DE180104C

DE180104C -

Info

Publication number: DE180104C
Application number: DE1905180104D
Authority: DE
Filing date: 1905-08-03
Anticipated expiration: 1925-08-04

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JVt 180104 KLASSE 21c. GRUPPE

Anordnung zur Steuerung von Maschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. August 1905 ab.

Die vorliegende Erfindung hat eine Anordnung zum Gegenstande, mittels deren Maschinen jeder Art nach einem beliebigen Geschwindigkeitsgesetze gesteuert werden können. Dabei ist es sowohl möglich, die Regulierung von Hand vorzunehmen, als auch die Maschinen in Abhängigkeit von beliebigen Apparaten selbsttätig zu steuern. Die Steuerung geschieht auf elektrischem Wege, und zwar mittels Schwachstrom, so daß also nur Leitungen von geringem Querschnitte nötig sind.

Die Erfindung besteht in der Beeinflussung der Regelungsmittel der zu steuernden Arbeitsmaschine durch einen Elektromotor c, dessen Drehung von der Differenz der Spannungen einer von der zu regelnden Maschine angetriebenen, konstant erregten Dynamomaschine α und einer mit konstanter Umdrehungszahl angetriebenen, in ihrer Spannung nach einem beliebigen Gesetze regelbaren Dynamomaschine b abhängt. Statt dieser kann auch eine Batterie ' benutzt werden,

" deren Spannung in bekannter Weise verändert wird.

In der Figur ist die Anordnung dargestellt, wie sie beispielsweise zur Regulierung eines Elektromotors verwendet wird. Mit diesem Motor m ist der konstant erregte Kontrollgenerator α gekuppelt, dessen Spannung also proportional der Umdrehungszahl des Motors ist. b ist der Anker eines zweiten Generators, der von irgend einer Maschine mit konstanter Umdrehungszahl angetrieben wird und als Steuergenerator wirkt, denn seine Spannung richtet sich lediglich nach der Erregerstromstärke, die mittels eines Steuerapparates verändert wird. In den Ankerstromkreis dieser beiden Generatoren ist der Anker der dritten Maschine, ■ des Regelmotors c, geschaltet.

Der Regulierhebel des Steuerapparates h wird je nach dem Geschwindigkeitsgesetze, nach dem die Arbeitsmaschine m zu steuern ist, verstellt, sei es von Hand oder selbsttätig, z. B. in Abhängigkeit vom Teufenzeiger, einer Fördermaschine, einem Uhrwerke, einer Schwimmervorrichtung, einem Schiffskommandoapparate oder dergl.

Sind die Spannungen der Anker α und b gleich, so erhält der Regelmotor c keinen Strom und bleibt also in Ruhe. Überwiegt eine Spannung, so dreht sich der Motor in dem der Stromrichtung entsprechenden Sinne und kann beispielsweise, die Schaltung von Widerständen oder, wenn andere Kraftmaschinen, z. B. Dampfmaschinen, verwendet werden, die Verstellung der Drosselklappe oder der Kulisse bewirken, von denen die Energiezufuhr zur Arbeitsmaschine m beeinflußt wird. Je nach Art der zu regelnden Maschine kann durch den Motor c die Energiezufuhr ganz abgeschnitten oder auch umgekehrt werden.

Diese Anordnung ist jedoch noch mit Mängeln verknüpft, die darin liegen, daß die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine m nicht eindeutig von der Stellung des Steuerhebels abhängig ist, und zwar einerseits wegen der Veränderlichkeit der Magnetisierungskurve des Steuergenerators b mit dessen Belastung, andererseits aber deshalb, weil der Regel-

motor c ein bestimmtes Drehmoment haben muß, um sich und das Regelungsorgan der Maschine in in Bewegung zu setzen, und also eine Mindeststromstärke J in der einen 5 oder in der anderen Richtung aufnehmen muß, die erst durch Verstellung des Steuerhebels um ein bestimmtes Maß erreicht wird. Infolgedessen hat der Steuerhebel einen gewissen toten Gang, innerhalb dessen er ohne

ίο Einfluß auf die Bewegung des Regelmotors c bleibt.

Um nun die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine vollkommen eindeutig von der Stellung des Steuerhebels abhängig zu machen, werden erfindungsgemäß Mittel angewendet, die den Einfluß der Belastung des Generators b auf seine Magnetisierungskurve und den toten Gang des Steuerhebels beseitigen.

Die Beseitigung des Einflusses, den die Belastung des Generators b auf seine Magnetisierungskurve ausübt, wird in bekannter Weise beispielsweise dadurch erreicht, daß man die Felderregung des Steuergenerators b mit einer Haupt- und einer Hilfswicklung versieht. Während die Hauptwicklung von der regelbaren Stromquelle gespeist wird, wird die Hilfswicklung· vom Ankerstrome des Generators durchflossen. Diese die Hauptwicklung verstärkende Hilfswicklung ist so bemessen, daß sie den bei zunehmen-

• der Belastung- auftretenden Spannungsabfall des Ankers ausgleicht. Die Spannung der Maschine bleibt also so lange die gleiche, als der Strom in der Hauptwicklung bezw. die Hebelstellung· nicht verändert wird.

Der tote Gang des Steuerhebels entsprechend 2 J kann dadurch beseitigt werden, daß in dem Erregerstromkreise des Steuergenerators b ein Widerstand w angeordnet ist, der beim Übergange von einer höheren zur niederen Spannung eingeschaltet und beim Übergange von einer niederen zur höheren Spannung kurzgeschlossen wird.

Die Einschaltung bezw. Kurzschließung dieses Widerstandes kann beispielsweise in der durch die Figur dergestellten Weise geschehen. Mit dem Steuerhebel h ist ein zweiter Hebel g durch den gemeinsamen

Drehpunkt d leitend verbunden. Zwischen dem oberen Ende des Hebels g, das als Kontakt Jc₁ ausgebildet ist und mit dem Erregerstromkreise des Generators b in Verbindung steht, und dem Drehpunkte d ist der Widerstand w angeordnet. An dem Hebel h ist ebenfalls ein Kontakt Zf₂ angebracht. Durch einen Anschlag η ist dafür gesorgt, daß die beiden Kontakte k_l und k₂ sich nur wenig voneinander entfernen können. Soll die Spannung des Geenerators b erniedrigt werden, so wird der Hebel h nach links bewegt. Dadurch werden h* und k'² voneinander entfernt und damit der Widerstand w in den Erregerstrornkreis eingeschaltet. Durch Bewegung des Hebels h in der anderen Richtung wird der Widerstand durch die Kontakte Ar₁ und k₂ kurzgeschlossen. Da der Anschlag η die Entfernung der beiden Hebel g. und h sehr eng begrenzt, so wird der Widerstand w schon bei ganz geringer Bewegung des Hebels h eingeschaltet bezw. kurzgeschlossen.

Die vorliegende Anordnung ist auch zur Fernsteuerung von Maschinen geeignet, da der Steuerapparat an jedem beliebigen Orte angeordnet sein kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Anordnung zur Steuerung von Maschinen, gekennzeichnet durch einen die Energiezufuhr der zu regelnden Maschinen beeinflussenden Elektromotor (c), dessen Drehung von der Differenz der Spannungen einer von der zu regelnden Maschine angetriebenen, konstant erregten Dynamomaschine (a) und einer mit konstanter Umdrehungszahl angetriebenen Dynamomaschine (b), deren Spannung beliebig verändert werden kann, oder einer in ihrer Spannung regelbaren Batterie abhängt.

2. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall des Steuergenerators (b) bei wachsender Belastung durch eine vorn Ankerstrome durchflossene Hilfswicklung ausgeglichen wird, zu dem Zwecke, die Geschwindigkeit der zu regelnden Maschine von der Stellung des Steuerhebels eindeutig abhängig zu machen.

3. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Erregerstromkreise des Steuergenerators (b) ein Widerstand (w) angeordnet ist, der beim Übergange von einer höheren zur niederen Spannung eingeschaltet und beim Übergange von einer niederen zu einer höheren Spannung kurzgeschlossen wird. no

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.