CH216505A - Indirekt wirkender, elektrischer Regler mit Rückführung vom Servomotor aus. - Google Patents

Description

  Indirekt wirkender, elektrischer Regler mit Rückführung vom Servomotor aus.    Besonders bei elektrischen Drehzahl  reglern für Wasser- und Dampfturbinen  kommt es vor, dass im Leerlauf der Turbine  ganz kleine     Pendelungen    auftreten. Diese       Pendelungen    stehen meistens. mit     derWasser-          bezw.        Dampfzuführungsart    im Zusammen  hang und sind mit den bisher     üblichenDämp-          fungen    des     Messsystems    nur mit grossen       Schwierigkeiten;    zu beheben.  



  Gemäss der Erfindung, die sich auf einen  indirekt wirkenden, elektrischen Regler mit  Rückführung vom Servomotor aus bezieht,  können diese Schwierigkeiten dadurch be  hoben werden,     dass    die Bewegung des Servo  motors mittels einer einstellbaren Über  setzung und einer     Schlupfkupplung    auf die  Dämpfung des     elek-t:rischen        Messsystems    über  tragen     wird.     



  In     Fig.    1 der beiliegenden Zeichnung ist       ein    Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes schematisch dargestellt. Mit 1  ist das elektrische     Messsystem    bezeichnet, das  über die     Rückführfedern   <I>2a</I> und<I>2b</I> mit der       Dämpferscheibe    3     verbunden    ist. Bei einer    Bewegung werden in der     Dämpferscheibe    3  in bekannter Weise durch permanente Ma  gnete 4 Wirbelströme und damit eine Brems  wirkung erzielt. Diese beschriebene Rück  führung und Dämpfung ist bei elektrischen       Reglern    bekannt.

   Es hat sich nun gezeigt,       dass    mit diesem     Dämpfungs-    und Rückfüh  rungssystem bei Primärmaschinen nicht aus  zukommen ist. Sobald nun aber zu dem be  kannten     Rückführ-    und     Dämpfungssystem     eine weitere Einwirkung vom Servomotor  aus auf das     Dämpfungssystem    3, 4 ausgeübt  wird, können die     Pende.lungen    sofort behoben  werden. Diese Einwirkung erfolgt hier über  Hebel 6', Stange 7 und Hebel 8 unmittelbar  auf die permanenten     Magnete    4.  



  Der Vorgang beim     Regeln    ist kurz fol  gender:  Das     Messsystem    1 führe zufolge eingetre  tener     Sollwertänderung    eine Bewegung in  der eingezeichneten Pfeilrichtung nach unten  aus. Die     Dämpferscheibe    3 verstellt sich  dabei im Uhrzeigersinn. Über ein     Vorsteuer-          ventil    9 und ein     Hauptsteuerventil    10 wird      der Servomotor 5 im     L:        hrze'igersinn    bewegt,  und über das Hebelwerk 6', 7, 8 werden die  Magnete 4 im     Gegenuhrzeigersinn    gedreht.

    Durch diese Bewegung wird auf die     Dämp-          ferscheibe    3 eine zusätzliche Kraft. ausgeübt,  die auf die     Scheibe    im     Gegenuhrzeigersinn     wirkt. Die     Rückführfeder        2b    wird vorüber  gehend mehr     gespannt,    wodurch das     Mess-          systein    in eine andere Lage, bezogen auf das  bisher bekannte System, rückgeführt wird,  so     dass    die vom Steuerventil 9 eingeleitete       Bewegung    vorzeitig     unterbrochen    wird.

    Durch die vom Servomotor im gegenläufigen  Sinn auf das     Dämpfungssy    stein ausgeübte  Zusatzkraft kann das     31esssystem    die einge  leitete     Bewegung    nur sehr     :langsam    weiter  führen, solange sich der Servomotor 5 be  wegt. Durch Verändern der Hebellängen 6       bezw.    8 kann die Übersetzung und damit die       Grösse    der vom Servomotor auf das     Dämp-          fungssystem    ausgeübte Kraft verändert wer  den.  



  U m die Kraftwirkung auf die Dämpfer  scheibe 3 zu verstärken, werden an Stelle  von permanenten     Magneten    mit Vorteil Elek  tromagnete verwendet.     Fig.    2 gibt ein Bei  spiel einer solchen Anordnung im Schnitt  wieder.     Fig.    3 zeigt Teile der     Fig.    2 in Vor  deransicht. Die     Dä.mpferscheibe    3 der     Fig.    1  ist hier durch eine     Ferraristrommel    11 er  setzt., die in den Lagern 12, 13 drehbar ruht.  Durch :den     31agnetstern    14 und das Magnet  eisen 15, das von der Spule 16 erregt ist,  werden vier ausgeprägte     ilIagnetfelder    er  zeugt.

   Wird die     Ferraristrommel    in diesen  vier Magnetfeldern gedreht, so entstehen  wieder Wirbelströme und damit. die     be-          kannte    Bremswirkung. Mit dem Magnetstern  14 ist. ein     Zahnritzel    17 fest verbunden. 21  ist die     Servomotorwelle.    22 ist die     Mess-          si        stemwe:

  lle.Wird    vom Servomotor aus über  das     Zahnritzel    17 der Magnetstern 14 im ge  genläufigen Sinn bewegt, so erfolgt wieder  dieselbe Wirkung wie sie für     Fig.    1 be  schrieben ist.     DieseAusführung    hat den Vor  teil. dass die bewegten     'Massen        klein    gehalten  werden können. Die Übersetzung vom Servo  motor aus und damit die Grösse der gegen-    läufigen Bewegung kann wieder durch ver  schiedene Hebelarme beliebig gewählt wer  den.  



  An Stelle der verschieden grossen Über  setzung vom     Servomotor    aus wird mit Vor  teil die Wirkung der elektromagnetischen  Dämpfung durch Verändern des Stromes in  der Magnetspule 16 geändert. Dieselbe Wir  kung erzielt man, wenn die     Dämpfermagnete     ,des     Messsystems    von den     Dämpfermagneten     der     Schlupfkupplungs-Übertragungseinrich-          tung    vom Servomotor aus voneinander ge  trennt werden. Auf der Welle der Dämpfer  seheibe 3     (Fig.    1) wird eine zweite     Dämpfer.-          scheibe    angebracht, die für sich mit fest  stehenden Magneten gedämpft wird.

   Um die       gewünschte    resultierende Dämpfung und  Rückführung weitgehend einstellbar zu ma  chen, können die Magnete der zweiten     Dämp-          ferscheibe    als Elektromagnete ausgebildet  sein,     Jeren    Felder in der Stärke einstellbar  sind. Durch Verändernder Erregung werden  dann     verschieden    grosse Wirkungen der  Rückführung vom Servomotor aus erzielt.  



  Eine weitere Übertragungsart der Bewe  gung     ides    Servomotors auf die     Messsystem-          dämpfung    ist beispielsweise in     Fig.    4 ange  deutet. Von der Welle des Servomotors aus  wird über     eine    veränderliche Übersetzung  ein     Dreiphasenpotentiometer    bekannter Art  angetrieben. Auf einen ringförmigen Wider  stand 31, der diametral mit Gleichstrom ge  speist wird, schleifen drei Kontaktfinger 32,  die einen Drehstrom niedriger Frequenz mit  winkelgetreuer Phasenlage abgreifen. Damit.  wird ein     Drehfeldmagnet    33 gespeist, der bei  ruhenden Fingern 32     Elektrodä.mpfermagnet     ist.

   Sobald sich die Finger 32 drehen, so  dreht sich auch die Achse des Magnetfeldes  des     Dämpfermagnetes    und     erzeugt    da  durch die zusätzliche     Rückführkraft    im       Sinne    der Erfindung.

   Ein     weiterer    Vorteil  mit der     elektromagnetischen    Dämpfung lässt  sich dadurch erzielen,     dass    die     Elektromagnet-          spule    16     (F'ig.    2)     bezw.    die Gleichspannung  für die     Speisung    des Ringwiderstandes 31       (Fig.    4) von der     Messgrösse    (zum Beispiel  beim Drehzahlregler von der Spannung der      Stromquelle des     Frequenzmesssystems)    über  Gleichrichter gespeist werden.

   Nimmt die  Richtkraft des     1Vlesssystems    zufolge Span  nungsabsenkung ab, so wird auch die Dämp  fung des     Messsystems    schwächer. Die Grösse  der Dämpfung passt sich selbsttätig der  Grösse der Richtkraft an. Die grösste zuläs  sige Regelgeschwindigkeit beim Nennwert  der     Messsystemspannung    bleibt dadurch auch  bei grossen Spannungsabsenkungen erhalten,  was bei     Kurzschlüssen    im Verbrauchernetz  besonders wichtig ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Indirekt wirkender, elektrischer Regler mit Rückführung vom Servomotor aus, da durch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Servomotors mittels einer einstellbaren Über setzung und einer Schlupfkupplung auf die Dämpfung des elektrischenMesssystems über tragen wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Elektrischer Regler nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenig stens ein Ferrarisanker die eine Hälfte der Schlupfkupplung und ein Magnet die andere Hälfte der Schlupfkupplung bildet, und die Bewegung des Servomotors auf den Magnet und durch Wirbelströme im Ferrarisanker auf diesen mit Schlupf übertragen wird. 2.

   Elektrischer Regler nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Magnetkupplung per manente Magnete und eine Ferrarisscheibe besitzt. 3. Elektrischer Regler nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Magnetkupplung Elektromagnete besitzt. 4. Elektrischer Regler nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass Ringmagnete vorgesehen sind, die Anker besitzen, die vom Servomotor bewegt werden und dadurch drehende Ma gnetfelder erzeugen. 5. Elektrischer Regler nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass stillstehende Drehfeld magnete verwendet sind, deren Drehfeld die Bewegung des Servomotors mitmachen. 6.

   Elektrischer Regler nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 5, da durch gekennzeichnet, dass die Drehfeld magnete in der Stärke einstellbar sind, um verschieden grosse Wirkungen der Rück führung vom Servomotor aus zu erzielen. 7. Elektrischer Regler nach Patentan.- Spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass zusätzliche feststehende Magnetfelder verwendet sind,. um eine teil weise vom Servomotor unabhängige Dämp. fung zu erzielen. B.

   Elektrischer Regler nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 7, da durch gekennzeichnet, dass die Ferrarisanker für die Schlupfkupplung und für die unab hängige Dämpfung trommelförmig ausgebil det sind. 9. Elektrischer Regler nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Magnete Elektro magnete sind, die über Gleichrichter von der gleichen Stromquelle wie das Messsystem ge speist werden und sich .die Dämpfungskraft bei Änderung der Richtkraft des Mess- systems entsprechend ändert.