DE1290232B

DE1290232B - Antriebsvorrichtung zur Ausschaltung der Lose von mechanischen UEbertragungssystemen

Info

Publication number: DE1290232B
Application number: DE1962B0069795
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing August; Schmied
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1962-11-29
Filing date: 1962-11-29
Publication date: 1969-03-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit zwei über je eine Antriebswelle und ein Getriebeelement auf das Getriebeelement einer Arbeitswelle einwirkenden, durch Feldschwächung gesteuerten Gleichstromnebenschlußmotoren, deren im Stillstand gleiche Drehmomente einander entgegenwirken.
Bei Regelantrieben hoher Präzision ist es notwendig, das Leerspiel, auch Lose genannt, von mechanischen übertragungssystemen zu unterdrücken. Es ist bekannt, diese Lose mit Federn, die das Getriebe mechanisch verspannen, zu beseitigen. Ein Nachteil dieser Lösung ist, daß die Federn, besonders bei schwerem Betrieb, erlahmen. Bei größeren Maschinen ist eine mechanische Verspannung der übertragungssysteme überhaupt nicht möglich. Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und die Beseitigung der Lose auch bei schwereren Antrieben möglich zu machen.
Die Erfindung ist bei der eingangs genannten Antriebsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung der Getriebelose das Erregerfeld eines jeden Motors von einer getrennten, unabhängig regelbaren Stromquelle gespeist ist und daß die Anker der beiden Motoren in Reihe geschaltet und an eine regelbare Spannungsquelle angeschlossen sind.
Wohl ist durch die deutsche Patentschrift 555 950 eine Anordnung bekannt, bei der zur schrittweisen Betätigung eines Schaltwerkes zwei gegeneinander wirkende Gleichstrommotoren auf ein gemeinsames Ritzel des Schaltwerkes arbeiten. Hier dient der gegenwirkende Motor jedoch ausschließlich als Bremse mit dem Zweck, die exakte Stillsetzung des Schrittschaltwerkes bei jeder Stufe zu erhalten. Das wird dadurch erreicht, daß die beiden mit Einstellwiderständen in Reihe geschalteten Motoranker parallel geschaltet sind; die Erregerwicklungen dieser Motoren können im Nebenschluß geschaltet und auf Feldschwächung gesteuert sein. Eine solche Anordnung ist nicht imstande, das Gegendrehmoment unabhängig beliebig einzustellen. Die Drehzahl des gemeinsamen Antriebsritzels kann außerdem nicht ohne Beeinflussung des Bremsmoments geregelt werden.
Ein Ausführungsbeispiel für Zahnradgetriebe ist in der Zeichnung dargestellt.
Auf den Wellen der Gleichstrommotoren 1 und 2 sind Zahnräder 3 und 4 befestigt. Diese Zahnräder stehen mit dem auf der Nutzwelle befestigten Zahnrad 5 im Eingriff. Die Anker der Motoren sind in Reihe geschaltet und werden durch einen regelbaren Gleichrichter 6 gespeist. Die Feldwicklungen 7 und 8 der Motoren 1 und 2 werden getrennt durch Gleichrichter 9 und 10 gespeist. Mittels Steuereinrichtungen 11 und 12 werden die Feldströme !E 1 und !E 2 ge- steuert.
Die Motoren 1 und 2, die vorzugsweise die gleichen Daten haben, sind mechanisch über die Zahnräder 3, 4 und 5 miteinander verbunden. Die elektrische Verspannung und damit die Beseitigung der mechanischen Lose zwischen den Zahnrädern wirkt nun so, daß in jedem Betriebszustand die Zahnflanken der Zahnräder 3 und 4 an den Zahnflanken des Zahnrades 5 so anliegen, daß sie das Zahnrad 5 in entgegengesetzter Richtung zu drehen versuchen. Im Stillstand wird der Ankerstrom JA über den Gleichrichter 6 so weit herabgeregelt, daß jeder Motor ein Drehmoment aufbringt, daß ein Abheben der Zahnflanken bei einem Richtungswechsel des Drehmoments an der Nutzwelle mit Sicherheit vermieden wird. Der Strom i£ 1 durch die Feldspule 7 bzw. der Strom iE 2 durch die Feldspule 8 kann dabei so gewählt werden, daß er den Nennwerten entspricht. Infolge der Reihenschaltung der Anker ist in beiden der Strom gleich groß. Ebenso werden im Ruhezustand die Erregerströme auf gleiche Werte eingestellt, jedoch mit entgegengesetzten Polaritäten. Die Drehmomente der beiden Motoren sind demnach gleich groß und in bezug auf das Hauptzahnrad entgegengesetzt gerichtet.
Soll der Antrieb in der Drehrichtung des Motors 1 beschleunigt werden, so kann über den Gleichrichter 6 der Ankerstrom JA erhöht und gleichzeitig das Feld des Motors 2 geschwächt werden. Die Feldschwächung erfolgt durch Verringerung des Stromes iE 2 durch einen Eingriff der Steuereinrichtung 12 auf den Gleichrichter 10. Durch den wachsenden Ankerstrom bei konstantem Feld überwiegt das Drehmoment des Motors 1, und der Antrieb läuft in seiner Richtung an. Entsprechendes gilt für die Drehrichtung 2. Diese Regelung der Erregerströme kann automatisch nach Maßgabe eines Drehzahl-Soll-Istwert-Vergleichs erfolgen.
An Stelle von einem Motor können für jede Drehrichtung auch mehrere Motoren vorgesehen werden, die jedoch alle mit der Welle, die das Zahnrad 3 bzw. 4 trägt, über das Zahnrad 5 starr gekuppelt sein müssen. Vorzugsweise werden solche Gleichstrommotoren verwendet, die über gittergesteuerte Gleichrichter gespeist werden. Es ist aber auch möglich, die Gleichstrommotoren aus einem Gleichstromnetz oder über einen Ward-Leonard-Satz zu speisen.

Claims

Patentanspruch: Antriebsvorrichtung mit zwei über je eine Antriebswelle und ein Getriebeelement auf das Getriebeelement einer Arbeitswelle einwirkenden, durch Feldschwächung gesteuerten Gleichstromnebenschlußmotoren, deren im Stillstand gleiche Drehmomente einander entgegenwirken, d adurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung der Getriebelose das Erregerfeld eines jeden Motors (1, 2) von einer getrennten, unabhängig regelbaren Stromquelle (9, 10) gespeist ist und daß die Anker der beiden Motoren (1, 2) in Reihe geschaltet und an eine regelbare Spannungsquelle (6) angeschlossen sind.