DE1061436B - Geraet zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Welle - Google Patents

Geraet zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Welle

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DE1061436B
DE1061436B DEG13959A DEG0013959A DE1061436B DE 1061436 B DE1061436 B DE 1061436B DE G13959 A DEG13959 A DE G13959A DE G0013959 A DEG0013959 A DE G0013959A DE 1061436 B DE1061436 B DE 1061436B
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resonance
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alternating voltage
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    • G01P3/4802Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general
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Description

  • Gerät zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Welle Zusatz zum Patent 1038190 Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Welle, bei dem ein Wechselspannungs-Tachometergenerator mit einer von der zu messenden Frequenz oder Drehzahl abhängigen Drehzahl angetrieben wird, so daß seine Ausgangsfrequenz und -spannung von der zu messenden Frequenz oder Drehzahl abhängig ist und die von diesem erzeugte Wechselspannung mehreren Resonanzkreisen mit verschiedenen Resonanzfrequenzen zugeführt wird, bei dem ferner eine Anzeigevorrichtung, deren Frequenzanzeigebereich zwischen den Resonanzfrequenzen zweier Resonanzkreise liegt, auf die algebraische Differenz von zwei Spannungen anspricht, die von Spannungen an Elementen dieser Resonanzkreise abgeleitet sind und bei dem mehr als zwei Resonanzkreise mit verschiedenen Resonanzfrequenzen vorgesehen sind, wobei infolge der Änderung der Ausgangsspannung des Tachometergenerators iiber von den Resonanzkreisen unabhängige Gleichrichter- und Schaltvorrichtungen an die Anzeigevorrichtung jeweils verschiedene Resonanzkreispaare angeschlossen werden, so daß der Frequenzbereich sich über zwei oder mehrere aneinander anschließende und jeweils zwischen den entsprechenden Resonanzfrequenzen eines Resonanzkreispaares liegende Frequenzbereiche erstreckt.
  • Erfindungsgemäß prüft die Differenzspannung eine Regelwirkung hervor oder führt eine Betätigung in anderer Weise durch, wenn die Frequenz der Wechselspannung oder die Wellendrehzahl einen vorbestimmtenWert hat oder diesen über- oder unterschreitet. Die Vorrichtung, die auf die algebraische Differenz der zwei Spannungen anspricht, kann ein Relais oder eine gleichwertige Vorrichtung sein, wobei die vorbestimmte Drehzahl durch Änderung der Empfindlichkeit des Relais veränderbar ist. Die Empfindlichkeitsänderung des Relais kann mittels eines geeichten, veränderbaren Widerstandes erfolgen, wobei die vorbestimmte Drehzahl, bei der eine regelnde oder andere Betätigung bewirkt wird, gleichzeitig angezeigt wird.
  • Die vorbestimmte Drehzahl kann aber auch dadurch geändert werden, daß die Resonanzfrequenz eines oder beider Resonanzkreise, gegebenenfalls auch in Kombination mit den vorgenannten anderen Maßnahmen, geändert wird.
  • Ein Gerät nach der Erfindung wird nun als Beispiel im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben, die ein Schaltbild des Gerätes zeigt.
  • In der Zeichnung erkennt man einen Hochfrequenz-Wechselstrom-Tachometergenerator 10, der beispielsweise nach Art eines Permanentmagneten ausgebildet sein kann und an eine Turbine gekuppelt und so eingerichtet ist, daß er eine Leistungsabgabe bei einer Frequenz von angenommen 1000 Hz liefert, wenn er mit der normalen Turbinendrehzahl von angenommen 3000 U/min angetrieben wird. Die abgegebene Leistung des Tachometergenerators wird der Primärwicklung eines Transformators 11 zugeführt, die zwei Sekundärwicklungen hat. Eine der Sekundärwicklungen des Transformators 11 ist an ein Paar Resonanzkreise angeschlossen, von denen der eine aus einer Induktivität 12 und einer Kapazität 13 in Reihenschaltung besteht, während der andere eine Induktivität 14 und eine Kapazität 15 in Reihe aufweist. Die beiden Resonanzkreise sind zu der Sekundärwicklung des Transformators 11 parallel geschaltet. Die Spannungen an den Kapazitäten 13 und 15 in den Resonanzkreisen werden über Gleichrichter 16 bzw. 17 an Belastungswiderstände 18 bzw. 19 angelegt, denen Glättungskapazitäte 20 bzw. 21 parallel geschaltet sind, wobei die beiden Belastungswiderstände 18 und 19 ein gemeinsames Ende haben. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Spannung zwischen den nicht gemeinsamen Enden der Belastungswiderstände 18 und 19 gleich der algebraischen Differenz der Spannungen ist, die von den Spannungen an den Kapazitäten 13 und 15 der beiden Resonanzkreise abgeIeitet ist. Diese algebraische Differenz zwischen den Spannungen wird über einen weiteren Gleichrichter 22 und einen veränderbaren Widerstand 23 an dieArbeitswicklung 24 eines polarisierten Relais angelegt. Durch Einstellung des Wertes des Widerstandes 23, der in Reihe mit der Arbeitswicklung 24 des polarisierten Relais geschaltet ist, ist es möglich, seine Empfindlichkeit zu ändern.
  • Das polarisierte Relais hat normalerweise offene Kontakte 25, die in einen Steuerkreis für eine Meldeeinrichtung und/oder andere Einrichtung 26 geschaltet sind, die Vorrichtungen zum Stillsetzen der Turbine aufweisen können, wenn die Drehzahl den vorbestimmten Wert überschreitet.
  • Beispielsweise auf eine tSberdrehzahlauslösevorrichtung für die Turbine angewandt, kann einer der Resonanzkreise so bemessen sein, daß er bei einer Frequenz von angenommen 800 Hz entsprechend einer Turbinendrehzahl von 2400 Ulmin in Resonanz gelangt, während der andere Kreis bei angenommen 1200 Hz entsprechend einer Turbinendrehzahl von 3600 U/min seine Resonanzstelle hat. Wenn die Frequenz des Tachometergenerators 10 geändert wird, ändert sich selbstverständlich der Strom in den Resonanzkreisen und infolgedessen die Spannung parallel zu jedem der Elemente, wobei dieser Strom oder diese Spannung bei der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises am größten ist. Da die beiden Resonanzkreise so ausgebildet sind, daß sie bei verschiedenen Frequenzen in Resonanz gelangen, fallen die Scheitel der Stromkurven in den Resonanzkreisen, die als Funktion der Drehzahl aufgetragen sind, nicht zusammen.
  • Außerdem ist ein Punkt zwischen den beiden Resonanzfrequenzen vorhanden, bei denen die Ströme gleich sind. Diese Bedingung kann beispielsweise erreicht werden, wenn die Frequenz etwa 966,7 Hz beträgt, was einer Turbinendrehzahl von 2900 U/min entspricht. Wenn die Turbinendrehzahl zwischen der Drehzahl von etwa 2900 U/min und der Drehzahl liegt, die der Resonanzfrequenz des auf die höhere Resonanzfrequenz abgestimmten Resonanzkreises entspricht, wird eine sich fortschreitend erhöhende Gleichspannung erhalten. Der Widerstand 23, der in Reihe mit der Arbeitswicklung des polarisierten Relais liegt, kann so eingestellt werden, daß die Empfindlichkeit des polarisierten Relais geändert wird, um die Drehzahl festzulegen, bei welcher der Arbeitspunkt des Relais erreicht wird. Wenn man eine geeichte Skala 27 dem veränderbaren Widerstand 23 zuordnen, ist es möglich, den Widerstand 23 auf einen solchen Wert einzustellen, daß das Relais arbeitet, wenn eine vorbestimmte Drehzahl erreicht wird. Um eine ungenaue Arbeitsweise des polarisierten Relais infolge l Überwindung der Polarisation zu vermeiden, wenn die Turbine bei einer kleineren Drehzahl als der dem Schnittpunkt der Kennlinien der beiden Resonanzkreise entsprechenden Drehzahl arbeitet, wird das polarisierte Relais durch den Gleichrichter 22 gespeist, um es unempfindlich zu machen, wenn die Frequenz kleiner als die Schnittpunktfrequenz ist.
  • Die Einrichtung nach der Erfindung kann in Verbindung mit der Einrichtung verwendet werden, wie sie im Hauptpatent 1038190 offenbar ist, wobei ein gemeinsamer Wechselstrom-Tachometergenerator und Transformator für beide Teile der Einrichtung verwendet wird. Die andere Einrichtung kann beispielsweise von der zweiten Wicklung des Transformators 11 gespeist werden.
  • Ein Vorteil einer Anordnung gemäß der Erfindung, wenn diese auf eine Überdrehzahlauslösevorrichtung angewandt wird, besteht darin, daß es leicht möglich ist, die Arbeitsweise der Auslöseanordnungen zu prüfen, ohne daß ein Betrieb mit Überdrehzahl tatsächlich erforderlich ist. Die Prüfung der Arbeitsweise kann dadurch bewirkt werden, daß die Einstellung des Widerstandes 23 geändert wird, um die Empfindlichkeit des polarisierten Relais so zu steuern, daß dieses zur Betätigung bei einer Drehzahl innerhalb des normalen Bereiches der Betriebsdrehzahl der Turbine veranlaßt wird. Dabei ist es nicht erforderlich, alle Auslöseanordnungen zu prüfen. Es kann ein Schalter vorgesehen sein, der -ermöglicht, daß die oben beschriebene elektrische Einrichtung geprüft werden kann, ohne die Turbine tatsächlich auszuklinken. Der Steuerkreis kann dadurch zurückgestellt werden, daß das polarisierte Relais beispielsweise durch Kurzschließen der Arbeitswicklung 24 mittels eines Druckknopfes 28 stromlos gemacht wird.
  • PATENTANSPROCHE: 1. Gerät zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Welle, bei dem ein Wechselspannungs-Tachometergenerator mit einer von der zu messenden Frequenz oder Drehzahl abhängigen Drehzahl angetrieben wird, so daß seine Ausgangsfrequenz und -spannung von der zu messenden Frequenz oder Drehzahl abhängig ist und die von diesem erzeugte Wechselspannung mehreren Resonanzkreisen mit verschiedenen Resonanzfrequenzen zugeführt wird, bei dem ferner eine Anzeigevorrichtung, deren Frequenzanzeigebereich zwischen den Resonanzfrequenzen zweier Resonanzkreise liegt, auf die algebraische Differenz von zwei Spannungen anspricht, die von Spannungen an Elementen dieser Resonanzkreise abgeleitet sind, und bei dem mehr als zwei Resonanzkreise mit verschiedenen Resonanzfrequenzen vorgesehen sind, wobei infolge der Änderung der Ausgangsspannung des Tachometergenerators über von den Resonanzkreisen unabhängige Gleichrichter- und Schaltvorrichtungen an die Anzeigevorrichtung jeweils verschiedene Resonanzkreispaare angeschlossen werden, so daß der Frequenzbereich sich über zwei oder mehrere aneinander anschließende und jeweils zwischen den entsprechenden Resonanzfrequenzen eines Resonanzkreispaares liegende Frequenzbereiche erstreckt, nach Patent 1038190, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzspannung eine Regelwirkung oder andere Betätigung verursacht, wenn die Frequenz der Wechselspannung oder die Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl der Welle einen vorbestimmten Wert hat oder überschreitet oder unterhalb eines solchen Wertes liegt.

Claims (1)

  1. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung, die auf die algebraische Differenz der beiden Spannungen anspricht, ein Relais oder eine gleichwertige Vorrichtung ist.
    3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Drehzahl durch Änderung der Empfindlichkeit des Relais einstellbar ist.
    4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Empfindlichkeit des Relais mittels eines geeichten, veränderbaren Widerstandes erfolgt und gleichzeitig die vor- bestimmte Drehzahl, bei der eine regelnde oder andere Betätigung bewirkt wird, angezeigt wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1 601 070, 2 133 150.
DEG13959A 1952-09-08 1954-03-15 Geraet zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Welle Pending DE1061436B (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1068829T 1952-09-08
GB326213X 1953-03-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1061436B true DE1061436B (de) 1959-07-16

Family

ID=63721191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEG13959A Pending DE1061436B (de) 1952-09-08 1954-03-15 Geraet zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Welle

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BE (1) BE527341A (de)
CH (1) CH326213A (de)
DE (1) DE1061436B (de)
FR (2) FR1068829A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1221469B (de) * 1962-05-16 1966-07-21 Forges Ateliers Const Electr Geraet zur Anzeige der Abweichungen einer Winkelgeschwindigkeit von einem Sollwert

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1601070A (en) * 1922-04-18 1926-09-28 Western Electric Co Wave meter
US2133150A (en) * 1937-09-29 1938-10-11 Gen Electric Frequency meter

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DE1221469B (de) * 1962-05-16 1966-07-21 Forges Ateliers Const Electr Geraet zur Anzeige der Abweichungen einer Winkelgeschwindigkeit von einem Sollwert

Also Published As

Publication number Publication date
FR65670E (de) 1956-02-29
FR1068829A (fr) 1954-07-01
CH326213A (de) 1957-12-15
BE527341A (de) 1900-01-01

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