichnet wieder U die Wirbelstrombremse, Q die Kontaktbahn mit den angeschlossenen Wider- ständen r und die übrige bereits für Fig. 4 beschriebene Einrichtung zur   Nebenschlussr ? gelung. Auf   der zweiten Seite der Bremse sind feststehende Bürsten   b4 - b4   angeordnet, sowie   ein weiterer Kollektor Q   als Kontaktbahn, welcher mit dem Magnetsystem der Wirbelstrombremse mitrotiert. Auf der Welle B sitzt die Parallelschaltbürste   i ! . Vor Erreichung   der richtigen Tourenzahl der Dynamo und des Reglers nimmt das aus dem Wirbelstromanker W der Welle B, dem Bürstensatz   bu-bu   und der Schaltbürste bs bestehende Regulierorgan die in Fig. 8 und 11 bezeichnete Stellung ein.

   Es sind dabei beim Regler- 
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 sich an der Stelle   i   befindet und durch die Zwischenisolierungen der Kollektorsegmente die beiden parallel zu schaltenden Stromkreise unterbrochen sind. Wird eine höhere Tourenzahl und damit eine höhere Spannung erreicht, dann nähert sich der   Bürstensatz     bi-bi   dem feststehenden Bürstensatz   b-b,   Widerstände im Erregerkreis der Dynamo werden abgeschaltet, die Dynamospannung steigt weiter an, bis sie ihren Normalwert in der Bürstenstellung nach Fig. 9, bei welcher sich der   Bürstensatz     bi-bi   den 

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 Bürsten b-b ohne Zwischenisolierungen und ohne Widerstandsvorschaltung gegenüber stehen, erreicht. 



  Bei diesem Vorgang hat sich gleichzeitig auch die   Schaltbür8te   b3 von ihrer Anfangslage bei i entfernt und die Stelle il Fig. 12 eingenommen, bei welcher die Parallelschaltung beider Kreise bereits vollzogen ist. Bei weiterer Tourenerhöhung bewegt sich das Regulierorgan in der Richtung wie in Fig. 10 und 13 angedeutet, bis es schliesslich bei der Höchsttourenzahl an der letzten Bürste   b4   ihre maximale Verdrehung erreicht.

   Nachdem die   Widerstandsvorschaltung   im Nebenschluss mit zunehmender Tourenzahl stetig zunimmt und dadurch die Spannung konstant hält, die   Schaltbürste     b3   dabei im steten Kontakt mit den feststehenden   BÜrsten b4 -- b4 bleibt,   der Regler für die vorkommende   Dynamohöchsttourenzahl   gebaut und bei zu niedriger Tourenzahl die beiden Stromkreise selbsttätig wieder trennt, eignet sich diese Einrichtung besonders zum Parallelschalten einer konstanten Stromquelle mit einer Dynamo mit ver-   änderlicher   Tourenzahl.

   Um die Parallelschaltung allmählich vorzunehmen, können die Bürsten   b4 - b4   untereinander mit entsprechenden Widerständen verbunden werden, so dass erst an der letzten Bürste b4 die Parallelschaltung widerstandslos durchgeführt ist. Je nach dem beabsichtigten Zweck kann auch bei der ersten Bürste   b4   die widerstandslose Parallelschaltung vollzogen sein, während an den weiteren Bürsten zunehmend Widerstände vorgeschaltet werden. Bei Annahme der Tourenzahl der Dynamound   Reglerantriebsmaschine   vollzieht sich der umgekehrte Vorgang und die beiden Stromkreise werden wieder getrennt.

   Bestimmte Anfangs-und Endstellungen des Regulierorganes, wie in den Fig. 8 und 11   skizziert, werden durch Anschläge, welche   die Verdrehung der Welle H begrenzen, aber in den Skizzen nicht ersichtlich gemacht sind, fixiert. 



   Als Regler zur Betätigung von Wendegetrieben oder Elektromagneten mit und ohne Nachführung : Wird der Regler nach Fig. 4 von einer Transmission angetrieben und die Wirbelstrombremse von einer konstanten oder variablen Stromquelle gespeist, während die Widerstände in den Erregerkreis eines Nebenschlussmotors geschaltet werden, dann ändert sich die Tourenzahl des Motors mit jeder Veränderung der Bürstenstellung   bi-bi   zu b-b.

   Am Regler können diese Stellungsänderungen der Bürsten durch   Touren- oder Spannungsabweichlmgen erfolgen.   Treibt der Nebenschlussmotor einen Teil eines Planetengetriebes an (Fig. 16), während der zweite Teil von einer Transmission oder einem nicht regulierten Nebenschlussmotor angetrieben wird, dann wird der vom Regler beeinflusste, langsam oder schneller laufende Motor eine Verdrehung des Planetenrades in dem einen oder andern Drehsinn zur Folge haben, womit dann Ventile oder andere Einrichtungen automatisch geöffnet und geschlossen werden können. 



  Um den damit bewirkten Weg zu begrenzen, kann die Bestätigung des Wendegetriebes in Abhängigkeit von der Grösse der Bürstenverstellung am Regler gestellt werden. Zu diesem Zwecke werden die Bürsten   bu-bu   am Regler wieder in ihre Anfangslage   zurückgeführt,   so dass beide Teile des Planetengetriebes gleiche Tourenzahlen haben und die Welle, auf welcher das Planetenrad sitzt zur Ruhe kommt. 



  Die Rückführung der Bürsten   bl-bi   kann durch Ändern eines in den Stromkreis der Wirbelstrombremse geschalteten   Vorschaltwide-standes   erfolgen oder durch Ändern der Spannung an der Feder t mittels der Schnecke s (Fig. 4 und 15). Das beschriebene Umkehr-oder Wendegetriebe ist als Beispiel angeführt, es können auch beliebig andere Einrichtungen betätigt werden, sofern sie auf Geschwindigkeitsänderung an einem Nebenschlussmotor oder auf stärkeren oder   schwächeren   magnetischen Zug reagieren. 



   Eine Erweiterung dieser Einrichtung stellt die Fig. 15 dar. Eine Wirbelstrombremse U erhält auf beiden Seiten einen Kollektor als Kontaktbahn mit den Widerständen r und die Bürsten b-b und 
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 die zweite Reglergarnitur zur Betätigung eines Wendegetriebes dient. Die   Rückführung   des Reglerorganes in seine Anfangslage erfolgt in diesem Falle durch   Nachführung   der sonst ruhenden Bürsten b-b zu den Bürsten   b.,-b,.   Zu diesem Zwecke sind die Bürsten b-b an einem Zahnrad Z befestigt, welches zentrisch um den Kollektor Q beweglich angeordnet und mit der Schnecke c verdrehbar ist. Die Schnecke c für die Nachführung als auch die Schnecke s im vorigen Beispiel werden mit dem Wendegetriebe oder Elektromagneten oder mit dem den Kraftzufluss regelnden Organ zwangsläufig verbunden. 



   Statt der Betätigung des Wendegetriebes mit einem Nebenschlussmotor, kann dies auch mit einem Repulsionsmotor erfolgen. Die Beeinflussung durch den Regler erfolgt dabei nicht durch Widerstandsvorschaltung oder Abschaltung, sondern die Welle B des Reglers trägt ein Zahnrad N (Fig. 4) oder einen Hebel, welcher die Bürsten des Repulsionsmotores auf   Schnell-oder Langsamlauf   oder auch auf Umkehr der Drehrichtung einstellt. Die Nachführung muss auch in diesem Falle auf den Regler zwangläufig einwirken. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Selbsttätiger elektrischer Regler, dessen Regelwiderstand durch Verdrehung einer Welle ver- ändert wird, welche infolge der Wirkung einer Wirbelstrombremse entgegen einer Federkraft verdreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetpole der Wirbelstrombremse und die Reglerkontaktbahn mit den angeschlossenen Widerständen rotieren, die Regulierwelle mit den Bürsten verdrehbar gelagert ist, die Regulierfeder aber feststeht, wodurch eine Vergrösserung des Anwendungsgebietes für den Regler ermöglicht wird, die Widerstände tresser gekühlt werden und die Einstellung, Beobachtung und Wartung der Reglerorgane erleichtert wird. <Desc/Clms Page number 4>

   2. Wirbelstrombremse für Gleichstrom für den Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das induzierende Polsystem allein rotiert, während die Erregerspule mit dem sie tragenden Gehäuse feststeht, wodurch die Stromzufuhr ohne Vermittlung von Schleifringen ermöglicht wird.

   3. Wirbelstrombremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das den Wirbelstrom- anker umfassende und denselben induzierende Polsystem der magnetische Schluss einerseits aus dem Innern der Magnetspule, anderseits aus dem die Spule umgebenden Gehäuse je durch einen Pol oder durch mehrere gleichnamige Pole hergestellt wird, wobei die Pole rotieren und der Anker ruhend aber verdrehbar angeordnet ist.

   4. Wirbelstrombremse für Drehstrom für den Regler nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelstromanker als Zylinder ausgebildet im Luftspalt zwischen dem rotierenden Läufer und dem stillstehenden Ständer eingebaut ist, wobei der Läufer gleichzeitig zum Antrieb der Kontaktbahn mit den Widerständen verwendet werden kann und sich für den Regler ein meehanissher Antrieb erübrigt.

   5. Wirbelstrombremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des für die Unterbringung des Wirbelstromankers unterbrochenen Läuferhohlwellenstückes durch ein Rohr im Luftspalt zwischen Läufer und Ständer hergestellt wird, wodurch auf beiden Seiten der Wirb31strombremse Reglerorgane aufgesetzt werden können.

   6. Regler nach Anspruch 1, für die Regelung einer oder mehrerer Maschinen gleichzeitig, gekenn- zeichnet durch die Anordnung zweier oder mehrerer Kontaktbahnen samt Bürstenapparat und Wider- stände.

   7. Regler nach Anspruch 1 für Nebenschlussregulierung mit Parallelschalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits die normale Reguliereinrichtung mit Widerständen, anderseits eine Kontaktbahn mit oder ohne angeschlossenen Widerständen angeordnet ist, die von einem auf der Regulierwelle sitzenden Kontaktorgan bestrichen wird, welches bei Erreichung des Gegenkontaktes die Parallelschaltung vollzieht.

   8. Regler nach Anspruch 1, für Belastungsregulierung mit oder ohne gleichzeitiger Nebenschluss. regulierung, dadurch gekennzeichnet, dass das Reglerorgan Belastungswiderstände schaltet oder den Bürstensatz eines Motors verstellt, wobei auch die Einrichtung für normale Nebenschlussregulierung getroffen sein kann.

   9. Regler nach Anspruch 1, zur Betätigung von Wendegetrieben, dadurch gekennzeichnet, dass die durch irgend ein Zwischenorgan mit dem anzuschliessenden Wendegetriebe verbundene, die Regulierwelle beeinflussende Regjlierfeder mit dem zu betätigenden Organ des Wendegetriebes rückgekuppelt ist, zum Zwecke Uberregulierungen und Pendelungen zu vermeiden.

   10. Regler nach Anspruch 1 und 9, gegebenenfalls mit Einrichtung zur Nebenschlussregelung, gekennzeichnet durch einen die Kontaktbahn des das Wendegetriebe regelnden Widerstandes bestreichenden Bürstensatz, der mit dem Steuerorgan des Wendegetriebes gekuppelt ist.

   11. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende der Regulierfeder an einem beliebig verdreh-und feststellbaren Organ befestigt ist, so dass die Einstellung des Reglers während des Betriebes erfolgen kann.

   12. Regler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Feder umgreifende Klemmorgane, durch deren relative Verschiebung zum Fedeigang die wirksame Länge der Feder beliebig geändert werden kann.