CH178342A - Einrichtung zur Regulierung von Gleichstrommotoren. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Regulierung von Gleichstrommotoren.    Die Erfindung betrifft eine Einrichtung  zur Regulierung von     Gleiehstrommotoren,     um die Drehzahl einer von einem Gleich  strommotor angetriebenen Welle von Ände  rungen der     Motorklemmenspannung,    der Ver  luste und der Belastung praktisch unab  hängig zu machen, unter     Verwendung    einer       Kapazität,    Selbstinduktion und     Ohm'schen          Widerstand    enthaltenden Impedanz, die- mit  einer von der Drehzahl     deG    Motors abhängi  gen Wechselfrequenz gespeist wird.  



  Bei Regulierung elektrischer Motoren ist  es bekannt, eine     frequenzabhängige        Bela-          stung#simpedanz    anzuwenden, worin ein  Wechselstrom erzeugt wird, dessen Frequenz  von der     Geschwindigkeit    des     Motors    abhängt  und welcher. zur Regulierung dieser Ge  schwindigkeit ausgenützt werden kann.  



  Die erfindungsgemässe     Einrichtung    ist       dadurch    gekennzeichnet, dass die Energie  aufnahme der Impedanz in Abhängigkeit.  von der Frequenz derart     bemessen    ist, dass  durch Änderungen der Motorklemmenspan-         nung,    der     Verluste    oder der     Belastung    her  vorgerufene Abweichungen der     Motorleistung     von der Nutzleistung durch     Änderungen    der  Energieaufnahme der Impedanz     ohne    we  sentliche     Frequenzänderung    ausgeglichen  werden.  



  In der Zeichnung sind     .schematisch    Aus  führungsbeispieleder Erfindung veranschau  licht.     Fig.    1 zeigt ein Schaltbild für die  Anwendung der Anordnung bei einem       Gleichstromserienmotor;        Fig.    2 zeigt die  Charakteristik für den     Strom    der Belastungs  impedanz in Abhängigkeit der Motordreh  zahl<I>n</I>     bezw.    der     Motorankerfrequenz   <I>f;</I>       Fig.    3 bis 6 zeigen Beispiele von verschiede  nen Ausführungsformen der Belastungsim  pedanzen.  



  Wie in     F'ig.    1 gezeigt, ist der Motor<B>IN</B>  mit- zwei Bürsten K"     K2    versehen, welche  auf einem     Kommutator    schleifen, und mit  zwei     Magnetisierungswicklungen    F, und     F2     verbunden sind, welche     in    Reihe liegen und      dem Netz angeschlossen sind.

   Der Motor  hat ausserdem zwei Schleifringe, welche  durch Bürsten     ,S\,,        S\2    mit der Belastungsim  pedanz Z verbunden     sind.    Wenn diese nach       Fig.    1 aus einer     Selbstinduktion    L in Reihe  mit einer Kapazität und einem dem Lei  tungswiderstand entsprechenden     Ohmschen     Widerstand besteht, wird sich der daraus  entnommene Belastungsstrom J mit der     Mo-          tordrehzahl,    also auch wie in     Fig.        92    ange  deutet mit der Ankerfrequenz ändern.

   Die  Grössen L und C werden derart gewählt, dass  um die normale Drehzahl des Motors     herum     der     Belastungsstrom    J sich möglichst auf  dem steil hinaufsteigenden linken Teil der  Stromcharakteristik befindet, zum Beispiel  entsprechend dem Punkt     J,    für Drehzahl     7t1.     



  Sollte die Drehzahl des Motors     M    aus  irgend einem äussern Grunde, zum Beispiel  wegen Änderungen in der mechanischen Be  lastung oder der Klemmenspannung,     zixneh-          men    oder     Abnehmen    im Verhältnis<I>zu</I>     n,,     so wird dieser Variation durch dasjenige  Reaktionsmoment entgegengewirkt, welches  von dem der Impedanz Z entsprechenden  geänderten     Belastungsstrom    auf die Motor  welle ausgeübt wird, wodurch die Drehzahl  im wesentlichen konstant bleibt.  



  Die* Impedanz Z wird     zweckmässig    so  ausgebildet, dass die von ihr aufgenommene  Energie P für Frequenzen f     in    der Nähe  einer gewählten     Normalfrequenz        fo,    welche  der normalen Drehzahl der angetriebenen  Welle entspricht,     mit        steigender    Frequenz  rasch anwächst und dass diese Veränderung  der Energieaufnahme sich dem Grenzfall  
EMI0002.0027     
    Die Belastungsimpedanz kann als Reso  nanzkreis mit hoher Zeitkonstante ausge  führt sein, die     derart        bemessen    ist,

   dass bei  der normalen Drehzahl des Motors die Fre  quenz ungefähr der der Hälfte .der     Resonanz-          energieaufnahme    dieses     Kreises    entsprechen  den Frequenz, oder einer zwischen     dieser    Fre  quenz und der     Resonanzfrequenz    liegenden  Frequenz entspricht.    Die verschiedenen Schaltbilder, die sich  für Belastungsimpedanzen Z eignen, sind in       Fig.    3 bis 6 gezeigt.  



  Nach     Fig.    3 sind zwischen den zwei Lei  tungen, über welche der Regulierstrom J  vom Motor zugeführt wird,     verschiedene          Sätze    parallel     geschaltet,    die je aus einer  Selbstinduktion     L1        bezw.        L2,        L3    usw. und  einer damit in Reihe geschalteten Kapazität       Cl        bezw.        C2,        C3    usw. bestehen.  



  Nach     Fig.    4 ist in der einen Leitung  eine Anzahl Kapazitäten     Cl,        C3..        Czn_1     hintereinander     eingeschaltet,    und die     Lei-          tungsabs:chnitte    zwischen diesen     Kapazitäten     sind durch nebeneinander geschaltete Selbst  induktionen     L2,        L4   <I>. . .</I>     LZn    mit der zweiten  Leitung verbunden.  



  Nach     Fig.    5 wird de     Belastungsimpe-          danz    durch eine     Reihe    von Sätzen, bestehend  aus parallelgeschalteten Selbstinduktionen  und Kapazitäten     L,,        Cl,   <I>L2,</I>     C2   <B>...</B>     Ln-i,        C._,,     und durch eine     .Selbstinduktion        L,    und eine  Kapazität     C,    .gebildet.  



  Nach     Fig.    6 sind in der einen Leitung  Selbstinduktionen     Lo,        L2   <B>...</B>     L,n        s    in Reihe  geschaltet, während Kapazitäten     Ci,        Cs...        C2"_I     zwischen den     Leitungeä    parallel geschaltet  sind.  



  Bezüglich der     praktischen    Ausführung  der     Wechselstromwicklung        ist    ersichtlich.,       dass    sie nicht notwendig eine     besondere    Wick  lung zu sein braucht, die unabhängig von  der     Motorbewicklung    ausgeführt ist, indem  aus dieser ein Wechselstrom zum     Beispiel     durch Schleifringe, wie oben erklärt, entnom  men werden kann.  



  Bezüglich der Wahl des Motors     ist    zu  bemerken, dass Serienmotoren sich wegen  deren besonderer Charakteristik am besten  für den Erfindungszweck eignen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Regulierung von Gleich ,strommotoren, um die Drehzahl einer von einem Gleichstrommotor angetriebenen Welle von Änderungen der Motorklemmenspan nung, der Verluste und der Belastung prak- tisch_ unabhängig zu machen, unter Verwen- dung einer Kapazität, Selbstinduktion und Ohmschen Widerstand enthaltenden Bela stungsimpedanz, die mit einer von der Dreh zahl des Motors abhängigen Wechselfrequenz gespeist wird, .dadurch gekennzeiehnet,

   dass die Energieaufnahme .der Impedanz in Ab hängigkeit von der Frequenz derart bemessen ist, dass .durch Änderungen .der Motorklem menspannung, .der Verluste oder '.der Bela stung hervorgerufene Abweichungen der Motorleistung von der Nutzleistung .durch Änderungen der Energieaufnahme der Im pedanz ohne wesentliche Frequenzänderung ausgeglichen werden. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch mit einer über Bürsten und Schleifringe an feste Punkte der Motorankerwicklung an geschlossenen Belastungsimpedanz, da durch gekennzeichnet, -dass die Aufnahme der von der aufgedrückten Spannung her rührenden Energie (P) für Frequenzen<B>(i)</B> in .der Nähe einer gewählten Normalfre quenz (f,), welche der normalen Drehzahl der angetriebenen Welle entspricht, mit steigender Frequenz derart rasch zu nimmt, das die Änderung der Energieauf nahme sich dem Grenzfall EMI0003.0011 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung eines Resonanzkreises mit hoher Zeitkonstante als Belmtungsimpe- danz, die derart bemessen ist, dass bei der Normaldrehzahl des Motors die Frequenz ungefähr der der Hälfte der Resonanz energieaufnahme dieses Kreises entspre chenden Frequenz entspricht. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung eines Resonanzkreises, mit hoher Zeitkonstante als Belastungsimpe danz, die derart bemessen ist, dass bei der Normaldrehzahl .des Motors die Frequenz zwischen .der der Hälfte der Resonanz energieaufnahme dieses Kreises en.tspre- chenden Frequenz und der Resonanzfre quenz liegt. 4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Belastungsimpedanz aus einer Selbstinduktion in Serienschaltung mit einer Kapazität besteht. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastungsimpedanz aus einer Anzahl parallelgeschalteter Stromwege besteht, welche je Kapazität und Selbst induktion in Reihenschaltung enthalten. G. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der einen Leitung der Belastungs impedanz eine Anzahl reihengeschalteter Kapazitäten eingeschaltet ist, deren Ab leitungsklemmen durch .Selbstinduktionen mit der zweiten Leitung der Belastungs impedanz verbunden sind. 7.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet. .dass ,die Belastungsimpedanz aus einer Selbstinduktion in Serienschaltung mit einer Kapizität, und in Reihenschaltung mit diesen aus einer Anzahl Stromwege, welche je eine Selbstinduktion und eine .damit paralleIgesehaItete Kapazität auf weisen, besteht.

   B. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der einen Leitung der Belastungs impedanz eine Anzahl reihengeschalteter Selbstinduktionen eingeschaltet ist, deren Ableitungsklemmen durch Kapazitäten mit der zweiten Leitung verbunden sind.