DE268288C

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Info

Publication number: DE268288C
Application number: DENDAT268288D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 268288 , KLASSE 21 d. GRUPPE

Maschine regeln.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. September 1912 ab.

Es werden in der Elektrotechnik Schaltvorrichtungen angewendet, welche in Abhängigkeit von der Stromaufnahme eines elektrischen Motors irgendwelche Regelungen zu bewirken haben. So z. B. wird bei Maschinen, welche in Leonardschaltung angetrieben werden, in Abhängigkeit von der Stromstärke der Spannungsverlust ausgeglichen, um bei verschiedenen Belastungen

ίο und gleicher Erregung der Anlaßdynamo stets dieselbe Geschwindigkeit zu erhalten; oder es wird in Abhängigkeit von der Belastung eines Motors die Wirkung einer Bremse derart geregelt, daß die Bremskraft größer ist, wenn die Last abwärts geht, und umgekehrt. In ähnlicher Weise kann z. B. in Abhängigkeit von der Stromstärke des Fördermotors die Wirkung einer Retardiervorrichtung beeinflußt werden. Bei allen diesen Einrichtungen kommt es darauf an, die Stromstärke als Maßstab für die Belastung des Motors zu benutzen. In allen drei Beispielen dreht es sich darum, die Regelungsvorgänge in Abhängigkeit von der Förderlast und der Bewegungsrichtung derselben zu bringen. Die Förderlast selbst zu messen, ist auf mechanischem Wege sehr schwer, man müßte ζ. Β. 'die Seilscheiben federnd abstützen und von dem Maße der Zusammendrückung dieser Federn die Regelungseinrichtung beeinflussen. Durch die Messung des Motorstromes gelingt es nun allerdings, die Last und deren Bewegungsrichtung zu messen, jedoch nur so lange, wie die Maschine mit gleichbleibender Geschwindigkeit arbeitet, d. h. sich in irgendeinem Beharrungszustande befindet. Sobald eine Geschwindigkeitsänderung eintritt, kann der der Belastung entsprechende Stromwert eine sehr hohe prozentuale Änderung erfahren, ohne daß eine Veränderung der Last herbeigeführt wurde. Dies führt naturgemäß zu einer ganz falschen Wirkung der Regelvorrichtungen, so daß es z. B. vorkommen kann, daß diese, trotzdem eine sehr große Last gezogen wird, eine Wirkung auf die von ihnen beeinflußten Apparate ausüben, welche dem Sinken der Last entspricht, was ζ. Β während der Verzögerungsperiode der Fall ist

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das ermöglicht, den Strom der tatsächlichen Belastung zu messen, z. B. einer Aufzugsmaschine, und somit zur vollständig richtigen Einwirkung auf die Regelvorrichtung zu bringen, indem derjenige Teil des Stromwertes für den Regler wirkungslos gemacht wird, welcher nicht zum Heben oder Bremsen der Last, sondern für die Beschleunigung oder Verzögerung der Maschine aufgewendet wird.

Fig. ι zeigt -eine zur Ausführung des Verfahrens dienende Einrichtung, bei -^welcher

eine Regelvorrichtung k in Abhängigkeit vom Strom eines Fördermotors a die zusätzliche Erregung i der Anlaßmaschine b so beeinflußt, daß der Spanuungsabfall im Ankerstromkreis beider Maschinen durch entsprechende Spannungsveränderungen der Anlaßdynamo ausgeglichen wird. Die Regelvorrichtung k könnte natürlich auch für beliebige andere Zwecke Verwendung finden, so z. B. 'zur Regelung von Widerständen, welche in den Erregerstromkreis der Anlaßdynamo am Ende jeder Fahrt eingeschaltet würden, um eine selbsttätige Stillsetzung der Maschine am Hubende zu bewirken, wobei die Veränderung dieser Stillsetzungswiderstände in Abhängigkeit von der Belastung des Fördermotors dazu dienen würde, eine verschiedenartige Verzögerung der Maschine je nach ihrer Belastung zu bewirken; oder es könnte diese Regelvorrichtung zur Einstellung eines bestimmten Bremsdruckes der Sicherheitsbremse dienen, um bei abwärts gehender Last eine heftigere Bremsung als bei aufwärts gehender Last zu erzielen. Die Wirkungsweise des Reglers k wird in bekannter Weise durch ein Solenoid verändert, welches bei verschiedener Gesamtamperewindungszahl verschiedene Stellungen des Hebels 0 bewirkt, indem eine Zugkraft die Wirkung der Gegenfeder p bei verschiedenen Anspannungen derselben im Gleichgewicht hält. Um die Magnetisierung des Solenoids in Abhängigkeit von der Stromstärke des Fördermotors zu verändern, ist eine Wicklung e vorgesehen, welche an einen Widerstand s angeschlossen ist. Eine von einer besonderen Stromquelle, z. B. der Anlaßmaschine b oder dem Arbeitsmotor a, gespeiste Wicklung f bewirkt eine Grunderregung des Solenoids, so daß die Gesamtmagnetisierung desselben nicht nur von der Größe des Förderstromes, sondern auch von dessen Richtung und somit davon abhängt, ob der Motor treibt oder bremst. Diese bekannte Einrichtung würde die eingangs erwähnten Mangel aufweisen, indem die Stromveränderungen beim Beschleunigen oder Verzögern der Maschine eine ungewollte Rückwirkung auf die Regelvorrichtung haben würde.

Erfindungsgemäß wird nun die Stromveränderung, welche durch Beschleunigung und ,Verzögerung der Maschine bewirkt wird, auf die Regelvorrichtung wirkungslos gemacht, indem das Solenoid noch eine dritte Wicklung d erhält, die so lange erregt wird, als die Geschwindigkeit des Aufzugsmotors nicht der ihm zugeführten Spannung entspricht. Zu diesem Zwecke wird vom Fördermotor z. B. eine Hilfsmaschine c angetrieben, welche konstant erregt ist, so daß deren Ankerspannung einen Maßstab für die Geschwindigkeit des Fördermotors abgibt. Diese Ankerspannung der Hilfsmaschine c wird nunmehr der Ankerspannung des Fördermotors unter Zwischenschaltung der Hilfswicklung d entgegengeschaltet. Die Wicklung d erhält dadurch nur so lange Strom, als der Fördermotor nicht jene Geschwindigkeit besitzt, welche seiner Ankerspannung entspricht, was der Fall ist, sobald er beschleunigend oder verzögernd wirken muß. Während der Beschleunigung wird dieser Unterschied der beiden Spannungen positiv, während der Verzögerung negativ sein und 'wird in solchem Sinn auf das Solenoid zur Einwirkung gebracht, daß es während der Beschleunigung, während welcher die Stromstärke in der Stromspule zu groß ist, schwächend wirkt, während er bei der Verzögerung der Maschine den umgekehrten Einfluß ausübt, entsprechend" der jetzt unrichtigerweise auf größeren Bremsdruck einwirkenden Stromrichtung der Stromspule. Da die Größe des Ausgleichstromes in der Wicklung d proportienal ist dem Unterschied der wirklichen Geschwindigkeit des Motors α und der Gesch windigkeit, die der ihm durch die Ma-. schine b zugeführten Spannung entspricht, anderseits aber dem der Wicklung e unrichtigerweise zugeführten Mehr- oder Minderwert des Stromes, welcher nicht durch die Lastgröße gegeben ist, sondern ebenfalls diesem Unterschied jener beiden Maschinengeschwindigkeiten entspricht, ist es möglich, durch die Hilfswicklung d den Fehler der Größe und dem Sinn nach vollständig auszugleichen. ,

Bei Maschinen, deren Geschwindigkeit einer bestimmten Steuerhebelstellung entspricht, wird während der Verzögerungs- und Beschleunigungsperiode ebenfalls ein Unterschied zwischen Steuerhebelstellung und Maschinengeschwindigkeit bestehen müssen, welcher dann in ähnlicher Weise wie beschrieben zur Kompensierung der erhöhten oder verminderten Stromaufnahme des Fördermotors benutzt werden kann. ·

In Fig. 2 ist eine andere Anwendungsform des Erfindungsgedankens dargestellt, und zwar zur Kompensation der von einer Kompoundwicklung einer Erregermaschine durch Geschwindigkeitsänderungen hervorgerufenen überschüssigen Wirkung. Hierin ist α wiederum ein Fördermotor und b dessen Anlaßdynamo. Die Erregerwicklung h der Anlaß dynamo wird von einer besonderen Erregermaschine η gespeist, die ihrerseits mittels der Steuerung g und der Erregerwicklung m veränderlich erregt wird. Eine zusätzliche Erregerwicklung I ; bewirkt, in Abhängigkeit von Sirin und Größe des Förderstromes, eine Erhöhung oder Verminderung der von der Maschine η erzeugten Erregerspannung der Anlaßdynamo, während die Wicklung d in ähnlicher Weise wie in

Fig. ι zur Kompensation des beim Verzögern und Beschleunigen unrichtig auf die Kompoundwicklung I wirkenden Teiles des Förderstroms dient. Hierdurch gelingt es im besonderen, das gefährliche Uberregeln der Kompoundwicklung zu vermeiden, welches zu dem gefürchteten Pendeln solcher Maschinen führt. Um diese schädlichen Wirkungen zu vermeiden, war man bisher gezwungen, besonders bei den unteren Geschwindigkeitswerten die Wirkung der Kompoundierungen weit unter dem zum Ausgleich des Span-. nungsverlustes erforderlichen Wert zu halten, sowie die außerordentliche Empfindlichkeit der kompoundierten Leonardsteuerung, bei welcher bei geringen, jedoch raschen Steuerhebelbewegungen bereits unzulässige Beschleunigungskräfte und Ströme entstehen, zu beseitigen.

Die Durchführung des Erfindungsgedankens kann natürlich auch mit anderen bekannten Mitteln erfolgen, und ebenso kann der Erfindungsgedanke für ähnliche Zwecke zur Kompensation der durch die Geschwindigkeitsänderungen verursachten zusätzlichen Energieaufnahme eines Motors benutzt werden, wo es darauf ankommt, durch die Energieaufnahme des Motors den tatsächlichen Belastungszustand desselben zu messen.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Kompensierung der in elektrischen Anlagen, besonders nach dem Leonardsystem, während Geschwindigkeitsänderungen auftretenden zusätzlichen Energieaufnahme an Einrichtungen, die in Abhängigkeit von der Energieaufnahme einer elektrischen Maschine regeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied der Energieaufnahme bei konstanter Geschwindigkeit des Arbeitsmotors gegenüber jener ' bei Geschwindigkeitsänderungen nach Sinn und Größe entgegengesetzt der Energieaufnahme bei konstanter Geschwindigkeit auf den Regler einwirkt.
2. Kompensierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Maschinen, deren Geschwindigkeit eindeutig von der Steuerhebelstellung abhängen soll, der Unterschied der tatsächlichen augenblicklichen Geschwindigkeit der Maschine gegenüber derjenigen Geschwindigkeit, die der augenblicklichen Steuerhebelstellung im Beharrungszustande der Maschine entsprechen würde zur Kompensierung der durch die Geschwindigkeitsänderung verursachten zusätzlichen Energieaufnahme bzw. -abgabe herangezogen wird.
3. Anordnung zur Ausübung der Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Arbeitsmotor angetriebene, konstant erregte Hilfsmaschine, deren Ankerspannung also einen Maßstab für die augenblickliche Geschwindigkeit des Arbeitsmotors ergibt, über eine zusätzliche Wicklung der Regelungseinrichtung der Ankerspannung des Arbeitsmotors derart gegengeschaltet wird, daß die zusätzliche Wicklung nur so lange, wie in der Beschleunigungsperiode die Spannung der Hilfsmaschine kleiner oder in der Verzögerungsperiode größer als die Ankerspannung des Fördermotors ist, Strom erhält, der die Wirkung der Stromspule der Regelungseinrichtung während der Beschleunigung schwächt, während der Verzögerung aber verstärkt. .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.