DE221249C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ju 221249 KLASSE 21 d. GRUPPE

Verfahren zum Steuern von Elektromotoren. Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Juni 1907 ab.

Die Geschwindigkeit von Elektromotoren, die mittels der sogenannten Leonard sehen Schaltung gesteuert, d. h. aus einem besonderen Generator gespeist, werden, dessen Klemmenspannung durch Regelung des Erregerfeldes geändert wird, ist im wesentlichen abhängig von der Einstellung des Nebenschlußreglers der Steuerdynamo. Durch Einwirkung auf diesen Regler von Hand oder selbsttätig

ίο in Abhängigkeit von anderen Einrichtungen, z. B. von einem Teufenzeiger, kann also die Motorgeschwindigkeit geregelt werden. Sie ist jedoch durch die Dynamoerregung nicht ausschließlich bestimmt, sondern wird auch von einigen Nebenumständen beeinflußt, besonders von der Größe und Richtung des Stromes in den Ankern der Steuerdynamo und des Elektromotors. , Im allgemeinen braucht diesen Einflüssen keine praktische Bedeutung beigemessen zu werden, immerhin können die durch den Ankerstrom hervorgerufenen Störungen bisweilen lästig und unter Umständen sogar gefährlich für die Sicherheit des Betriebes werden, beispielsweise in Förderanlagen.

In solchen Anlagen wird bei derselben Stellung des Nebenschlußreglers der Steuerdynamo der Motor etwas verschiedene Geschwindigkeiten annehmen, je nach der Größe und vor allem dem Sinn seiner Belastung. Verhältnismäßig am stärksten wird sich dieser Unterschied bemerklich machen bei Maschinen mit ..Wendepolen oder Kompensationswicklung, wenn der Nebenschlußregler auf geringe Geschwindigkeiten eingestellt ist. Es kann dann bei derselben Stellung des Steuerhebels der Motor ganz langsam arbeiten, wenn er eine Last hebt, dagegen eine nicht unbedeutende Geschwindigkeit annehmen, wenn er eine Last zu senken hat. Besonders bei Seilfahrt, wenn Mannschaften einfahren, und beim Einhängen von Lasten kann dies verhängnisvoll werden, da die Sicherheitsapparate für Lasthebung eingestellt zu werden pflegen, also beim Senken von Lasten ein zu hartes Aufsetzen der Schale nicht immer verhüten können.

Gemäß der Erfindung werden diese Übelstände dadurch vermieden, daß der Einfluß des Ankerstromes auf die Geschwindigkeit des Motors beseitigt wird durch Änderung der Erregung der Steuerdynamo bei den verschiedenen Belastungen, indem je nach Größe und Richtung des Ankerstromes Teile des Steuerwiderstandes als Zusatzwiderstände zu den durch den Steuerhebel von Hand eingestellten Widerständen in den Erregerstromkreis geschaltet werden. Die Größe des Zusatzwiderstandes, der für einen bestimmten Belastungsfall ein- oder ausgeschaltet wird, kann entweder bei allen Motorgeschwindigkeiten konstant sein oder auch abhängig von der Motorgeschwindigkeit geändert werden, indem er z. B. durch einen besonderen Hebel, der mit dem Hauptsteuerhebel verbunden ist, geregelt wird. Durch diese letzte Anordnung, läßt sich der Einfluß des Motorstromes bei allen Motorgeschwindgkeiten beseitigen. Soll auch der Einfluß negativer Belastung beseitigt werden können, so müssen die Regel-

widerstände so eingerichtet sein, daß auch j negative Erregung gegeben werden kann. Die Ein- und Ausschaltung dieser Zusatzwider- j stände erfolgt selbsttätig. Beispielsweise kann j in Förderanlagen durch Geben des Signals »Seilfahrt« ein Zusatzwiderstand selbsttätig geschaltet werden, und zwar am besten so, daß nicht vorher das Signal an den Empfänger weitergeleitet werden kann.

ίο Am zweckmäßigsten wird es in der Regel sein, den Einfluß des Ankerstromes in Abhängigkeit von ihm selber unschädlich zu machen. Die Steuervorrichtung wird gleichzeitig vom Steuerhebel und vom Ankerstrom abhängig gemacht, indem man diese beiden Bewegungen z. B. durch ein Differentialgetriebe auf den Nebenschlußregler überträgt, oder auch indem man die Steuervorrichtung abhängig vom Ankerstrom drehbar anordnet.

Die freie Welle des Differentialgetriebes oder der Steuervorrichtung wird dann durch einen Magneten oder einen konstant erregten Nebenschlußmotor verdreht, dessen Anker von dem Ankerstrom des Fördermotors oder einem Teil desselben durchflossen und in seiner Mittellage durch äußere Kräfte Federn, Gewichte usw. festgehalten wird.

Ein anderes Mittel, um die Steuerwiderstände gleichzeitig vom Steuerhebel und dem Ankerstrom abhängig zu machen, besteht darin, auf das Steuergestänge die vom Ankerstrom bewegte Hilfsvorrichtung derart einwirken zu lassen, daß die wirksame Länge des Steuergestänges vergrößert oder verkürzt wird. Es kann zu diesem Zweck beispielsweise die an den Steuerhebel angelenkte Steuerstange durch die Hilfsvorrichtung längs des Steuerhebels verstellt werden, oder es kann durch die Hilfsvorrichtung der Drehpunkt des Steuerhebeis wagerecht verschoben werden. In beiden Fällen kann an Stelle des Steuerhebels ein Zwischenhebel benutzt werden, der einerseits mit dem Steuerhebel, anderseits mit der Steuerung verbunden ist. Eine weitere Ausführung besteht darin, in die Steuerstange ein leicht drehbares Spannschloß einzufügen, das ähnlich wie bei der bekannten Meyer sehen Dampfmaschinensteuerung durch die Hilfsvorrichtung verstellt werden kann.

Da es im allgemeinen nur wichtig ist, daß kleine Geschwindigkeiten stets mit möglichster Genauigkeit eingehalten werden, während es meistens nichts verschlägt, wenn die hohen Geschwindigkeiten der Maschinen je nach der Belastung der Förderanlage etwas schwanken, so wird es in der Regel genügen, die eindeutige Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Motors von der Stellung des Steuerhebels auch bei verschiedenen Belastungen nur für kleine Geschwindigkeiten zu erreichen. Besonders wichtig ist es, ein unbedingt sicheres Anhalten des Motors bei allen Belastungen zu erreichen. Zu diesem Zweck läßt man den zu steuernden Motor oder einen von ihm beeinflußten Hilfsmotor auf die Steuerung dann einwirken, wenn der Steuerhebel in die Nullage gebracht ist.

Eine Einrichtung hierzu ist folgende: Der Hilfsmotor ist unmittelbar an die Klemmen des zu steuernden Motors angeschlossen. Sein Stromkreis ist nur dann geschlossen, wenn der Steuerhebel in der Nullage sich befindet. Ist der Hauptmotor in diesem Fall noch in Be- ■ wegung, herrscht an seinen Klemmen also noch eine elektromotorische Kraft, so erhält der Hilfsmotor Strom und schaltet durch eine beliebige mechanische Übertragung Widerstände in den Erregerstromkreis des Hauptmotors ein, bis dieser stillsteht.

Statt des Hilfsmotors kann auch der Hauptmotor selbst zur Verstellung des Steuerwiderstandes herangezogen werden.

Die Anwendbarkeit des Verfahrens beschränkt sich nicht auf Maschinen, welche mit Leonard- Schaltung gesteuert werden, sondern erstreckt sich ohne weiteres sinngemäß auf alle Elektromotoren, deren Geschwindigkeit sowohl von der Stellung des Steuerhebels wie von ihrer Belastung abhängig ist. Es lassen sich also alle Arten Gleichstrommotoren, Nebenschluß-, Hauptschluß- und Doppelschlußmotoren, ferner Wechselstrom- und Drehstrommotoren in zwangsweiser Abhängigkeit von einem Hebel steuern, indem entweder in den verschiedenen Belastungsfällen verschiedene Widerstände· der Steuervorrichtung in Reihe oder parallel ,geschaltet werden, oder indem die Regelwiderstände sowohl von der Stellung des Steuerhebels wie von der Stromstärke des zu steu- too ernden Motors beeinflußt werden. Um den Einfluß negativer Belastung auszugleichen, muß die selbsttätige Vorrichtung auch eine Stromschaltung bewirken können.

Claims (3)

Pate nt-An Sprüche:

1. Verfahren zum Steuern von Elektromotoren mittels in Abhängigkeit von der Motorbelastung bei einer bestimmten Stellung des Steuerhebels selbsttätig geschalteter Steuerwiderstände, dadurch gekennzeichnet, daß für die der Motorbelastung entsprechende Widerstandsschaltung dieselben Steuerwiderstände benutzt werden, die durch die Bewegung des Steuerhebels beeinflußt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei allen Motorbelastungen die Motorgeschwindigkeit, wenn der Steuerhebel in der Nullstellung steht, dadurch auf den Wert Null gebracht wird,

daß die Steuerwiderstände von dem zu steuernden Motor unmittelbar oder mittelbar beeinflußt werden,

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem beim Geben eines bestimmten Signals selbsttätig die Schaltung eines bestimmten Zusatzwiderstandes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erteilung des Signals zunächst der Zusatzwiderstand geschaltet und nur wenn diese Schaltung richtig ausgeführt ist, das Signal selbsttätig an den Empfänger weitergegeben wird. ·