DE262912C

DE262912C -

Info

Publication number: DE262912C
Application number: DENDAT262912D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 262912 KLASSE 21c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Mai 1911 ab.

Bekanntlich lassen sich die als Schnellregler zu bezeichnenden Regelvorrichtungen nur für verhältnismäßig sehr kleine Wattleistungen zur unmittelbaren Regelung der Spannungen bzw. Ströme verwenden; bei höheren Leistungen ist man genötigt, irgendwelche pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigte mechanische Zwischenglieder als Steuerorgane einzuschalten, so daß der Schnellregler gewissermaßen nur als Relais anzusehen ist. Da die Schnellregler in der Regel astatisch abgestimmt werden müssen und meist außerordentlich empfindlich sind, würden sie im allgemeinen pendeln oder über das Ziel hinausregulieren und dann auf den einzustellenden Wert zurückregeln, so daß die Gleichgewichtslage erst allmählich erreicht wird. Das zu verhindern, baut man eine sogenannte Rückführung ein, die bewirkt, daß der Regler gleichzeitig mit Beendigung des Hauptreguliervorganges in seine Gleichgewichtslage zurückgeführt wird. .
■ Die vorliegende Erfindung hat ein Reglerrelais zum Gegenstand, bei dem die elektromagnetische Betätigung des Steuerorgans vereinigt wird mit einer elektrischen Rückführung des Reglerrelais durch Zu- oder Abschalten von Amperewindungen in demselben. Das Prinzip der Anordnung sei in Fig. 1 erläutert. An ein Netz η sei die Batterie b angeschlossen, deren Zellenzahl abhängig von der Netzspannung verändert werden soll und die daher mit einem Zellenschalter ζ versehen 35

ist. Dieser wird durch einen Elektromagneten m, der gegen eine Feder f arbeitet, verstellt und betätigt gleichzeitig die Rückführung h k des Reglerrelais r, der den Steuerstrom des Magneten m mittels des Widerstandes w beeinflußt; der Regler r selbst wird durch die an der einzustellenden Spannung liegende Spule s bewegt.

Der Reguliervorgang ist dabei folgender:
Fällt z. B. die Netzspannung von dem konstant zu haltenden Wert ab, so muß sie durch Zuschalten von Zellen wieder auf die ursprüngliche Höhe gebracht werden. Der Regler r wird in diesem Fall Widerstandsstufen w abschalten, den Magneten m verstärken und den Schalthebel des Zellenschalters entgegen der Feder f nach unten bewegen. Gleichzeitig werden aber mittels des Hebels h Windungen von dem Magnetfeld des Reglers zugeschaltet, was die gleiche Wirkung hat, als sei die Spannung schon etwas gestiegen, und ein Uberregulieren verhindert; würde der Hebei h nun stehen bleiben, so würde die Netzspannung auf einen zu tiefen Wert einreguliert; das tritt aber nicht ein, da der Hebel durch Federkraft gegen die verzögernde Kraft des Katarakts k rechtzeitig wieder in" seine Mittelstellung zurückgeführt wird.

Eine hydraulisch betätigte Regelung mit den Vorrichtungen nach der Erfindung ist in Fig. 2 skizziert. Die Aufgabe ist hier z. B. Konstanthaltung der Spannung an einem beliebigen Punkt P des Drehstromnetzes n. Zu

45

50

diesem Zweck ist ein Potentialregler p eingeschaltet, dessen Rotor von dem hydraulischen Zylinder ζ aus verdreht wird. Die Steuerung der Bewegung erfolgt durch den Steuerschieber i, der seinerseits von dem elektrisch betätigten Drehmagneten m bewegt wird. Dessen Verdrehung regelt der Schnellregler r, indem er den Strom im Anker des Drehmagneten durch Vorschalten von mehr oder weniger

ίο Widerstand W₁-W₂ unter dem Einfluß der Spule s verändert. Die Rückführung geschieht einerseits elektrisch durch Zu- und Abschalten von Widerstand in den Spannungsstromkreis des Reglers, wobei die Blattfeder I allmählich den Widerstand des Katarakts k überwindet und in die Mittelstellung (Fig. 2 und 3) zurückkehrt, andererseits mechanisch durch das Gestänge g, das mit der Kurbel des Potentialreglers in Verbindung steht.

Die drei Stellungen der elektrischen Rückführung sind in Fig. 3 bis 5 dargestellt mit den gleichen Bezeichnungen wie in Fig. 2. Die Veränderung der Amperewindungen geschieht hier durch Einschalten bzw. Kurzschließen von Vorschalt widerständen υ_Λ und v₂ mittels der auf der Blattfeder / sitzenden Kontakte C₁ und c₂.

Fig. 6 gibt eine Darstellung einer Spannungsregelung mittels Potentialregler p, wobei die Vorrichtung nach der Erfindung den Antriebsmotor α des Potentialreglers steuert. Hier befinden sich alle Apparate in der Unterstation, während die Spannung an gewissen Speisepunkten konstant gehalten wird; infolgedessen wird das Reglerrelais r nicht nur unter Zwischenschaltung des Transformators ^₁ von der Zentralenspannung, sondern auch über den Stromtransformator £₂ vom Netzstrom beeinflußt, so daß der Spannungsabfall an gewissen Netzpunkten durch Spannungserhöhung in der Unterstation ausgeglichen wird. Auf der Welle des vom Reglerrelais r betätigten Drehmagneten m sitzt die Kurvenscheibe k, an die mittels der Feder f zwei Winkelhebel A₁ und A₂ angedrückt werden; verläßt der Drehmagnet seine Mittelstellung, so werden unter gleichzeitiger Lockerung der Bremse 0 des Motors α die Kontakte des Umschalters u so eingeschaltet, daß sich der Motor α in der einen oder anderen Richtung dreht und so den Potentialregler verstellt. Gleichzeitig werden die Kontakte C₁ oder c₂ der Rückführung geschlossen bzw. geöffnet und damit das Reglerrelais wieder in seine Mittelstellung zurückgeführt, so daß der Regel Vorgang rechtzeitig abgeschlossen wird. Der Motor α ist als Serienmotor gezeichnet und wird, ebenso wie der Magnet m, von dem nach der Annahme ohnehin vorhandenen Gleichstromnetz n₂ gespeist.

Eine ähnliche Anordnung wie die zuletzt beschriebene stellt Fig. 7 dar, nur daß hier beispielsweise mit der Vorrichtung nach der Erfindung der Antrieb eines Lichtbogenschmelzofens c für Einphasenwechselstrom gesteuert wird. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in der beschriebenen Fig. 6, nur bedeutet hier «₂ ebenfalls ein Wechselstromnetz, von dem der Wechselstromserienmotor a und der Drehmagnet m gespeist werden. Die Wirkungsweise bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.

Selbstverständlich kann die Schnellregelung nach der Erfindung bei allen elektrisch gesteuerten Antrieben verwendet werden und eignet sich infolge ihres präzisen und raschen Arbeitens hauptsächlich dort, wo es nicht nur auf die Schnelligkeit, sondern auch auf die Genauigkeit der Einstellung ankommt, wie z. B. zur Betätigung der Bürstenverschiebung von Kollektormotoren, zur Einstellung des Schiffssteuers, zur Drehung von Geschützen, Panzertürmen usw.

Claims

Patent-Ansprüche: 8^

1. Mechanische Vorrichtung von verhältnismäßig großer Verstellkraft, zu deren Betätigung ein elektrisch beeinflußtes Reglerrelais von verhältnismäßig geringer Verstellkraft dient, das die Verstellkraft eines elektromagnetischen Steuerorgans ändert, dadurch gekennzeichnet, daß das letztere die elektrische Rückführung des Reglerrelais in seine Gleichgewichtslage durch Zu- oder Abschalten von einer dem Steuerweg entsprechenden Anzahl von Amperewindungen im Erregerkreis desselben bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetisch beeinflußte Steuerorgan ein Drehmagnet ist, dessen Verdrehungswinkel durch das Reglerrelais eingestellt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Amperewindüngszahl des Reglerrelais zum Zweck der Rückführung entweder durch Änderung der wirksamen Windungszahl seiner Erregerspule oder durch Vorschalten bzw. Kurzschließen eines kleinen Widerstandes oder durch Änderung der wirksamen Windungszahl eines kleinen Vorschalttransformators erfolgt. ■

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.