DE138797C

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Publication number: DE138797C
Application number: DE1902138797D
Authority: DE
Filing date: 1902-03-08
Anticipated expiration: 1922-03-09

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVl 138797 — KLASSE 21 d.

* Elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen, ζ. Β. Walzwerke, welche einen stark wechselnden Kraftverbrauch zeigen, werden mit Schwungmassen versehen, einerseits um eine allmähliche Belastung des Motors zu bewirken, andererseits um bei den stärksten Beanspruchungen gleichzeitig aus Motor und. Schwungmassen Arbeit zu entnehmen, so dafs der Motor erheblich kleiner bemessen werden kann, als der gröfsten Arbeitsleistung entspricht.

Dabei mufs der Elektromotor ein solcher sein, welcher zwischen Leerlauf und Belastung eine Abnahme der Umdrehungszahl, also sogen. Schlüpfung zeigt.

Unverwendbar sind daher von den bekannten Motoren synchrone Wechselstrommotoren und Verbundgleichstrommotoren, wenn diese auf eine Zunahme der Umdrehungszahl bei Belastung oder auf Beibehaltung der gleichen , Umdrehungszahl abgeglichen sind.
! Nun zeigen Elektromotoren ganz andere Eigenschaften als andere Antriebsmotoren, z. B. Dampfmaschinen.

Während erstere eine Belastung übernehmen

""■*können, welche in der Regel ein Vielfaches von derjenigen beträgt, für welche dieselben gebaut wurden, wenn ihnen eine solche zugemuthet wird, entlastet die Dampfmaschine durch eine im Verhältnifs zu der zugemutheten Leistung abnehmende Umdrehungszahl sich selbst, sobald infolge der Construction oder der Regelung der Dampfmaschine eine Erhöhung

■ der Dampfzufuhr nicht mehr eintreten kann.

Nachstehendes Verfahren will nun für den Elektromotor die gleichen Verhältnisse wie bei der Dampfmaschine herbeiführen, wenn er in Betrieben mit intermittirendem Kraftverbrauch in dem oben angedeuteten Sinne mit Schwungmassen zusammen arbeitet.

Bei asynchronen Wechselstrommotoren, welche zunächst betrachtet werden sollen, geht das Verfahren wie folgt vor sich:

Der Motor bringt die Schwungmassen und die Arbeitswelle auf die Umdrehungszahl, welche der jeweilig zu leistenden Arbeit entspricht. Der Arbeitsverbrauch mufs zu dieser Zeit selbstverständlich geringer sein, als der normalen Leistung des Motors oder der gewünschten Belastung desselben entspricht, denn sonst würden die Schwungmassen nicht geladen werden können.

Steigt nun die abzugebende Leistung weiter an, so nimmt das System in einem gegebenen Augenblick die Umdrehungszahl an, weiche der Schlüpfung des Motors bei normaler Belastung entspricht. Von diesem Augenblick an wird jedoch durch einen in den inducirten Theil des Motors geschalteten Widerstandsregler der primäre Strom und damit die Belastung des Motors so geregelt, dafs die festgesetzte Grenze nicht überschritten wird. Diese Regelung, welche einer Vergröfserung der Schlüpfung entspricht, hat naturgemäfs allmählich und so lange zu erfolgen, als die ohne dieselbe eintretende Ueberlastung des Motors andauern würde.

Dieselbe erfolgt selbsttätig durch einen von der Motor- oder der Schwungradwelle aus betriebenen Fliehkraftregler, welcher im Verhältnifs mit der abnehmenden Umdrehungszahl des Systems den Widerstand einschaltet.

An Stelle des Fliehkraftreglers kann natürlich auch eine gleichwerthige andere Vorrichtung benutzt werden, wenn sie nur im Verhältnifs zur abnehmenden Umdrehungszahl den Widerstand schaltet.

Es ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen, dafs auch vor Erreichung der gewünschten Belastungsgrenze schon Widerstand-eingeschaltet wird, etwa um den Zeitpunkt der Erreichung dieser Grenze hinauszuschieben, wodurch die Belastungsübernahme des Motors verlangsamt werden könnte.

Damit die Normalbelastung des Motors nicht überschritten werden kann, auch wenn derselbe zu Zeiten geringeren Kraftbedarfs die Schwungmassen beschleunigt, mufs die Wiederausschaltung der Widerstände in der gleichen Weise vor sich gehen.

Bei Gleichstrommotoren wird derselbe Zweck erreicht durch Vorschaltung eines Widerstandes vor den Anker oder durch Verstärkung des Magnetfeldes oder durch eine Verbindung beider Methoden. Dabei müssen die zur Verwendung kommenden Gleichstrommotoren so beschaffen sein, dafs ihre höchste Umdrehungszahl eine begrenzte ist, so dafs sie also nicht durchgehen können.

Der eigentliche Zweck des Verfahrens, die Belastung des Motors zu begrenzen, würde in manchen Fällen auch erreicht werden können durch einen Motor, bei welchem der Tourenabfall zwischen der geringeren und der gröfseren Belastung von vornherein so eingerichtet ist, wie. er sich bei dem vorliegenden Verfahren unter Anwendung von Widerständen ergiebt.

Es zeigt aber die Berechnung, dafs alsdann die Wirtschaftlichkeit des Motors andauernd schlechter wäre als bei dem vorliegenden Verfahren, weil bei diesem der Widerstand erst dann vorgeschaltet wird, wenn eine gröfsere Inanspruchnahme stattfindet.

Soll das Verfahren bei einem asynchronen Wechselstrommotor mit Hülfe eines Fliehkraftreglers durchgeführt werden, so ist dieser, der von der Welle des Wechselstrommotors zwanglä'ufig angetrieben wird, so zu wählen, dafs er genügend Verstellkraft besitzt, um mit nur geringem sogen, todtem Gang die Widerstandsbann zu verstellen. Seine höchste Umdrehungszahl ist gegeben durch diejenige des Motors, bei welcher derselbe die Volllast übernimmt, seine niedrigste durch die niedrigste Umdrehungszahl der Schwungmassen, welche diese annehmen, wenn sie die annähernd im Voraus bekannte Arbeit abgegeben haben.

Die Widerstände werden mit Hülfe einer Contactbahn in den inducirten Theil des asynchronen Motors geschaltet; die Gröfse derselben ergiebt sich aus den Leistungsdiagrammen des betreffenden Motors.

Alsdann werden durch geeignete mechanische Mittel der Stellwerkshebel des Fliehkraftreglers und der Schalthebel des Regelungswiderstandes so mit einander verbunden, dafs bei der oberen Umdrehungszahl des Fliehkraftreglers alle Widerstände aus- und bei der unteren Umdrehungszahl alle eingeschaltet sind.

Claims

Patent-Anspruch:
Regelung elektrischer Arbeitsmaschinen, deren intermittirender Kraftverbrauch von dem Antriebselektromotor und mit ihm verbundenen Schwungmassen gleichzeitig gedeckt wird, dadurch gekennzeichnet, dafs der Elektromotor gehindert wird, bei abnehmender Tourenzahl (Entladung der Schwungmassen) mehr und bei zunehmender Tourenzahl (Ladung der Schwungmassen) weniger Strom aus dem Netz zu entnehmen, als seiner normalen Leistung entspricht, indem die Verstärkung oder Verminderung des resultirenden Feldes und die daraus folgende Aenderung der gegenelektromotorischen Kraft des Motorankers selbsttätig in Abhängigkeit von der jeweiligen Tourenzahl bewirkt wird.