DE229448C

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Publication number: DE229448C
Application number: DENDAT229448D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 229448 KLASSE 21c. GRUPPE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttätige Regelungsvorrichtung für elektrische Maschinen, bei welcher die Einstellung des Regulierwiderstandes mit Hilfe von Wälzsektoren unmittelbar ohne Zwischenglieder erfolgt, wobei im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen dieser Art keinerlei den Regelungsvorgang störende Rückwirkung auf den Steuerapparat ausgeübt wird.

ίο Dies wird dadurch erreicht, daß ein Relais als Steuerapparat, welches durch Wechsel- oder Gleichstrom betrieben werden kann, Unter dem Einfluß des zu regelnden Stromes oder der Spannung oder von beiden die Spitze von Wälz-Sektoren bewegt und dabei den Umfang dieser Sektoren auf kreisförmig mit größerem Radius angeordneten Kontaktknöpfen des den Strom oder die Spannung der Maschine regelnden Widerstandes abwälzt, wobei die einzelnen Teile so angeordnet sind, daß der Berührungspunkt jedes Wälzsektors, seine Spitze sowie das Zentrum des betreffenden Kontaktkreisbogens, welches gleichzeitig den Drehpunkt des beweglichen Systems darstellt, stets auf einer Geraden liegen. Die Einstellung des Widerstandes vollzieht sich dabei ohne gleitende Reibung, so daß die unmittelbare Einstellung des Regulierwiderstandes mittels der im . Relais auftretenden Kraftwirkung mit äußerster Genauigkeit und Sicherheit erfolgt. Außerdem wird jegliche den Regelungsvorgang störende Rückwirkung von Seiten der den Kontaktdruck ausübenden Organe auf den Steuerapparat ver-.. mieden. Zu diesem Zweck werden gemäß vorliegender Erfindung zwei oder mehr derartige Wälzsektoren um die Achse des Steuerorgans so angeordnet, daß die den Kontaktdruck ausübenden Federkräfte in bezug auf den Achsdruck sich gegenseitig aufheben und der Abstand des Mittelpunktes dieser Sektoren von der genannten Achse klein ist im Verhältnis zu ihren Radien. Auf diese Weise wird erreicht, daß mit möglichst kleiner Bewegung und kleinen bewegten Massen bei möglichst geringen Reibungswiderständen große Reihen von Wider-Standsstufen bestrichen werden. Als Gegenkraft für die Einstellung des Relais können beliebige Mittel, wie Feder-, Schwerkraft, elektrische Kräfte u. dgl., dienen.

In beispielsweiser Ausführung ist eine derartige selbsttätige Reguliervorrichtung für elektrische Maschinen in Fig. 1 beiliegender Zeichnung in Vorderansicht und in Fig. 2 im Grundriß abgebildet. Die Fig. 3. und 4 zeigen in Vorderansicht und Grundriß ein besonderes Beispiel für Wechselstrom.

Auf einer Spindel α (Fig. 1) sitzt eine Drehspule 0 und zwei Federn c, c', welche die Spitzenlager d, d' von zwei Wälzsektoren e, e' tragen. Diese beiden Wälzsektoren e, e' werden durch die Federn c, c' an die um den Mittelpunkt der Spindel α fest gelagerten Kontaktreinen f, f für die Widerstände I, V angedrückt ; dabei heben sich die von den Federn ausgeübten Kräfte in bezug auf den Achsdruck gegenseitig auf. Auf der Welle α sitzt außerdem noch ein Hebelarm, hier z. B. eine Rolle h, welche zugleich die Federn c, c' trägt.

Fließt nun z. B. in der Drehspule 0 eines Gleichstromrelais, welche sich nach Art der

Weston-Instrumente in einem gleichmäßig gesättigten Magnetfeld einstellen kann, ein Strom, und zwar so stark, daß das erzeugte Drehmoment dem von dem Gewicht i erzeugten das Gleichgewicht hält, so wird eine geringe Zunahme der Stromstärke bzw. Klemmenspannung eine Drehung im Sinne des Uhrzeigers, eine Abnahme dagegen eine Drehung im entgegengesetzten Sinne zur Folge haben. Dabei bleiben

ίο der Berührungspunkt zwischen dem Umfang jedes Wälzsektors und den Kontaktklötzen, die Spitzen d, d' des betreffenden Wälzsektors sowie der Mittelpunkt α stets auf einer Geraden. Natürlich kann das Gewicht i auch durch eine geeignete Federkraft ersetzt werden.

Schließt man nun die Drehspule an die Spannung einer Nebenschlußdynamo an und schaltet in den Magnetstromkreis die Widerstände I, V', so wird, da die Wälzsektoren e bzw. β' leitend mit dem einen Ende der Widerstände I, V verbunden sind, bei zunehmender Klemmenspannung eine Drehung im Sinne des Uhrzeigers, gleichzeitig aber durch Vorschalten von Widerstandsstufen durch die Wälzsektoren so lange eine Abnahme der Spannung erfolgen, bis die auf die Drehspule 0 einander entgegengesetzt wirkenden Drehmomente wieder gleich • groß sind.

Für Wechselstrom kann z. B. ein Motor nach Fig. 3 und 4 verwendet werden, dessen beweglicher Teil aus einer Scheibe b (z. B. aus Aluminium) besteht, welche nach Ferrarisschem Prinzip von einem Wechselstrommagneten g angetrieben wird. Die Wicklung k dieses Magneten kann für den vorliegenden Fall an die Klemmen eines Wechselstromgenerators angeschlossen werden, während der Widerstand I, V im Hauptstrom- oder Nebenschlußerregerstromkreis der Erregerdynamomaschine liegt. Die Wirkungsweise ist in diesem Falle dieselbe wie bei Gleichstrom.

An Stelle von zwei Wälzsektoren können natürlich drei oder mehr symmetrisch um die Drehachse angeordnet werden.

Die Lagenänderung der einzelnen Teile bei Drehung der Achse α ist in Fig. 5 dargestellt, und zwar ist in der mit ausgezogenen Linien angedeuteten Lage der Wälzsektoren die eine Endstellung derselben, in der mit gestrichelten Linien angedeuteten aber die andere Endstellung der beiden Wälzsektoren angedeutet. Aus den strichpunktierten Linien aber geht hervor, daß die beiden Berührungspunkte der Wälzsektoren sowie ihre Spitzen mit dem Zentrum des Kontaktkreisbogens, welcher gleichzeitig den Drehpunkt des Systems bildet, stets in einer geraden Linie liegen, woraus ohne weiteres hervorgeht, daß die den Kontaktdruck ausübenden Federkräfte keinerlei Rückwirkung auf den Regulierapparat in bezug auf den Achsdruck ausüben können.

Claims

Patent-Anspruch:

Selbsttätige Regelungsvorrichtung für elektrische Maschinen, bei welcher die Einstellung des Regulierwiderstandes mit Hilfe von durch die Regelungsvorrichtung beeinflußten Wälzsektoren erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Wälzsektoren um die Achse des Steuerorgans unter Zwischenschaltung von Federn so angeordnet sind, daß die den Kontaktdruck ausübenden Federkräfte in bezug auf den Achsdruck sich gegenseitig aufheben und der Abstand des Mittelpunktes der Sektoren von der genannten Achse klein ist im Verhältnis zu ihren Radien, zu dem Zweck, mit möglichst kleiner Bewegung und kleinen bewegten Massen bei möglichst geringen Reibungswiderständen der Regelungsvorrichtung große Reihen von Widerstandsstufen abrollen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.