DE190979C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES'

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 190979 KLASSE 60. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. September 1905 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromechanischen Regler, durch den die Spannung eines durch eine Dynamo erzeugten elektrischen Stromes geregelt werden soll, indem dieser Regler auf das Kraftverteilungsorgan oder die Steuerung bei dem angewendeten Motor, nämlich Wasser-, Luft-, Dampf-, Explosionsoder elektrischen Motor, einwirkt.

Dieser Regler besteht im wesentlichen aus ίο einem unmittelbar auf elektrischem Wege angetriebenen Schieber, der vier Stellungen entsprechend den vier folgenden Fällen einnehmen kann:

i. Totpunktstellung bei normaler Spannung. 2. Der Regler vergrößert die Geschwindigkeit des Motors bei abnehmender Spannung.

3. Der Regler vermindert die Geschwindigkeit des Motors bei steigender Spannung.

4. Der Regler hält den Motor bei ausbleibendem elektrischen Strom an.

Diese Einwirkung des Schiebers auf die Kraftverteilung ist eine unmittelbare ohne irgend einen Verlust an Antriebskraft. Der Schieber hält die Geschwindigkeit irgendeines Motors konstant, indem er auf dessen Kraftverteilung mittels einer kleinen Hilfsdynamo einwirkt, wenn es sich nicht um eine Elektrizität erzeugende Gruppe handelt.

Außer seiner Einwirkung, die ebenso unmittelbar wie die des elektrischen Hauptstroms ist, gestattet der neue Regler, daß durch eine an Ort und Stelle ohne vorherige Berechnung vorgenommene Regelung dem Beharrungsvermögen der bewegten Massen Rechnung getragen wird und Schwankungen um den Punkt der Regelung vermieden werden.

Der neue Regler ist auf den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Fig. ι bis 4 sind senkrechte Schnitte nach der Linie A-A in Fig. 5, mit denen die senkrechten Schnitte B-B und C-C in dieser Figur nach rechts und links in eine Ebene gebracht worden sind;

Fig. 5 ist ein Grundriß und

Fig. 6 ein wagerechter Schnitt nach der Linie D-D in Fig. 1.

Der Regler besteht aus einem Schiebergehäuse α (Fig. 1) mit senkrechter Achse, das mit einer Reihe geeigneter Etagen oder übereinanderliegender Räume und mit einem Stangenschieber b mit mehreren entlasteten Ventilen oder Kolben c versehen ist. Diese Stange ist an einem Kern d angebracht, der in einem feststehenden Solenoide beweglich ist und dessen senkrechte Achse mit derjenigen des Schiebergehäuses zusammenfällt. Dieses Solenoid e liegt mit der elektrischen Hauptleitung im Nebenschluß.

In das Schiebergehäuse wird durch das Rohr/ Druckflüssigkeit, vorzugsweise öl, eingeführt, die durch eine Kolben- oder Rototionspumpe oder einen Akkumulator, welche Vorrichtungen gewöhnlich durch den zu regelnden Motor betrieben werden, gefördert wird. Bei g (Fig. 6) ist ein Ventil zur Regelung dieses Druckes angeordnet. Durch das Rohr h gelangt die Druckflüssigkeit in eine als Motor wirkende doppelwirkende Kolbenpumpe oder Rotationspumpe, um auf das Kraftverteilungsorgan oder die Steuerung des Motors einzuwirken und seine Geschwindigkeit durch Schließen des Kraftverteilungsorgans zu vermindern. Ebenso strömt

die Flüssigkeit durch das Rohr i, um die umgekehrte Wirkung auszuüben und die Geschwindigkeit des Motors durch öffnen des Kraftverteilungsorgans zu erhöhen. Wenn eine dieser Einwirkungen stattfindet, so findet das Entweichen der durch eines der Rohre h oder * in die Pumpe geströmten Flüssigkeit nach dem Durchströmen dieser Pumpe in umgekehrter Weise durch das andere Rohr i oder h statt,

ίο worauf die Flüssigkeit durch die Austrittsrohre j oder k fortströmt, indem sie hierbei ihren Weg durch das Regelventil I oder m entsprechend den Pfeilen i, 2 nimmt.

Die Öffnung der Ventile I und m wird mittels der gerändelten Knöpfe η bzw. 0 geregelt. Die Enden des Schiebergehäuses sind durch Leitungen p und q mit den Kammern der Regelventile I bzw. m verbunden. Die Wände des Schiebergehäuses sind mit kleinen Öffnungen r und s versehen.

Die Wirkungsweise des neuen Reglers ist folgende:

1. Angenommen, daß die elektrische Spannung ihren Normalwert hat, so hält das im Nebenschluß liegende Solenoid e seinen Kern d im Gleichgewichtszustand und daher den Kolbenschieber b, c in der Totpunktstellung (Fig. 1). Die bei f ankommende Druckflüssigkeit entweicht durch die Rohre / und k und übt weder in den Rohren h und i noch in den Leitungen p und q eine Wirkung aus.

2. Die elektrische Spannung sinkt (Fig. 2), das Solenoid e zieht seinen Kern d nicht mehr genügend an, so daß dieser sich mit dem Kolbenschieber ein wenig abwärts "bewegt. Die bei f ankommende Druckflüssigkeit strömt daher in das Rohr i (Pfeil 3) und wirkt derart, daß das Verteilungsorgan des Motors geöffnet wird, worauf die Druckflüssigkeit durch das Rohr h und die Austrittsleitung k zurückströmt, um zu entweichen, nachdem sie ihren Zweck, die Geschwindigkeit des Motors zu erhöhen, erfüllt hat. Ist jedoch durch Drehung des Knopfes 0 das entsprechende Ventil m ein wenig geschlossen worden, so wird beim Austritt der Flüssigkeit ein geringer Gegendruck ausgeübt, der sich durch die Leitung q bis in den Raum unterhalb des Kolbenschiebers fortpflanzt (Pfeil 4). Dieser Gegendruck bringt den Kolbenschieber ein wenig aus dem Gleichgewicht und sucht ihn aufwärts zu bewegen, indem dieser Gegendruck somit in entgegengesetzter Weise wie das Solenoid e wirkt, welches den Kolbenschieber herabsteigen läßt. Wird dieser Gegendruck am stärksten, so steigt der Kolbenschieber unter seiner Wirkung wieder aufwärts bis zum Totpunkt, und die Flüssigkeit entweicht. In letzterem Falle wird der erwähnte Gegendruck gleich Null, und das Solenoid e läßt seinen Kern d von neuem abwärts steigen. Es wird daher eine Reihe von Schwankungen hervorgerufen, welche die Regelung entsprechend der dem Ventil ni gegebenen Öffnung beenden, indem hierbei auf das Beharrungsvermögen der bewegten Massen Rücksicht genommen wird und ein zu weites öffnen des Verteilungsorgans und Überschreiten des Punktes der Regelung vermieden wird.

3. Die elektrische Spannung steigt (Fig. 3), das Solenoid e zieht seinen Kern d stärker an, der ein wenig mit dem Kolbenschieber aufwärts steigt. Die bei f ankommende Druckflüssigkeit gelangt nach h (Pfeil 5), bewirkt das Schließen des Verteilungsorgans des Motors und kehrt durch das Rohr i und die Austrittsleitung j zurück, um zu entweichen, nachdem sie ihren Zweck, die Geschwindigkeit des Motors zu vermindern, erfüllt hat. Ist jedoch durch Drehung des Knopfes η das entsprechende Ventil I ein wenig geschlossen worden, so wird ein geringer Gegendruck hervorgerufen, welcher sich durch die Leitung φ bis in den Raum über dem Kolbenschieber fortpflanzt (Pfeil 6). Dieser Gegendruck bringt den Kolbenschieber ein wenig aus dem Gleichgewicht und sucht ihn abwärts zu bewegen, indem dieser Gegendruck somit entgegen dem Solenoid e wirkt. Wird dieser Gegendruck am stärksten, so steigt unter dessen Wirkung der Kolbenschieber wieder abwärts nach dem Totpunkt, und die Druckflüssigkeit entweicht. Im letzteren Falle wird der erwähnte Gegendruck gleich Null und das Solenoid e zieht von neuem seinen Kern d an. Auf diese Weise wird eine Reihe von Schwankungen hervorgerufen, welche entsprechend der Öffnung des Ventils I die Regelung beenden, indem hierbei wie vorher dem Beharrungsvermögen der bewegten Massen Rechnung getragen und ein zu starkes Schließen des Verteilungsorgans vermieden wird.

4. Die elektrische Spannung schwindet beabsichtigterweise oder infolge eines Unfalls vollständig (Fig. 4), das Solenoid β läßt seinen Kern d sinken und infolgedessen steigt auch der Kolbenschieber abwärts. In dieser Stellung gelangt die bei f ankommende Druckflüssigkeit nach h, bewirkt das Schließen des Verteilungsorgans des Motors und kehrt durch das Rohr i und die Austrittsleitung / zurück, um zu entweichen, nachdem sie ihren Zweck, das Durchgehen des Motors zu vermeiden und diesen anzuhalten, erfüllt hat. Das entsprechende Ventil I ist ein wenig geschlossen, indem es, wie vorher erwähnt, geregelt worden ist; es wird daher ein geringer Gegendruck hervorgerufen, welcher sich durch die Leitung p fortpflanzt, jedoch entweicht die durch diese Leitung p geförderte Flüssigkeit durch die kleinen Öffnungen r, ohne irgendeine Wirkung auf den Kolbenschieber auszuüben.

Das im Nebenschluß liegende Solenoid kann noch eine weitere Reihenwicklung besitzen, die in umgekehrtem Sinne wie die erste wirkt,

damit die normale Spannung proportional der Stromleistung erhöht wird und die Verluste bei der Belastung der Leitung ausgeglichen werden. Diese Hilfswirkung kann noch besser dadurch hervorgerufen werden, daß mit dem Solenoid im Nebenschluß ein kleiner Rheostat angeordnet wird, dessen Widerstände den Belastungsverlusten der Anlage proportional sind und mit dem öffnen des Verteilungsorgans

ίο erhöht werden, um die normale Spannung in bezug auf die Leistung in den Verteilungen des elektrischen Stromes zu proportionieren.

Einer der nach dem Solenoid führenden

Nebenschlußdrähte kann sich über verschiedene hauptsächliche Punkte der Anlage erstrecken, an denen Stromunterbrecher eingeschaltet sind. Beim Öffnen eines der letzteren wird das Solenoid stromlos, und der Regler schließt das Verteilungsorgan des Motors, der auf diese Weise nach Belieben und selbst auf große Entfernung hin angehalten werden kann. Der neue Regler ist für jede Elektrizität erzeugende Gruppe anwendbar, indem er unmittelbar auf die Verteilung der Antriebskraft zwecks Regelung der Spannung einwirkt, und ferner ist er für jeden Motor anwendbar, um dessen Geschwindigkeit mittels einer kleinen Hilfsdynamo, die durch den zu regelnden Motor bewegt wird, zu regeln.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Elektromechanischer Regler für elektrische Spannungen und für die Geschwindigkeiten eines Motors mit einem Solenoid zur Verstellung eines Schiebers für einen das Kraftverteilungsorgan des Hauptmotors beeinflussenden Servomotor, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wachsen der Spannung des Stromes infolge Anziehens des Solenoidkerns (d) und bei absichtlich bewirkter oder zufällig erfolgender Unterbrechung des Stromes infolge Freigabe des Solenoidkerns (d) der mit diesem Solenoidkern (d) verbundene Schieber (b) die Ein- und Auslaßkanäle des Schiebergehäuses so steuert, daß der Servomotor das Kraftverteilungsorgan des Hauptmotors schließt.
2. 2. Elektromechanischer Regler nach Anspruch ι mit einem mit entlasteten Ventilen versehenen Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse mit zwei Austrittsleitungen (k, j) für das Triebmittel versehen ist, in welche Regelventile (m, I) eingeschaltet sind und _t von denen sich zwei zur Entlastung des Schiebers (b) entgegen der Wirkung des Solenoids (e) dienende Leitungen (p, q) abzweigen, zum Zweck, in einem gegebenen Augenblick die Wirkung des Servomotors auf das Verteilungsorgan des Hauptmotors verzögern oder regeln zu können.
3. 3. Elektromechanischer Regler nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nebenschlußleitung des Solenoids (e) eine zweite, in umgekehrtem Sinne wie dieses Solenoid (e) wirkende Wicklung oder ein Rheostat mit dem Solenoid (e) in Reihe liegt, zum Zweck, die normale Spannung proportional zur Stromleistung ändern oder den Punkt der Regelung beliebig ändern zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.