DE1061189B - Fliehkraft-Drehzahlregler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fliehkraft-Drehzahlkontaktregler mit zusätzlicher Abhängigkeit des Regelvorgangs von einem Differentialquotienten der Regelgröße, insbesondere von der Winkelbeschleunigung.

Es ist bekannt, Fliehkraftregler so aufzubauen, daß auf ein Fliehgewicht außer der drehzahlabhängigen Fliehkraft auch noch eine von der Winkelbeschleunigung abhängige Tangentialkraft einwirkt. Das in einer solchen Einrichtung verwendete Fliehgewicht stellt sich dabei in der Nähe.der durch die Einjustierung des Reglers bestimmten Solldrehzahl so, daß, etwa bei horizontaler Lage der Drehachse, der Fliehkraftschalter unter der Wirkung der Schwerkraft periodisch geöffnet und geschlossen wird. Im gleichen Takt schwankt bei einem in dieser Weise geregelten elektromotorischen Antrieb der dem Motor zugeführte Strom. Bei einer Drehzahlerhöhung hebt sich das vom Fliehgewicht beeinflußte Schaltstück dann, wenn die Bewegungsrichtung des Fliehgewichts entsprechend einer abhebenden Wirkung durch die Tangentialkraft gegenüber der radialen Richtung geneigt ist, früher ab, als es bei ausschließlicher Einwirkung der Flieh-, kraft geschehen würde. Solche Regler sind aber schwer an die jeweilige Regelstrecke anzupassen.

Diese Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch, daß ein Fliehkraftfühlsystem und ein Winkelbeschleunigungsfühlsystem je ein Schaltstück eines gemeinsamen Schalters tragen, wobei -mindestens das Winkelbeschleunigungsfühlsystem einstellbar ist.

Es sind zwar Fliehkraft-Kontaktregler bekannt, bei denen bei Verwendung in der einen Drehrichtung eine kombinierte Wirkung von Fliehkraft und Winkelbeschleunigung auf ein mit einem unbeweglich auf der Regler scheibe befestigten Gegenkontakt zusammenarbeitendes Kontaktglied feststellbar ist; in der Beschreibung zu diesem bekannten Regler ist aber weder eine Anweisung zur Verwendung in dieser bestimmten Drehrichtung gegeben, noch betreffen die angegebenen Vorteile Merkmale, die mit dem gemäß der Erfindung etwas zu tun haben.- Auch eine Möglichkeit der Einstellung eines der beiden gemäß der Erfindung getrennt von je einer der beiden Kräfte beeinflußbaren Systeme ist nicht gegeben.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthält der Drehzahlregler eine Einrichtung zum mindestens teilweisen Kompensieren der periodischen Änderung der Schwerkrafteinflüsse im Verlauf einer Umdrehung auf alle oder einen Teil der Fühlsysteme, beispielsweise durch die an sich bekannte Anordnung eines zur Drehachse exzentrischen, feststehenden Dorns in Verbindung mit einem oder mehreren von dem Dorn gesteuerten, die entsprechenden Fühlsysteme beeinflussenden Wirkgliedern.

Fliehkraft-Drehzahlregler

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Fritz Reinecke, München,

ist als Erfinder genannt worden

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Prinzipbild des Reglers in der Vorderansicht,

Fig. 2 eine Ausführungsform des Reglers in der Vorderansicht,

Fig. 3 eine Abart des Tangentialkraftfühlsystems nach Fig. 2 mit teilweiser Kompensation von Schwerkrafteinflüssen,

Fig. 4 eine Seitenansicht zu Fig. 3, teilweise geschnitten.

Auf einer mit der Motordrehzahl umlaufenden Welle 3 ist bei der Anordnung nach Fig. 1 eine Scheibe 4 befestigt. Sie trägt zwei getrennte Fühlsysteme, von denen eines nur durch Fliehkrafteinflüsse verstellbar ist; es ist mit 1 bezeichnet. Das andere Fühlsystem ist mit 2 bezeichnet; es ist nur in Abhängigkeit von Tangentialkräften verstellbar. In Fig. 1 sind beide Systeme als einfache, eingespannte Blattfedern mit je einem Schaltstück am freien Ende angenommen, wobei das Schaltstück des Fliehkraftfühlsystems zusammen mit einem auf der Scheibe 4 befindlichen Gegenkontakt den Schalter Kl und das Schaltstück des Tangentialkraftfühlsystems zusammen mit einem weiteren auf der Scheibe 4 befestigten Gegenkontakt den Schalter K2 bildet. Der Schwerpunkt der Masse des Systems 1 bewegt sich dabei radial. Das zweite System möge in der gleichen Ebene beweglich angeordnet sein. Der Schwerpunkt der zugehörigen Masse bewegt sich in tangentialer Richtung. Der Schalter K2 wird nur bei großer negativer Winlcelbeschleunigung geschlossen, sonst steht er offen.

909 560/1741

Claims (2)

Die am System angreifende Fliehkraft ergibt sich aus der Gleichung Pp = In1-V1· ω2. Dabei ist mit T1 der radiale Abstand des Schwerpunkts der Masse des Systems 1 von der Drehachse und mit ω die Winkelgeschwindigkeit bezeichnet. Die auf das System 2 einwirkende Tangentialkraft ergibt sich entsprechend zu Pr = 7»2 ·»"«, · s, wobei mit r2 der radiale Abstand des Schwerpunkts der Masse des Systems 2 von der Drehachse und mit ε die Winkelbeschleunigung bezeichnet ist. Die Einrichtung nach der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Dabei tragen die beiden Fühlsysteme 1 und 2 je ein Schaltstück eines gemeinsamen Schalters 19. Die der Tangentialkraft unterworfene Masse 18 ist mit Hilfe eines spindelartigen Bauteiles 18 a radial verschiebbar angeordnet. Das das Schaltstück tragende Glied 17 wird dadurch nicht verstellt. In Fig. 3 und 4 ist der Übersichtlichkeit halber das Fliehkraftfühlsystem nicht gezeichnet. Das Tangentialkraftfühlsystem besteht aus einer nahe der Drehachse der Platte 4 eingespannten Blattfeder 8, die unter Zwischenlage eines Isolierstückes ein Schaltstück trägt. Ein exzentrisch zur Drehachse angeordneter, axial gerichteter Dorn 27 wirkt auf eine mit der Blattfeder 8 verbundene weitere Blattfeder 28 bei dieser Anordnung in der Weise ein, daß die periodische Änderung der Schwerkrafteinflüsse auf das Tangentialkraftfühlsystem im Verlauf einer Umdrehung mindestens teilweise kompensiert wird. Bei gleichbleibender Geschwindigkeit wird so das freie Ende der Blattfeder 8 mit den Schaltstücken 22 und 23 in jeder Winkellage in der Mitte zwischen den Schaltstücken 24 und 26 gehalten. In ähnlicher, an sich bekannter Weise können auch die periodischen Änderungen der Schwerkrafteinflüsse auf das Fliehkraftfühlsystem kompensiert werden. Der Regler gemäß der Erfindung kann auch in etwas anderer Weise ausgebildet und geschaltet sein. Ferner können beliebig andere Anordnungen zur Erzeugung und Einstellung der erforderlichen Rückstellkräfte benutzt sein. Bei allen Ausbildungsformen ist darauf zu achten, daß der Regler drehrichtungsabhängig arbeitet. Patentansprüche:

1. Ein Fliehkraftfühlsystem und ein Winkelbeschleunigungsfühlsystem enthaltender Drehzahlkontaktregler, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fühlsysteme je ein Schaltstück eines gemeinsamen Schalters (19) tragen, wobei mindestens das Winkelbeschleunigungsfühlsystem einstellbar ist.

2. Drehzahlkontaktregler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum mindestens teilweisen Kompensieren der periodischen Änderung der Schwerkrafteinflüsse im Verlauf einer Umdrehung auf alle oder einen Teil der Fühlsysteme, beispielsweise durch die an sich bekannte Anordnung eines zur Drehachse exzentrischen, feststehenden Dorns in Verbindung mit einem oder mehreren von dem Dorn gesteuerten, die entsprechenden Fühlsysteme beeinflussenden Wirkgliedern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 265 005, 301 243,
348, 482 808, 502 686, 656 919.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 560/174a 6.59