DE211754C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d. GRUPPE

in FRANKFURT a. M.

Elektrischer Reversierantrieb. Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Dezember 1908 ab.

Elektrische Reversierantrieb e, bei denen es auf eine weitgehende Geschwindigkeitsregelung ankommt, führte man bisher hauptsächlich nach der bekannten Leonard - Schaltung aus, da diese ein Regeln und Reversieren ohne Schaltungen im Hauptstromkreis gestattet. Bei dieser Anordnung muß die gesamte Energie umgeformt werden, und die Umformer müssen daher dieselbe Leistung—■ vermehrt umdieVerluste — wie der Reversiermotor aufweisen. Besitzt der Reversiermotor die Größenordnung i, so bekommt der Umformersatz die Gesamtgrößenordnung 2, 3. In Fällen, wo auf Beschränkung des Gewichtes, z. B. bei Unterseebooten, großer Wert gelegt wird, scheidet unter Umständen der Leonard-Antrieb dadurch vollständig aus, zumal auch der Nutzeffekt der Gesamtanordnung nur etwa 0,7 beträgt. Als Ersatz für den Leonard-Antrieb verwandte man daher in manchen Fällen die sogenannte Gegenschaltung, bei welcher an eine Quelle konstanter Spannung eine Maschine geschaltet. wurde, deren Spannung so geregelt wurde, daß sie der Netzspannung entgegen oder im gleichen Sinne wirkte. Hierdurch wurde eine Spannungsänderung von Null bis zur doppelten Netzspannung erzielt. Das Reversieren des Antriebsmotors mußte aber hierbei durch Vertauschen der Hauptleitungen geschehen. Der Umformersatz erhielt dabei nur die halbe Größe wie bei Leonard, ebenso betrugen auch die Verluste nur die Hälfte. Diese Anordnung wäre also der Leonard-Schaltung überlegen, wenn sich dem Reversieren nicht so große Schwierigkeiten entgegengestellt hätten, daß die An-Wendung bei großen Maschinensätzen bisher ausgeschlossen war. Der Grund dieser Schwierigkeit liegt in folgendem. Die Erregung großer Maschinen folgt dem durch den Nebenschlußregler gegebenen Wert nur langsam nach. Sie wird verzögert durch die sogenannte Zeitkonstante des Feldes, und diese Zeitverzögerung beträgt bei großen Maschinensätzen 7 bis 10 Sekunden. Da ferner bei der Gegenschaltung zwischen dem Maximum und dem Nullwert der Spannung die Erregung zweimal ihren Wert ändern muß, nämlich von einem positiven Maximum durch Null hindurch bis zu einem negativen Maximum, so beträgt die Zeit der Verzögerung 15 bis 20 Sekunden. Soll daher der auf voller Drehzahl befindliche Antriebsmotor plötzlich reversiert werden, und zieht man den Steuerhebel durch Null hindurch auf die Reversierstellung, so macht man einen unmittelbaren Kurzschluß mit einer Spannung gleich der doppelten Netzspannung, da nach den Darlegungen die Spannung der Maschinen nicht sofort der Stellung des Regelungshebels gefolgt ist. Die Einrichtung konnte daher nur in solchen Fällen gebraucht werden, in welchen beim Reversieren der Maschinist genau das Voltmeter verfolgen konnte und das Reversieren

Claims (4)

1. nicht plötzlich dem erteilten Befehle gemäß ausgeführt werden mußte. Man half sich auch seither- durch selbsttätig wirkende Einrichtungen, z. B. Sperren des Umschalters in Abhängigkeit von der Spannung der Hauptleitungen in der Weise, daß der Umschalter nur umgeschaltet werden konnte, wenn die Spannung annähernd den Wert Null erreicht hatte. In den seltensten Fällen jedoch sind diese Einrichtungen zulässig und zweckmäßig. Die nachstehend beschriebene Erfindung soll diesen Übelstand beseitigen und dadurch der Gegenschaltung erst die richtige Lebensfähigkeit für Reversierzwecke geben.

   Zu diesem Zwecke erhält die Gegenschaltungsmaschine Schaltungsanordnungen, welche bewirken, daß der von dem Umformer gelieferte Strom einen bestimmten, die Anlage noch nicht gefährdenden Höchstwert nicht überschreiten kann, auch wenn der Umformersatz im Augenblick der Höchstspannung unmittelbar kurzgeschlossen wird. Eine derartige Schaltungsanordnung ist z. B. gegeben in dem D. R. P. 192889, Kl. 2id. Es können dagegen auch andere Anordnungen, die dieselbe Eigenschaft oder in untergeordneterem Maße besitzen, mit derselben Wirkung verwendet werden. Benutzt man derartige Maschinen, so wird man vollständig unabhängig von der den Gebrauch der Gegenschaltung bis jetzt verhindernden Zeitkonstante, da man nun in der Lage ist, in jedem Augenblick umschalten zu können, ohne einen Kurzschluß zu machen, da ja der Höchstwert des Stromes durch die Eigenschaft der verwendeten Gegenmaschine festgelegt ist. Die Zeichnung stellt den elektrischen Antrieb eines Unterseebootes dar.

   Die Batterie e stellt die zur Verfügung stehende Kraftquelle konstanter Spannung dar.

   α ist der Antriebsmotor der Gegenschaltungsmaschine b, m der Anker des Antriebsmotors des Propellers S, d das Feld dieses Motors und u ein Umschalter. Die Gegenschaltungsmaschine b, die in diesem Beispiele dem D. R. P.

   192889, Kl. 2id entspricht, besitzt ein Hauptstromfeld h, ein eigenerregtes Feld g und ein fremderregtes Feld /, dessen Wert durch den Regler r eingestellt wird. Wie in dem oben genannten Patent dargelegt ist, kann der Strom einen bestimmten Wert nicht überschreiten, ' auch wenn die Hauptleitungen unmittelbar kurzgeschlossen werden, da die Resultierende aus allen drei Feldern immer einen derartigen Wert annimmt, daß der Strom denjenigen Wert nicht übersteigt, der durch den Regler r gegeben ist. Die Drehzahl des Propellers ist gegeben durch den Wert des Stromes, der den Antriebsmotor durchfließt, da der Kraftbedarf des Propellers eine ΡμηΗίοη seiner Drehzahl ist. Die Reversierung des Motors kann nun in einfachster Weise jederzeit durch Umlegen des Umschalters u erfolgen, ebenso die Stillsetzung durch Kurzschließen des Feldes. Der Bedienende kann also in jedem Zeitpunkt dem erteilten Befehle nachkommen, ohne irgendwie an die elektrischen Vorgänge gebunden zu sein. Es ist natürlich nicht unbedingt erforderlich, daß ' als Antriebsmotor ein Hauptstrommotor genommen wird, es kann ebensogut ein Nebenschluß- oder Kompoundmotor sein, ebenso braucht das Umschalten nicht ohne Unterbrechung des Stromkreises zu geschehen, trotzdem letzteres zweckmäßig ist, da im Falle einer Stromunterbrechung sofort die volle Betriebsspannung zwischen den Hauptleitern entsteht, die beim Kurzschließen wieder verschwinden muß. Ebenso könnte das Reversieren durch Umschalten des Ankers erfolgen, jedoch ist letzteres Verfahren in den Fällen unzweckmäßig, wo mit dem Anker große umlaufende Massen verbunden sind, die starke Kurzschlußströme hervorrufen würden, wenn der Anker in dem vollerregten Felde kreist. Unter Umständen könnte es aber auch vorteilhaft sein, nämlich dann, wenn man den Anker m vor dem Reversieren allmählich über Widerstände kurzschließt und dadurch eine energische elektrische Bremsung einleitet. Es ist also gezeigt, daß das Reversieren des Antriebsmotors mit allen Einrichtungen erzielt werden kann, die auch heute schon in der Elektrotechnik bekannt und üblich sind, und es von Fall zu Fall entschieden werden muß, welche man verwendet, ohne das Wesen der Erfindung zu berühren.

   Wie in dem D. R. P. 192889, Kl. 21 d bereits auseinandergesetzt ist, kann an Stelle des eigen- und fremderregten Feldes auch ein Feld gesetzt werden,. das gespeist wird aus der Summe der Spannungen der Fremd- und Eigenerreger. Da es sich in dem vorliegenden Falle um ein Regelungsverfahren handelt, so können diese dem Hauptstromfeld h entgegenwirkenden Felder oder bei Gegenspannung im Sinne dieses Feldes wirkenden Felder ersetzt werden durch ein vom Willen des Führers geregeltes Feld. Das Hauptfeld bewirkt in jedem Falle, daß der Strom dann ein vom Führer gewolltes Maß nicht übersteigt.

   Paten τ-Ansprüche:

   i. Elektrischer Reversierantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Geschwindigkeit des Antriebsmotors mittels einer in Gegenschaltung mit der Speisestromquelle wirkenden Dynamomaschine erfolgt, die in bekannter Weise so arbeitet, daß die Stromstärke des Systems auch bei erheblichen Änderungen der Spannung desselben einen bestimmten Wert niemals überschreiten kann, zum Zwecke, den Antriebs-

   motor in jedem Augenblick umschalten zu können, ohne dabei einen gefährlichen Kurzschluß befürchten zu müssen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenmaschine eine Maschine für praktisch konstanten Strom verwendet wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenmaschine eine Maschine benutzt ist, deren Strom demjenigen Felde entgegenwirkt, welches sich aus der gemeinsamen Wirkung der Klemmenspannung der Maschine und einer unabhängigen elektromotorischen Kraft ergibt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des aus der gemeinsamen Wirkung der Klemmenspannung der Maschine und einer unabhängigen elektromotorischen Kraft sich ergebenden Feldes ein willkürlich zu regelndes Feld gesetzt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in der Reichsdruckerei.