DE1812150A1

DE1812150A1 - Elektrische Vorrichtung zum Schutz von Rotoren gegen Vereisung

Info

Publication number: DE1812150A1
Application number: DE19681812150
Authority: DE
Inventors: Fourcade Marc Camill Alexandre; Gerard Fleury
Original assignee: Sud Aviation Societe Nationale de Constructions Aerdnaettiques
Current assignee: Sud Aviation Societe Nationale de Constructions Aerdnaettiques
Priority date: 1967-12-06
Filing date: 1968-12-02
Publication date: 1970-10-01
Also published as: FR1554838A; SU454729A3; US3496331A; GB1248964A; DE1812150B2

Description

Sud-Aviation, Societe Nationale de Constructions Aeronautiques in Paris / Frankreich

Elektrische Vorrichtung zum .Schutz von Rotoren gegen Vereisung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung zum Schutz von Rotoren gegen Vereisung, die aus in Blattlängerichtung angeordneten und zyklisch mit Strom gespeisten Heizwiderständen besteht.

Es ist bereits bekannt, zum Schutz der Rotoren von Hubschraube^ gegen Vereisung die Eintrittskanten der Blätter durch elektrische Widerstände zu heizen, in dem der Strom in einem festgelegten Zyklus den Widerständen zugeführt wird. Hierdurch wird die zur Enteisung aufzubringende Leistung beschränkt, indem man momentan die Bildung einer gewissen Eismenge an den Blattkanten zuläßt und anschließend duroh Erhitzung der das Blatt berührenden Bissohicht eine dünne Waisercwi-•ohenschloht erzeugt, «o daS sich das SIs ablöst und durch Zentrifugalkraft fortgeschleudert wird.

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Um eine noch stärke» Verringerung der erforderlichen Leistung zu erreichen, wurde ferner schon vorgeschlagen, die zu beiden Seiten der Eintrittskante je- ,. des Blattes befindlichen Flächen in längsverlaufende . Heizwiderstandsbänder zu teilen und den Strom nacheinander jedem dieser Bänder zuzuführen, so daß das auf den Blättern entstandene Eis in aufeinanderfolgenden Abschnitten abgelöst wird.

Diese Ausführungen sind hinsichtlich der aufzuwendenden Energie wirtschaftlich, sind aber in der Praxis mit den gebräuchlichen Umschaltorganen schwierig auszuführen, da diese Umschaltorgane entweder auf dem rotierenden Teil angebracht werden müssen, wobei durch die zyklische Betätigung dieser Organe oder durch die auf die betätigten Kontakte einwirkenden Trägheitskräfte Schwierigkeiten entstehen oder sie müssen im feststehenden Teil der Maschine untergebracht werden, wobei es jedoch erforderlich ist, die Anzahl der Ringe zur Stromübertragung zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Teil beeutend zu vergrößern, da hierbei jeder dieser Hing nur einen einzigen Widerstand oder nur sehr wenige von ihnen speisen kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine statische Vorrichtung zur Umschaltung der elektrischen Widerstände zum Schutz der Rotoren, die die aufeinanderfolgende !Inbetriebnahme von Widerstandsgruppen in einem festgelegten Zyklus durch elektronische Umschaltorgane gestattet, die an dem die Rotorblätter tragenden, rotierenden Teil der Masohine angeordnet sind,-

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe von gleichartigen, zu mehreren Blättern (A₁, A₂, A«) gehörenden Widerständen (a^ - β^, ag - eg) mit Mehrphasenstrom gespeist ist ^ ^r en

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Phasenanzahl gleich der Anzahl der Widerstände dieser Gruppe ist, wobei jeder dieser Widerstände an seinem äußeren Ende durch eine Phase gespeist ist und die Widerstände derselben Gruppe an ihren in Nähe der Rotornabe befindlichen Enden durch eine in sich selbst geschlossene Leitung (c. - cj stÄförmig zusammengeschlossen sind, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Widerstandsverbindungen einen gesteuerten Gleichrichter (t) aufweist, wobei die verschiedenen Gleichrichter durch an der Rotornabe vorgesehene elektronische Einrichtungen im Rythmus der Phasenfolge in Betrieb gesetzt sind.

Als Gleichrichter werden hierbei vorzugsweise Thyristoren verwendet.

Wie aus dem folgenden ersichtlich wird, ermöglicht eine solche Schaltung den Durchfluß des gesamten Wechselstroms durch die Widerstände mit gesteuerten Gleichrichtern, deren Anzahl der der Phasen entspricht, während die Gleichrichter, wenn sie im Kreis jeder einzelnen Phase angeordnet wären, nur eine Halbperiode, d.h. die Hälfte des Stroms, durchlassen würden. Außerdem wird hierdurch der Auf bau der Anlage bedeutend vereinfacht.

Wenn jedes Blatt mehrere in längsverlaufenden Bändern angeordnete Widerstände aufweist, so werden deren äußere Enden parallel durch eine gemeinsame Leitung gespeist, wobei jede Gruppe gleichartiger Widerstände durch eine einen Thyristorring bildende Leitung sternförmig zusammengeschlossen ist. Die Thyristoren jedes dieser Singe werden nacheinander durch einen Schrittschalter in Betrieb gesetzt, der aus einer entsprechenden Anzahl von ebenfalls in einen geschlossenen Ring geschalteten Kipp schaltungen gebildet ist, deren Zustandeänderungen durch

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die aufeinanderfolgenden Impulsen eines ZeitSchaltwerkes gesteuert sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist. Auf dieser Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Hubschrauber mit einer erfIndungsgemäßen Vorrichtung zum Schutz ^ gegen Vereisung.

Fig. 2 einen Schnitt durch das Blatt eines Heckrotors.

Fig. 3 ' eine Draufsicht auf das auf Fig. 2 dargestellte Blatt.

Fig. k einen Schnitt durch ein Blatt des Hauptrotors.

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Blatt des s* Hauptrotors.

Fig. 6 ein Schalteenema der Vorrichtung zum Schutz gegen Vereisung des Heckrotors.

Fig. 7 die Verbindung der Heizwiderstände

des in Flg. 1 dargestellten Hauptrotors, wobei die Heisbänder gemäß Fig. 4 und 5 angeordnet sind.

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Pig. 8 ein Schema der sternförmigen Schaltung von drei Heizwiderständen über Thyristören, die ringförmig geschaltet sind.

Pig. 9 ein Arbeitsdiagramm für die Schaltung gemäß Fig. 8.

Flg. 10 Die Schaltung zur Steuerung der Speisung der in Fig. 7 gezeigten Widerstände.

Fig. 11 eine Einzelheit der elektrischen Schaltung eines Zeitschaltwerkes.

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer Gruppe von Thyristoren zum sternförmigen Anschluß einer Gruppe von Widerständren.

Der auf Fig. 1 gezeigte Hubschrauber H ist mit einem Hauptrotor H und mit einem Heckrotor r ausgerüstet. Im vorliegenden Fall hat der Hauptrotor se~ohs Blätter, die in zwei Gruppen von je drei Blättern A₁, A₂, A~ und B₁ B₂I B- eingeteilt sind, wobei die Blätter der beiden Gruppen abwechselnd angeordnet sind. Der Rotor r besitzt fünf Blätter p.

Die für die elektrische Heilung der Blätter der beiden Rotoren benötigte Energie wird tob eine« Drehstromgener»tor 1 geliefert, welcher von einer Wärmekraftmaschine (nioht dargestellt) angetrieben wird, die duroh entsprechende aeohaaifehe Übertragungso*f»ne die beides lotorea antreibt. Xn leiohweite des Piloten lit ein Öohaltkasten

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2 zur Steuerung dieser Heizung vorgesehen, welcher die Betriebsschalter, die Signalleuchten zur Betriebsüberwachung und die im folgenden beschriebenen Zeitschaltwerke enthält, welche die Betriebszeit bestimmen.

Zu den Blättern des Rotors B gelangt der Strom durch den Kollektor 3> der drei Hauptringe k für den Stromdurchgang der drei Phasen des Drehstromgenerators und eine gewisse Anzahl von Ringen 5 (vgl. auch Fig. 9) zur Verbindung zwischen dem Schaltkasten 2 und den in dem Kranz 6 angeordneten statischen Umschaltorganen besitzt. Auf Fig. 10 sind nur 2 von den Ringen 5 dargestellt; ihre Anzahl kann jedoch auch auf Grund des Vorhandenseins von Kontrollkreisen, die bei der Beschreibung der Betriebsweise nicht erwähnt zu werden brauchen, größer sein. Die Heizwiderstände des Rotors r werden über den Kollektor 7 (schematisch dargestellt) gespeist, der nur drei Leistungsringe 8 besitzt (vgl. Fig. 6). Um zu vermeiden, daß die vom Heckrotor r durch Zentrifugalkraft fortgeschleuderten Bisstücke die Blätter oder die Nabe des Hauptrotors beschädigen, wird nämlich jegliche Eisbildung auf den Blättern dieses Rotors durch ständiges Beheizen verhindert.

Zu diesem Zweck besitzt jedes Blatt ρ (Fig. 2) drei Bänder 9, deren jedes aus einem in Blattlängsrichtung angeordneten Heizwiderstand besteht; die drei Widerstände sind an ihren äußeren Enden in 10 (Fig. 6) sternförmig miteinander verbunden, so daß es zur ständigen Speisung der drei Widerstände mit den Dreiphasenatrom des Generators 1 genügt, wenn ihre inneren Enden jeweils an einen der drei Binge 8 des Kollektors 7 (PiSt 1) angeschlossen sind. Außerdem sind auf Flg. 6 dl· drei entsprechenden Phasenleiter H₁ deren Abneheer It und der Schalter k? dargestellt, der von den Schaltkasten 2 aus betitigt ' ~ und die Widerstände 9 speist.

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Ein Blatt A des Hauptrotors R besteht aus fünf Heizwiderstandsbändern a - e (vgl. Fig. *f), die an ihren äußeren finden an einen gemeinsamen Speiseleiter g angeschlossen sind. Zur Berücksichtigung der Unterschiede in der Umfangsgeschwindigkeit zwischen dem Ende und dem zentralen Teil des Blattes weisen die Widerstandsbänder a - e gegen das Zentrum des Rotors zu ein größeres Wärmeabgabevermögen auf als gegen das äußere Ende zu. Beispielsweise kann dieses Wärme-

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abgabevermögen pro cm gegen Blattende zu einen Wert von 3 Watt haben, während es gegen das Zentrum zu 5 Watt beträgt. Auf diese Weise kann die Tatsache, daß sich das Eis infolge der Zentrifugalkraft innen schwerer als außen ablöst, kompensiert werden.

Die verschiedenen Widerstände der Blätter A₁-A^ und B₁-Bo sind untereinander auf die in Fig. 7 dargestellte Weise verbunden.

Die Speiseleitungen (g₁ für die Blattgruppe A₁-A., oder g₂ für die Blattgruppe B₁-B.,) sind so an die drei Phasen P₁, P₂, P~ angeschlossen, daß die äußeren Enden der Widerstände ^a< - ^e* oder a„ - e„ eine der Stromphasen direkt erhalten, während die inneren Enden jeder Gruppe von drei jeweils zu einem Blatt (A₁ - A~ oder B₁ - B~) gehörenden Widerständen durch eine in sich selbst geschlossene Leitung 13 zu eine» dreisohenkllgen Stern zusammengeschlossen sind. In dieser Leitung 13 sind in Reihe geschaltete Thyristoren t vorgesehen, die sich jeweils in den Leitungsabschnitten zwischen den Verbindungen der inneren Enden von je zwei aufeinanderfolgenden Widerständen befinden. In den dargestellten Ausführungsbeiepiel besitzt die Schaltung auf diese Art zehn Gruppen G. - C₁₀ alt je drei in einem geschlossenen Ring angeordneten Tyri stören.

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Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, sind die drei Thyristoren t einer Gruppe mit ihren, entsprechenden Kühlern IM auf der· äußeren Oberfläche eines trapezförmigen Kastens 13 angebracht, jii dessen unterem Teil 15a eine elektronische Schaltung vorgesehen ist, die auf bekannte V/ei se c!i'.- zündung der drei Thyristoren t im Ry throne der drei Stromphasen gewährleisten, was im folgenden noch anhand der Pig* 8 und 9 beschrieben werden soll« Die zehn Kästen 3 5-j - 3 3-jq bilden sehn Segmente des Kranzes (}, während der elfte Kasten 1? (Pig. I) insbesondere den Iiliig elektronischer Kippschaltungen sur schrittweisen Umnehnltung enthält, dennoch anhand von Fig«, IO beschrieben norden wird.

Dio ringoegnientförmigen Käßten sind mit Anschluß-

fjtiften ^9 und 50 versehen, die su deren Befestigung dienen oder ggfs. ihren Austausch im Falle einer unkorrekten Arbeitsviei se; gestatten.

1 Ji¹Gj W-iderstände (s.ß_e die V/i der stände a auf Fig. 8) biJdcni eine ausgeglichene Schaltung ohne Blindwiderstand und werden durch die drei Phasen P₁, IV und P.₅ gespeist. Di ti. :ir.rjmmußi3im'."Iü3'itngC'n dicr^-r Phasen sind suf Fig* 9 dar» r;oet';lJi, auf d< r nucli die .'^:.ii)jnj?imkte der Thyristoren und ί1οΐ'(;·Η Γ-iifßiiini'i'f" ri'olgende Lo3 tuug-fiberei ehe dargestellt siud..

'hi 'Ut¹R ΓΛ·ί "F J π« ^ UiOVK--Η-e-1 lie-η Schaltdreieclf Λ,Β,Ο Jiauü der Strom »lurch (lie Thy ι "j s-toren t, , t„ und t« nur in; vihry.fitfci-viiimi Tl icßeu_f . ^t-IIi-'-tvcr.st-äiidlich unter der Bedingung, daß ,j'-e.or TlririBiin' vorher gegünöet tmrde und nicht eiunr 'Vn[A-n^np-CBetztcp iipcnmxmrx unterliegt.

Ji..; ,-.hör Φν :-}i'ntmn<^i:vΐ·ί-': μ an einem TyFistop ver- -1^h :■.<;-■;_ L" ν r:iyii-_r '-ri v>\S- fuc Potentiö] unteFfiühi ede Κΐ'-ίί-j· /;_: ',--. r. Uli C-If(Su-- : ν;; riet f.- schwach Bind _t ist I¹.;;!, f''\-i '■;>'■ i-'lrf.n.ic; ί <>tnr.. μ;;4γρ Thyri f?toi-on zn ^eac- ^!, :) i. Si £ [i / !'»Γ^{1 !}ΐ Γ

BAD ORIGINAL

Zeit den Durchfluß des gesamten Stromes ermöglicht, da die drei Phasen hierbei in Verbindung sind und da die Summe der drei Spannungen, d.h. der drei Stromstärken in jedem Augenblick gleich null ist, während der dritte Thyristor, der einer umgekehrten Polarisierung unterliegt, nicht leitfähig ist (vgl. hierzu Fig. 9, auf der ein Spannungsdiagramm dargestellt ist, welches einem Diagramm der durch die drei Schenkel der Schaltung fließenden Ströme entspricht).

Wenn nämlich der Thyristor t^ als leitend angenommen wird, wird der Thyristor t₂ zum Zeitpunkt m₂ (Fig. 9) gezündet, an dem die'Phase P~ durch null geht und negativ wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Spannung der (positiven) Phase P₁, die gleich der (negativen) Phase P₂ war, in ihrem absoluten Wert größer als diese, so daß das Potential in B positiv wird, während es in C negativ zu werden beginnt. Der dadurch gezündete Thyristor tg leitet somit weiterhin. Da aber P₁ positiv und Ρ« negativ igt, befindet sich der Thyristor t~ in einem umgekehrten Polarisationszustand und kann nicht leiten.

Dieser Leitzustand (t₁ und t„ leitend, t~ umgekehrt polarisiert) dauert also während der Zeiten n_ und

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n_b an.

Von der Zeit n_Q an bis zu nu bleiben die Thyristoren t₁ und t₂ noch leitend, da die Spannung in C genügend negativ iit, ua das Potential von B soweit zu senken, daß ei niedriger all dai Potential dei Punkte· A iit, obwohl die Spannung in B größer wird all die Spannung in A.

Dieier Zustand endet in su, wo die absoluten Werte der Spannungen in B und C gleich werden, während in A die Spannung gleloh null ist und negativ werden wird. Von diese« Zeitpunkt an wird der Thyristor t₁ einer uage-

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kehrten Spannung ausgesetzt und kann nicht mehr leiten, während der Thyristor t~ in diesem Augenblick aus denselben Gründen wie im vorhergehenden der Thyristor t₂ leitend gemacht werden kann und sofort. Bei jedem Drittel der Spannungsperiode wird ein Thyristor gezündet und ein anderer hört auf zu leiten.

Auf diese Weise wird die jeder Thyristor, wenn die Spannung der an seine Kathode angeschlossenen Phase durch null geht, gezündet und bleibt während zwei Dritteln der Periode leitend, so daß zwei Thyristoren ständig leitend sind, während der dritte während eines Drittels der Periode unter umgekehrter Spannung bleibt;dadurch kann der Stromdurchfluß unterbrochen werden, wenn die periodische Zündung dieser Thyris-toren aufhört.

Wie schon gesagt, ist im unteren Teil 15a jedes der Kästen 15 eine der zahlreichen an sich bekannten elektronischen Vorrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe ausgehend von einer Drehspannung ein Impuls zur Zündung des entsprechenden Thyris-tors ausgesandt werden kann, wenn jede der drei Phasenwechselsapnnungen null wird.

Bei der auf Fig. 10 dargestellten Schaltung können nacheinander die den Blättern A- - A~ entspre-tonenden Gruppen von je drei Widerständen, anschließend nach einer Stillstandszeit, die den Blättern B₁ - Β« entsprechenden Gruppen von je drei Widerständen gespeist werden und anschließend, wiederum nach einer Stillstandszeit, kann dieser Zyklus wieder von vorne beginnen.

Die auf Fig. 10 dargestellte Schaltung wird durch ein Schaltwerk 20 gesteuert. Fig. 11 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild dieses ZeltSchaltwerkes*

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Die beiden Basen 21 und 22 des Unijunction-Transistors 23 sind zvjisehen die Gle.i chBtrcmspeiseleiter Zk und 25 eingesetzt. Das Potential der? Emitters 26 dieses Transistors wird durch zwei parallel geschaltete Zeitbasen gesteuert, deren jede ejnen Widerstand 2? a bzwe 27 b und einen Kondensator ?8 a bzw. 28b enthält. Die Widerstände 27a und 27b Bind sur Wahl der Relaxationszeit der Schaltung- einstellbar.

Die Zeitbasis 27a, 28a bewirkt eine kürzere Relaxationszeit als die Basis 27b, 28b; sie bestimmt die Heizdauer für jede Gruppe von drei Widerständen.

Wenn der Kondensator 28a geladen ist, so erreicht das Potential des Emitters 26 einen Wert, der hoch genug ist, daß der Strom praktisch im Kurzschluß durch die Widerstände 29 und 30 fließen kann. Bei 30a wird dann einem dieser beiden Widerstände ein Impuls entnommen. Dieser Stromdurchgang entlädt jedoch auch den Kondensator 28b, so daß die Zeitbasif? 27b, 28b nicht eingreifen kann, wenn die Zeitbasic 27a, 28a zur Bestimmung der Relaxationsperiode der Schal tun?» in Betrieb ist.

Die Stromleitung in dem Ki ei r ?7?;, 28r*_f wird durch die Leitung '^l gesteuert, die an die Haspe angeschlossen ist, wenn die Kippschaltungen (P,- und P₁₀), die eine inomentane-Stillstandszeit der Heizung bewirken, ihren Zustand ändern. Der Kondensator 2Qb it-t nunmehr kurageschlossen und das Potential seiner positiven Armatur bleibt in Nähe des Maesepotentinin« Die Zeitbasis 27a, 28a kann also nicht mehr die den Uni junction-Transistor auslösende Spannung herstellen. In dienern Augenblick kann si £o diese Spanmmg deren Fo Ige perl on e dci¹ Stillstandszeit der Hfcisnmp; entspricht»· ytw ,der "iänr^ron /Oil Ii₁^i r 27b, ?.8b hergestellt werden.

Die beiden Zeitbasen sind durch die Dioden ID, 2D und 3D voneinander unabhängig gemacht. Wenn die Leitung 31 aufhört, Massepotential zu haben, so tritt die Zeitbasis 27a, 28a wieder in Gang.

Vorzugsweise wählt man für die von der Basis 2?a 28a bestimmte kurze Periode mehrere, beispielsweise zwischen 10 und 30 Sekunden abgestufte Werte, die Heizzeiten jeder Gruppe von drei Widerständen entsprechen, die umso größer sind,je niedriger die Außentemperatur ist. Für einen korrekten Be.trieb müssen die Werte der durch die Basen 2?b, 28b bestimmten Perioden entsprechend höher sein als jeder der für die Basen 2?ä, 28a gewählten Werte. Ein schematisch in unterbrochenen Linien 52 dargestellter Schalter gestattet das gleichzeitige Umschalten der beiden Widerstände zur richtigen Koppelung ihrer jeweiligen Werte.

Um einem Ausfallen des Zeitschaltwerkes zuvor zu kommen, enthält der Schaltkasten 2 vorzugsweise zwei derartige Zeit Schaltwerke, die Tjümschaltbar sind und deren jedes an dem Schaltkasten eine Kontrollampe, die den korrekten Betrieb anzeigt, besitzt.

Die von dem Zeitschaltwerk 20 (Fig. IOX gelieferten Impulse werden zu einem Modulator 32 geleitet, der, wie bei 33 schematisch dargestellt ist, dem Strom einer der Phasen des Wechselstromgenerators von beispielsweise 400 Hz erhält. Auf diese Art wird jeder Impuls des Zeitschaltwerkes in eine Reihe sinusförmiger Impulse kurzer Dauer und großer Amplitude umgeformt.

Am Ausgang des Modulators 32 erhält maa auf diese Art eine Heihe von starken Impulsen, so daß ee trotz des an dem Kontaktring 5 zum Anschluß des drehbaren Teils möglicherweise vorkommenden Spuokens so gut wie ausgeschlossen

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ist, daß nicht mindestens einer dieser Impulse den Ring überquert und zum Demodulator 3^ gelangt. Sobald dieser einen dieser starken Impulse erhält, liefert er einen Impuls 35, der durch die Leitung J6 zu den durch die in einem geschlossenen Ring angeordneten bistabilen Kippschaltungen P₁ - F₁₂ gebildeten Schrittschalter geleitet wird.

Der Demodulator 3^ enthält eine (nicht dargestellte) bistabile Kippschaltung, die seinem Betrieb sofort bei Bildung eines Impulses 35 für eine Zeitspanne blockiert, die größer als die Dauer einer sinusförmigen Impulsreihe ist. Auf diese Weise wird das Auftreten mehrerer Impulse 35 für die gleiche Impulsreihe vermieden. Da jede Heizperiode mindestens mehrere 10 Sekunden lang dauert, ist es nicht von Bedeutung, wenn der Zeitpunkt, zu dem der Impuls 35 auftritt, um einige Perioden des Generators schwankt,

Der Eintritt jedes der Kippschaltungen F₁ - P₁₂ wird durch ein (nicht dargestelltes) UND-Tor gesteuert, so daß jede Kippschaltung ihren Zustand beim gleichzeitigen Empfang eines von der vorhergehenden Kippschaltung kommenden Signals und eines von der Leitung 36 zugeführten Impulses ändert. Das Zeitschaltwerk 20 liefert normalerweise Impulse mit einer von der Basis 27a, 28a bestimmten P&quenz, d.h. mit der höchsten Frequenz.

Die Vorrichtung besitzt außerdem einen AnlaufStromkreis 37, der über die Leitung 38 durch mindestens eine der Spannungen blockiert wird, die von den Kippschaltungen F₁ - F₁₂ geliefert werden, wenn diese Kippschaltungen in den Arbeitezustand übergegangen sind. Somit liefert der Stromkreis 37 eine Spannung nur dann, wenn sich diese Kippschaltungen im Ruhezustand befinden. Diese von der Leitung 39 übertragene Spannung, die zur Veränderung des Zustandes

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der Kippschaltung P₁ notwendig ist, bewirkt, daß der die aufeinanderfolgenden Heizperioden bestimmende Impulszyklus mit dieser Kippschaltung beginnt.

Wenn die Kippschaltungen P₁ - F~ nach Empfang der in durch die Dauer der Heizperioden bestimmten Abständen gelieferten Impulse schrittweise ihren Zustand geändert haben, bewirkt die Kippschaltung Pe eine Zustandsveränderung der Kippschaltung F^, die , wie schon gesagt, _{über den Leiter} ^_{1 den} Kondensator 28a der kurzen ZeitbasLs mit Masse verbindet, so daß der nachfolgende Impuls nur nach der durch die Schaltung 27b» 28b bestimmten Zeit, d.h. einer dem Ruhezustand entsprechenden Zeit, zur Kippschaltung P„ gelangt. Wenn die Kippschaltung P₇ den entsprechenden Impuls erhält, so ändert sie ihren Zustand, die Kippschaltung P^ kehrt in den Ruhezustand zurück und der Abstand der Impulse wird wieder durch die Heizzeit bestimmt, und zwar bis die Kippschaltung P₁₂ . ihren Zustand ändert, wodurch wiederum die Wirkung der kurzen Zeitbasis blockiert wird.

Jeder der Kippschaltungen P₁ - P₁- ist an einen der synchronisierten Stromkreise angeschlossen, die sich im Teil 15a des Kastens 15 befinden und die Zündimpulse der an den Kästen IS₁ - 15* angebrachten Thyristoren t liefern, die jeweilsdie Widerstandgruppen d^, e*_t C₁, b₁ und a. ste^iförmig zusammenschließen. Ebenso steuern die Kippschaltungen P₇ - P₁₁ die Gruppen 15g - 15₁₀> die durch ihre Thyristoren die Widerstandsgruppen dg, e^ c^_t b„ und a₂ sternförmig zusammenschließen. Auf diese Art setzt die durch den Ring der Kippschaltungen bewirkte schrittweise Umschaltung nacheinander und in der angegebenen Reihenfolge dia verschiedenen an den Blättern des Hauptrotors R vorgesehenen Widerstände in Betrieb«,

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Die Gruppe der Kippschaltungen P₁ - P₁₂, der Anlaßstromkreis 37 und der Demodulator 34- befinden sich im elften Segment 17 des Kranzes 6. Dieses Segment enthält außerdem die Speiseschaltung 4-1, die zwischen zwei Phasen geschaltet ist und im rotierenden Teil den zur Speisung verschiedenen elektronischen Schaltungen erforderlichen Gleichstrom liefert.

Das Zeitschaltwerk 20 (ggfs. doppelt vorgesehen), der Modulator 32 und der Betätigungsschalter für die Kontaktgeber 4-2 und 4-7 befinden sich im Schaltkasten 2 (Fig. 1).

Zwischen dem Generator und den Schleifringen kann sich auch noch eine Gruppe von Stromwandlern 4-3 befinden. Wenn ein Überstrom festgestellt wird, der einem Kurzschluß in einer der Widerstandsgruppen entspricht, so bewirkt dieser Überstrom in der Schaltung 44 die Aussendung eines Impulses, der zum Modulator 32 geleitet wird, so daß sofort ein Impuls geliefert wird, wodurch die zyklische Schaltung um einen Schritt weiterschaltet. Auf diese Weise wird die Gefahr einer Zerstörung durch Kurzschluß oder durch überhitzung eines oder mehrerer Elemente der Anlage vermieden.

Durch den Betrieb des Übersti mdetektors 44 kann auch ein. Alarmsignal oder ggfs. dit Unterbrechung der Stromversorgung ausgelöst werden.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern läßt verschiedene Änderungen Insbesondere durch Verwendung anderer gleichwertiger technischer Mittel zu.

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Claims

Patentansprüche

1. Elektrische Vorrichtung zum Schutz, von Rotoren gegen Vereisung, "bestehend aus in Blättlängsrichtung angeordneten und zyklisch mit Strom gespeisten Heizwiderständen, dadurch gekennzeichnet , daß jede Gruppe von gleichartigen, zu mehreren Blättern (A-, Ag, A«) gehörenden Widerständen (a^ - e-, a„ - e„) mit Mehrphasenstrom gespeist ist, dessen Phasenanzahl gleich der Anzahl der Widerstände dieser Gruppe ist, wobei jeder dieser Widerstände an seinem äußeren Ende durch eine Phase gespeist ist und die Widerstände derselben Gruppe an ihren in Nähe der Rotornabe befindlichen Enden durch eine in sich selbst geschlossene Leitung (c- - c«) sternförmig zusammengeschlossen sind, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Widerstandsverbindungen einen gesteuerten Gleichrichter (t) aufweist, wobei die verschiedenen Gleichrichter durch an der Rotornabe vorgesehene elektronische Einrichtungen im Rythmus der Phasenfolge in Betrieb gesetzt sind.

2. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß.die gesteuerten Gleichrichter (t) Thyristoren sind.

3. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Blatt (A₁ - A«, B₁ - Β») mehrere Heizwiderstände (a - e) aufweist, die von außen durch eine gemeinsame Leitung parallel gespeist sind und daß die, zu mehreren Blättern gehörenden gleichartigen Widerstände jeweils sternförmig zusammengeschlossen sind, wobei die gesteuerten Gleichrichter (t_lt t₂, t«) jeder sternförmigen Leitung nachein ander durch einen Schrittschalter (Pig.iO) betrieben sind.

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k·. Elektrische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittschalter (Fig. 10) durch eine der Anzahl der Gruppen entsprechende Anzahl von in einem geschlossenen Ring geschalteten Kippschaltungen (F₁ - F₁₂) gebildet ist, die .von dem Rotor (R) getragen sind und von einem in der Maschine festmontierten Zeitschaltwerk (20) Steuerimpulse empfangen.

5. Elektrische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitschaltwerk (20) von einem Unljunction-Transis'Sjtr (23) gebildet ist, der durch zwei aus zwei parallel geschalteten R-C-Kreisen (27a - 28a, 27b - 28b) bestehende Zeitbasen auslösbar ist, deren erste (27a-28a) der Zeit des Heizstromdurchgangs in den Widerständen entspricht und deren zweite (27b-28b) eine größere Zeitkonstante hat als die erste, während der Ring der Kippschaltungen (P₁ - P₁₂) zum Ausschalten der ersten Zeitbäsis mindestens eine mit dem Zeitschaltwerk (20) verbundene Ergänzungskippschaltung (Fg bzw. P₁₂) besitzt, was zwischen zwei Heizzeitfolgen eine Stillstandszeit bewirkt, die länger als diese Heizzeiten ist.

6. Elektrische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur gleichen Leitung zum sternförmigen Zusammenschluß der Heizwiderstände gehörenden Tyristören (t) an der Außenseite eines Kastens (15) sitzen, wobei die einzelnen, jeweils zu einer Gruppe von Widerständen gehörenden Kästen einen die Nabe des Rotors (R) umgebenden Kranz (6) bilden, an dessen Umfang die Thyristoren (t) angebracht sind.

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7. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die jeweils in Dreiergruppen zusammengefaßten Widerstände mit Drehstrom gespeist sind und daß die drei gesteuerten Gleichrichter zum sternförmigen Zusammenschluß von drei Widerständen beim Nulldurchgang jeder Phase der Drehspannung gezündet sind.

8. Elektrische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei oh ne t , daß die vom Zeitschaltwerk (20) gelieferten Impulse an dessen Ausgang durch eine Wechselstromphase relativ hoher Frequenz moduliert und anschließend durch einen Gleitkontakt (5) über einen Kontaktring des Rotors (R) zu dem Demodulator (3^) geleitet sind, der den Ausgangsimpuls wieder herstellt und in den mit dem Rotor (R) rotierenden Teil der Anlage zum Ring der Kippschaltungen (P₁- ^pi2^

9. Elektrische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring der Kippschaltungen (F₁ - F₁₂) mit einem Auslösestromkreis (37) verbunden Ist, der, wenn diese Arbeiten, durch alle Kippschaltungen des Ringes außer einer (F₁) blockiert ist, die somit von diesem Stromkreis eine Steuerspannung erhält, wenn alle anderen Kippschaltungen im Ruhezustand sind.

10. Elektrische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen zur Speisung der Heizwi&er« stände mit Drehstrom einen Satz Stromwandler (**3) durchqueren, die mit einer Schaltung (bk) verbunden sind, welche dem Ring der Kippschaltungen bei Auftreten eines Überstroms einen Impuls liefert.

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11. Elektrische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (R) der Rotor eines Hubschraubers (H) ist, welcher außerdem einen Ausgleichsrotor (r) mit ständig gespeisten Heizwiderständen (9) besitzt.

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