DE150913C

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Publication number: DE150913C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung" bezieht sich auf die Aufrechterhaltung des Gleichlaufes von Motoren, bei denen an die Gleichmäßigkeit des Ganges hohe Anforderungen gestellt werden. Dies ist z. B. bei Vorrichtungen, welche zur Fernübertragung von Bewegungen dienen, oder bei Telegraphenapparaten der Fall. Es tritt häufig der Fall ein, daß zur Aufrechterhaltung des Synchronismus solcher

ίο Motoren die bisher zu diesem Zwecke bekannten Mittel nur Veränderungen dauernder Natur auszugleichen vermögen, während sie gegen kleine, kurz andauernde Schwankungen unwirksam sind.

Gemäß vorliegender Erfindung wird dieser Übelstand dadurch gehoben, daß eine die Geschwindigkeit des Motors beeinflussende Kraft zum Ausgleich geringer Abweichungen vom Gleichlauf eine um gleiche Beträge wechselnde Veränderung erfährt, während zum Ausgleich größerer und langsamerer Abweichungen vom Gleichlauf diese Kraft um entsprechend der Abweichungen sich selbsttätig steigernde Beträge verändert wird.

Zum Ausgleich der geringen Abweichungen vom Gleichlauf ist als besonders vorteilhaft erkannt worden, daß eine die Geschwindigkeit des Motors beeinflussende Kraft während des regelmäßigen Ganges desselben in schneller Aufeinanderfolge wechselweise um gleiche Beträge vergrößert und verringert wird, dagegen bei größerem Abweichen vom Gleichlauf die Kraftveränderung in dem einen oder anderen Sinne auf längere Zeit bestehen bleibt.

Diese Anordnung gewährt, wenn gleichzeitig eine ähnlich wirkende. Kraft (z. B. die Antriebskraft) steigernd veränderlich gemacht wird, den Vorteil genauester Regulierung. So kann z. B. die Einrichtung getroffen werden, daß die vorübergehenden kleinen Schwankungen durch die um gleiche Beträge veränderliche Kraft ausgeglichen werden, während allmählich eintretenden größeren Schwankungen im Gleichlauf durch entsprechende, sich selbsttätig steigernde Veränderungen der Antriebskraft entgegengewirkt wird. Für den Antrieb eignet sich ein Nebenschlußmotor am besten, weil bei diesem schon eine geringe Widerstandsveränderung im Nebenschluß die Umlaufzahl stark beeinflußt und so eine energische Regulierung bewirkt. Doch erreicht man denselben Zweck auch, wenn man den Widerstand im Ankerstromkreise verändert oder statt des Nebenschlußmotors einen Hauptstrommotor verwendet.

Als besonders günstig erwies sich die Maßnahme, bei gleichmäßigem Gange der Apparate die Belastung eines mit dem Motor unmittelbar gekuppelten Stromerzeugers durch abwechselndes Einschalten und Kurzschließen eines in dem Ankerstromkreis des Stromerzeugers liegenden Widerstandes fortwährend zu verändern, wobei diese Veränderungen so rasch aufeinander zu folgen haben, daß sie sich in ihrer Wirkung aufheben. Nur wenn ein merkliches Abweichen vom Synchronismus auftreten sollte, bleibt die bewirkte Belastungsverändung so lange bestehen, bis der Gleichlauf wieder hergestellt ist, wozu unter Umständen auch noch die Veränderung der Antriebskraft erforderlich wird.

Dann muß aber der Motor entsprechend

größer gewählt werden, als zur Bewältigung der verhältnismäßig geringen Nutzbarkeit erforderlich ist. Diese Anordnung bietet noch insofern einen Vorteil, als die kleinen auftretenden Veränderungen der eigentlichen Nutzlast nur einen Bruchteil der Gesamtenergie ausmachen, so daß sie in ihrer Wirkung weniger zur Geltung kommen.

Das Gesagte soll durch die Beschreibung

ίο einer Vorrichtung, welche zur Ausübung dieses Verfahrens dient, erläutert werden.

In der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht m einen Nebenschlußmotor, dessen Anker von der Stromquelle q Strom erhält. Neben dem eigentlichen Empfänger, von dem nur ein Teil dargestellt ist, treibt der Motor den Belastungsstromerzeuger g an, dessen Strom je nach der Stellung des Kontaktarmes α einmal über Leitung /,, Widerstand %v, linke Spule des Relais r₂ und Leitung /_s, das andere Mal über Leitung Z₁, Leitung Z₂, rechte Spule des Relais r.₂ und Leitung /₃ fließt. Ersterer Fall entspricht der schwächeren, letzterer der stärkeren Belastung des Stromerzeugers bezw. des Motors. Zur entsprechenden Einstellung des Armes α dient das Relais T₁, dessen Wickelung vom Regulierungsimpulse durchflossen wird. Dieser wird durch die Leitung / der Mitte der Spulen-Wickelung zugeführt und nimmt seinen Weg durch die linke oder rechte Spule des Relais, je nachdem der Motor in zu rasch oder zu langsam läuft. Zu diesem Zwecke führen die Leitungen Z₄ und Z₅ zu je einem isolierten Arm ι bezw. 3 der umlaufenden Bürste b, welche um einen kleinen Winkel gegeneinander versetzt sind. Ein Stromimpuls kann nur dann zustande kommen, wenn 1 oder 3 den Stromweg über das Kontaktstück c zur Rückleitung Z₀ vervollständigen. Zwischen ι und 3 ist noch ein dritter Arm 2, welcher durch Leitung Z₇ mit dem isolierten Kontaktstück (I₁ auf dem Anker des Relais r₂ in Verbindung steht. Bei normalem Gange des Apparates muß der Impuls in dem Momente erfolgen, in welchem der Arm 2 des gezeichneten Apparates und des auf der anderen Station befindlichen über das Kontaktstück c gleiten. Es sei nun angenommen, die Anker der Relais befinden sich in der gezeichneten Lage, so daß der Widerstand n> in den Stromkreis des Stromerzeugers eingeschaltet sei, und der Apparat laufe synchron. Der Regulierungsimpuls fließt dann von Leitung Z über die linke Spule von r_v Leitung Z₈, zu dem Kontaktstück ^₁ und von iiier über Leitung Z₇ und Arm 2 zur Rückleitung Z_G. Der Anker α des Relais T₁ wird hierbei um- . gelegt und der Stromerzeuger durch Kurzschließen von w belastet. Der Generatorstrom fließt nun durch die rechte Spule von r.₂ und legt den Anker dieses Relais um. Nach einer weiteren Umdrehung der Apparate erfolgt der nächste Regulierungsimpuls, "wel-, eher, wenn sich inzwischen der Synchronismus noch nicht verändert hat, wieder über den Arm 2 fließt, diesmal aber über die rechte Spule von T₁, so daß hierdurch w wieder eingeschaltet und auch der Anker von r,₂ in die erste Stellung zurückgeführt wird. Dieser ^₀ Vorgang entspricht dem normalen Gange der Apparate, wobei w abwechselnd eingeschaltet und kurzgeschlossen wird, dies aber in so rascher Aufeinanderfolge geschieht, daß die wechselnde Belastung des Stromerzeugers einer anderen gleichmäßigen entspricht.

Nehmen wir nun an, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Empfängers aus irgend einem Grunde abzunehmen, beginne. Es wird dann der Fall eintreten, daß der Regulierungsimpuls nicht mehr über 2, sondern über 3-abfließt. Hierbei verbleibt der Anker von r_x in der gezeichneten Lage und die geringere Belastung des Stromerzeugers bleibt 'während einer oder unter Umständen mehrerer folgender Umdrehungen bestehen, bis der Synchronismus wieder hergestellt ist und der Impuls auf 2 gelangt. Bei einer vorübergehenden kleinen Störung dürfte meistens schon dieser Umstand genügen, um den Gleich- g₀ lauf wieder herzustellen. Ebenso wird ein zu schnelles Laufen, bei welchem der Impuls auf ι fallt, durch Kurzschließen von n> auf längere Zeit andauernde Belastung des Stromerzeugers bewirken und so der Störung entgegenartieiten.

Bei größeren Schwankungen werden aber diese Mittel nicht mehr ausreichen, und es hat sich als notwendig erwiesen, in solchen Fällen die Reglung durch die Beeinflussung der Antriebskraft zu bewirken. Zu diesem Zwecke ist in den Nebenschluß des Motors m der Erregerwickelung ein regelbarer Widerstand in der Form eines Kurbelrheostaten eingeschaltet; Die Kurbel k wird durch den kleinen Reihenmotor MJ₁ bewegt, welcher den Strom von der Stromquelle q erhält. Doch wird ihm dieser nicht unmittelbar zugeführt, sondern in der durch die Zeichnung veran- schaulichten Weise, wobei der Anker des Relais r₂ bezw. dessen beide isolierte Kontaktstücke d₂ d_s als Kommutator wirken, so daß bei jedesmaligem Umlegen des Relais der Strom z. B. in dem Anker des Motors umgekehrt wird, in der Erregerwickelung· jedoch nicht. Selbstverständlich könnte auch die umgekehrte Anordnung getroffen werden. Wie bereits beschrieben, schwingt der Anker von r.₂ bei normalem Gange der Apparate beständig hin und her, so daß der Anker des Motors In₁ von einem Wechselströme durchflossen wird und daher in Ruhe bleibt. So-

Claims

bald aber bei einer Störung des Gleichlaufes der Anker von T₁ längere Zeit auf einer Seite verharrt, wird je nach der Stellung des Ankers von r., positiver oder negativer Strom durch den Motor Mi₁ fließen und, ihn vor- oder rückwärts bewegend, die Kurbel/i verschieben, so daß die Erregung bezw. die Antriebskraft des Motors m eine entsprechende Veränderung erfährt, deren Größe wiederum, durch die

ίο umlaufenden Arme i, 2, 3 kontrolliert bezw. auf das richtige Maß gebracht wird.

Man kann die Anordnung auch so treffen, daß der im vorhergehenden Beispiel wechselweise eingeschaltete Widerstand w nicht mehr die Belastungsveränderung eines Stromerzeugers bewirkt, sondern unmittelbar die dem Anker des Motors m zugeführte Energie beeinflußt.

Ρλτεν τ-Ansprüche:

I. Verfahren, um mit einem innerhalb weiter Grenzen bliebig¹ schnell, laufenden Motor einen anderen dauernd in genauem Gleichlauf dadurch zu erhalten, daß die von ersterem in angemessener Folge gegebenen Regulierungsimpulse bei Ungleichlauf eine Änderung der die Umlaufsgeschwindigkeit des zu regelnden Motors beeinflussenden Kraftverhältnisse im Sinne der Abweichungen vermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung einer in weiten Grenzen genau wirkenden Regulierung die Regulierungsstromstöße sowohl bei Voreilung wie bei Nacheilung zwei die Geschwindigkeit des Motors beeinflussende Kraftäußerungen auszulösen vermögen, von denen die eine, zum Ausgleich kurzer, vorübergehender Störungen des Gleichlaufes dienende mit einem bestimmten Betrage voll einsetzt und nur bis zur Herstellung des Gleichlaufes bestehen bleibt, die zweite, zum Ausgleich längerer, andauernder Störungen des Gleichlaufes dienende dagegen bis zum erforderlichen Betrage allmählich anwächst und mit dem erreichten Werte auch noch nach Herstellung des Gleichlaufes bestehen bleibt.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Ausgleich kurzer, vorübergehender Störungen des Gleichlaufes dienende Kraftänderung dadurch hervorgerufen wird, daß die pro Umlauf einmal eintreffenden Regulierungsstromstöße bei Gleichlauf beider Motoren das abwechselnde \^ergrößern und Wiederverringern der Kraft um einen gleichbleibenden Betrag in schneller Aufeinanderfolge veranlassen, so daß die Kraft mit einem gleichbleibenden, den Gleichlauf sichernden Mittelwert zur Wirkung kommt, bei Ungleichlauf dagegen den vergrößerten oder verringerten Betrag der Kraft so lange aufrecht erhalten, bis der Ungleichlauf beseitigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin. öedruCkt in der ReIChsdruckerei.