DE301790C

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Publication number: DE301790C
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Description

Zur Fernmessung von Umdrehungsgeschwindigkeiten wird nach bekanntem Verfahren eine Kollektormaschine benutzt, . die von der zu messenden Welle angetrieben wird und deren Bürstenspannung demnach der zu messenden Geschwindigkeit proportional ist. An einem Spannungsmesser kann dann an beliebigem O.-te die Geschwindigkeit abgelesen werden.
Die Veränderlichkeit des von einem Stahlmagneten oder von einer Netzspannung erregten Ankerfeldes macht jedoch die Angaben der Instrumente einigermaßen unsicher. Es. ist daher schon versucht worden, die Veränderlichkeit des von einer schwankenden Hilfsspannung erregten Generatorfeldes in geeigneter Weise auch im Empfänger wirksam werden zu lassen, indem letzterer z. B. nach Art der bekannten, direkt zeigenden Widerstandsmesser nach Evershed ausgeführt wird, Dessen einer Spule wird die Bürstenspannung zugeführt, während die andere ihren Strom von de,: auch den Magneten des Generators erregenden Netzspannung erhält. :A collector machine is used according to a known method for remote measurement of rotational speeds. which is driven by the shaft to be measured and whose brush voltage is therefore proportional to the speed to be measured. The speed can then be read on a voltmeter at any O.-th.
However, the variability of the armature field excited by a steel magnet or by a mains voltage makes the information provided by the instruments somewhat uncertain. It. Attempts have therefore already been made to make the variability of the generator field excited by a fluctuating auxiliary voltage also effective in the receiver in a suitable manner by the latter z. B. is carried out in the manner of the well-known, direct-pointing ohmmeter after Evershed, one coil of which is supplied with the brush voltage, while the other receives its current from the mains voltage, which also excites the magnet of the generator. :

Soweit die Veränderlichkeit der Empfängerangaben auf Schwankungen der erregenden Netzspannung beruht, genügt diese Lösung, da die Empfänger lediglich das Verhältnis der beiden Spannungen anzeigen, das vom Betrag der Erregerspannung unabhängig ist. Sie vermag aber nicht die Veränderungen des Ankerfeldes auszugleichen, die aus Änderungen der Belastung entstehen und die eine Abhängigkeit der Angaben von der Zahl der angeschlossenen Empfänger ergeben. Um diesen Fehler in den zulässigen Grenzen zu halten, muß der Geber," also die Kollektormaschine, sehr groß genommen werden.As far as the variability of the recipient information on fluctuations in the exciting Mains voltage is based, this solution is sufficient because the receiver only has the ratio of show both voltages, which is independent of the magnitude of the excitation voltage. She can but does not compensate for the changes in the anchor field resulting from changes in the Load arise and the information depends on the number of connected Recipient. In order to keep this error within the permissible limits, the encoder must, " so the collector machine, to be taken very large.

Diese Nachteile vermeidet die vorliegende Erfindung. Von einem Wechselstromnetz beliebiger, auch schwankender Spannung wird das Magnetfeld einer Kollektormaccbine G erregt, die als Geber dient und von der zu prüfenden Welle angetrieben wird (s. Figur). Sie liefert den Empfängern beispielsweise über drei Fernleitungen ein Spannungssystem., das lediglich von dem aus Erregung und Ankerrückwirkung entstehenden Ankerfeld erzeugt wird. Zu dem Zwecke wird z. B. der Anker von einer feststehenden, eng anschließenden, aus zwei im allgemeinen gleichen Teilen bestehenden SpuleS umfaßt, in. der durch Transformatorwirkung eine dem Ankerfeld proportionale Spannung induziert wird. An den Verkettungspunkt V der beiden Spulenteile wird dann die eine Bürste B₁ der Maschine angeschlossen, so daß zwischen V und der dritten Klemme K_ä des Gebers die durch die Änkerdrehung erzeugte, mit der transformatorischen Spannung gleichphasige Spannung k B liegt.The present invention avoids these disadvantages. The magnetic field of a collector machine G is excited by an alternating current network of any voltage, even fluctuating, which serves as a transmitter and is driven by the shaft to be tested (see figure). For example, it supplies the receivers with a voltage system via three long-distance lines, which is only generated by the armature field resulting from the excitation and armature reaction. For this purpose, z. B. comprises the armature of a fixed, closely connected coil S consisting of two generally equal parts, in which a voltage proportional to the armature field is induced by the action of a transformer. One brush B _{1 of} the machine is then connected to the interlinking point V of the two coil parts, so that between V and the third terminal K _{ä of} the encoder lies the voltage k B generated by the arm rotation and in phase with the transformer voltage.

Die Empfänger E besitzen ebenfalls zwei Spulen oder Spulengruppen S₁ und S₂, deren Verkettungspunkte mit der Klemme K₃ des Gebers durch eine Fernleitung verbunden werden, während die freien Enden auf die freien Enden der feststehenden Geberwicklung geschaltet werden.The receivers E also have two coils or coil groups S ₁ and S ₂ , the interlinking points of which are connected to terminal K _{3 of} the encoder by a long-distance line, while the free ends are switched to the free ends of the stationary encoder winding.

In dem in der Figur dargestellten Beispiel ist Zi₁ ein Empfänger, dessen Ausführung genau dem direkt zeigenden .Widerstandsmesser von Evershed entspricht. Die beiden SpulengruppenIn the example shown in the figure, Zi _{1 is} a receiver, the design of which corresponds exactly to the direct-pointing resistance meter from Evershed. The two groups of coils

sind unter 90 ° gekreuzt; unter ihrem geraeinsamen Einfluß stellt sich eine den Zeiger tragende Weicheisennadel N ein. E., bis E ₄ sind anders konstruiert. Ein Eisenkörper F, der einen ringförmigen Luftspalt besitzt, wird von zwei in den beiden Ecken des letzteren untergebrachten, hintereinander geschalteten Spulen S₁ und S₂ erregt. Der Verkettungspunkt der beiden Spulen ist mit K₂ verbunden, die freien Enden mit den freien Enden der feststehenden Geberspule. In dem ringförmigen Luftspalt schwingt eine Kurzschlußspule, die den Querschnitt des innen liegenden Eisens umfaßt. Sie stellt sich so ein, daß kein Wechselfeld ihre Windungsfläche durchsetzt. Der Ort im Luftspalt, an dem das der Fall ist, wird bestimmt durch das Verhältnis der Spannungen an den Spulen S₁ und S₂; er liegt de" schwächer erregten Spule näher und liegt in der Mitte der, Luftspaltes, wenn beide gleiche Spannungen erhalten. Das ist der Fall, wenn der Geberanker ruht.are crossed at 90 °; under their direct influence, a soft iron needle N carrying the pointer appears. E., to E ₄ are constructed differently. An iron body F, which has an annular air gap, is excited _{by two coils S 1} and S _{2 arranged one behind the other and located in the two corners of the latter.} The interlinking point of the two coils is connected to K ₂ , the free ends to the free ends of the stationary transmitter coil. In the annular air gap, a short-circuit coil oscillates, which encompasses the cross-section of the iron lying on the inside. It adjusts itself in such a way that no alternating field penetrates its winding surface. The location in the air gap at which this is the case is determined by the ratio of the voltages on the coils S ₁ and S ₂ ; it is closer to the less excited coil and is in the middle of the air gap when both receive the same voltages. This is the case when the encoder armature is at rest.

Dreht sich der Geberanker, so entsteht in ihm eine Spannung, deren Richtung durch die Drehrichtung gegeben ist. Ihr Betrag ist bei konstantem Feld im Geberanker nur der Geschwindigkeit proportional; e: vergrößert die Spannung an den Empfängerspalen S₁ und verkleinert sie an den Empfänge spulen S₂ bei der einen Drehrichtung, während bei entgegengesetzter Drehung der Vorgang umgekehrt iot. In den Empfängern wird dadurch das Verhältnis der Spulempannungen, dar,' fü ■ die Einstellung des beweglichen Teiles allein maßgebend i::t, geändert, so daß letzte :er für jede Geschwindigkeit eine bestimmte Lage aufweist, die mittels. Zeiger und geeichter Skala die Ablesung des Geschwindigkeitswertes ermöglicht.If the encoder armature rotates, a tension arises in it, the direction of which is given by the direction of rotation. With a constant field in the encoder armature, its amount is only proportional to the speed; e: increases the voltage on the receiver trays S ₁ and decreases it on the receiver spools S ₂ in one direction of rotation, while in the opposite rotation the process is reversed. In the receivers, the ratio of the reel tensions is thereby changed, ie, the setting of the moving part is the only decisive factor, so that the latter has a certain position for every speed, which means. Pointer and calibrated scale enable reading of the speed value.

Wenn die Belastung sich ändert und damit infolge von veränderter Ankerrückwirkung eine Änderung des den Anker durchsetzenden Feldes eintritt, so ändern sich in gleicher Weise die im Geberanker und die in den feststehenden Geberspulen erzeugten Spannungen, so daß das Verhältnis der Spannungen an den Empfängerspulen unverändert bleibt. Die Angaben der Empfänger werden daher durch Änderungen in der Zahl der angeschlossenen Empfänger nicht beeinflußt. Etwa eintretende Isolationsfehler in der Fernleitung stellen ebenfalls eine Belastung dar und werden deshalb in ähnlicher Weise wie Änderungen in der Zahl der angeschlossenen Empfänger ohne Einfluß auf die Angaben der Apparate sein.If the load changes and therefore due to a changed anchor reaction a If there is a change in the field penetrating the anchor, the im change in the same way Encoder armature and the voltages generated in the stationary encoder coils, so that the ratio the voltages on the receiver coils remains unchanged. The details of the recipients are therefore due to changes not affected in the number of connected receivers. Any insulation faults that occur in the long-distance pipeline are also a burden and therefore become more similar Way like changes in the number of connected receivers without affecting the Details of the apparatus.

Die Empfänger E₂ bis E₄ haben gegenüber dem Empfänger E₁ den Vorteil, daß bei ihnen leichter eine gleichmäßig geteilte Skala erzielt werden kann.The receivers E ₂ to E ₄ have the advantage over the receiver E ₁ that an evenly divided scale can be achieved more easily with them.

Wo aus irgendwelchen Gründen die transformatorische Spannung nur als Ganzes erhalten werden kann, die erzeugende Wicklung also nicht angezapft ist, läßt sich der Teilungspunkt V der Spannung in an sich bekannter Weise schaffen, indem der erzeugenden Wicklung eine Drosselspule parallel geschaltet wird, deren Wicklung aus zwei Teilen besteht. Der Verbindungspunkt der beiden Wicklungsteile tritt dann an Stelle des Punktes V in der Figur.Where, for whatever reason, the transformer voltage can only be obtained as a whole, i.e. the generating winding is not tapped, the division point V of the voltage can be created in a manner known per se by connecting a choke coil in parallel with the generating winding, the winding of which consists of two Sharing consists. The connection point of the two winding parts then takes the place of point V in the figure.

Claims

Patent Claims:

1.Electric remote turn indicator, in the case of which a collector module driven by the point to be tested acts as a transmitter serves, the field of which is excited by alternating current, characterized in that, to the information of the recipient of to make the brush voltage independent of the load and ■ IsolationfeMern and that through transformer action in a be:, onde-en, - that effective in the armature The voltage generated by the field encompassing the coil is fed to the receivers, the details of which are provided in a manner known per se are only determined by the ratio of the two voltages.

2. Circuit for remote speed measurement with apparatus according to claim I, characterized in that the one brush of the donor machine at a division point the voltage generated by the transformer effect is switched, so that the of This voltage fed telecommunications with the one connected to the other brush third long-distance line result in a three-wire network to which the two coils of the receiver can also be placed in a three-wire circuit, depending on the direction of rotation and Speed of the encoder machine suffers a symmetry change.

For this purpose 2 sheets of drawings.