DE315429C

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Publication number: DE315429C
Application number: DENDAT315429D
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Description

In der Mehrzahl der Fälle wird als Geber für Fernumdrehungsanzeiger eine Kollektormaschine benutzt, deren Bürstenspannung dem Empfäng-er zugeführt wird und dessen bewegliches System zum Ausschlag veranlaßt.

Dabei bildet die Stromabnahme vom Kollektor wegen der Abnutzung und Verschmutzung des Kollektors sowohl als auch

ίο der Bürsten, sowie wegen der Veränderlichkeit des Kontaktwiderstandes eine Quelle von Fehlern und Unbequemlichkeiten.

Die Erfindung vermeidet diese Übelstände, da bei ihr kein Kollektor Anwendung findet.

Als Geber wird ein Einphaseninduktionsmotor verwendet,, dessen Stator eine Arbeitsund eine sogenannte Erregerwicklung besitzt, welch letztere im folgenden als Hilfs-Avicklung bezeichnet wird, um Verwechselungen vorzubeugen. Die Arbeitswicklung wird durch Wechselstrom aus einem Netz erregt und der Läufer mit der Welle gekuppelt, deren Geschwindigkeit an dem entfernten Empfängerort angezeigt werden soll. Die von der Läufergeschwindigkeit abhängige, in der Hilfswicklung induzierte Spannung k_n, deren Frequenz gleich der Netzfrequenz ist, wird für den Ausschlag des Empfängers nutzbar gemacht. Bekanntlich ist diese.Spannung Null für die (Läufer-) Geschwindigkeit Null. Sie wächst mit der Geschwindigkeit und kehrt mit der Drehrichtung ihr Vorzeichen bzw. ihre Phase um, so daß sie wesentlich um + 90⁰ bzw. —90⁰ gegen die Netzspannung verschoben ist.

Die Empfänger E können verschiedener Art sein. Da —· im Gegensatz zu der bereits bekannten Anwendung von Synchronmaschinen als Geber — die Frequenz der erzeugten, von der Geschwindigkeit abhängigen Spannung konstant ist, so kann als Empfänger ein Wattmeter benutzt werden, dessen eine Spule von der Netzspannung £_; und dessen andere Spule von der Spannung k_u erregt wird. Zweckmäßig verwendet man. ein. Ferraris-Wattmeter, da dieses ohne weiteres mit den beiden um ±90° gegeneinander verschobenen Spannungen einen Ausschlag ergibt, während ein dynamometrisches Wattmeter erst eine sogenannte 90°-Schaltung erfordern würde. Die Skala dieser Empfänger wird wesentlich gleichmäßig geteilt Sein, jedenfalls aber schon für sehr kleine Geschwindigkeiten deutlich erkennbare Ausschläge liefern, was bekanntlich bei Benutzung von Synchronmaschinen in der bekannten Verbindung mit Spannungsmessern nicht der Fall ist, ganz abgesehen von der Unmöglichkeit, die Drehrichtung bei den Empfängern erkennbar zu machen.

Indessen würden die Angaben der Wattmeter naturgemäß in hohem Grade von der Spannung des die Asynchronmaschine erregenden Netzes abhängig sein.

Es ist, daher zweckmäßiger, die Spannungen k_t und kn in ein Meßgerät einzuführen, dessen Ausschlag statt durch das Produkt von U₁ und k_n —- wie beim Wattmeter — vom Verhältnis von kj und k_n bestimmt wird. Derartige Apparate sind in verschiedener Ausführung bekanntgeworden, so z.B. der direkt zeigende Widerstandsmesser, von Ever shed, der zwei unter 90⁰ gekreuzte,

feststehende Spulen besitzt, die auf eine beweglich gelagerte Weicheisennadel einwirken. Im allgemeinen wird es erforderlich sein, für Benutzung derartiger Empfänger der einen der beiden Spannungen eine Zusatzverschiebung von 90⁰ zu geben, damit die in den beiden Spulen bzw. Spulengruppen fließenden ,Ströme wesentlich gleichphasig werden. Bei Speisung der Apparate aus einem Drehstromnetz kann letzterem eine derart gegen die Erregerspannung der Maschine verschobene Spannung ohne weiteres entnommen werden, andernfalls wäre eine der bekannten 90⁰-Schaltungen zu benutzen.

!5 Da bei einer solchen Anordnung eben nur das Verhältnis der beiden Spannungen für die Zeigereinstellung maßgebend ist, bleibt letztere durch Schwankungen ihres Absolutwertes

. unberührt, sofern sie sich in gleichem Maße auf beide Spannungen erstrecken. Das ist aber der Fall, wenn als Geber eine Induktionsmaschine verwendet wird. Schwankungen der Netzspannung ergeben gleiche Änderungen für beide Spannungen.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform des Geschwindigkeitsmessers.

G ist die als Geber benutzte, einphasige Induktionsmaschine, deren Läufer L von der zu überwachenden Welle angetrieben wird.

Der Anker enthält die »Arbeitswicklung« A, die vom Netz gespeist wird, und die Hilfswicklung H. Letztere ist hier mit der Ar-. beitswicklung in Scottscher Schaltung verbunden und liefert ihren Strom zum Verkettungspunkt der beiden Spulen ^₁ uni S_z des Empfängers, der hier schematisch als AViderstandszeiger nach E ν e r s h e d dargestellt ist. Die freien Enden der Spulen sind durch (Netz-) Leitungen mit der Arbeits-■wicklung der Induktionsmaschine verbunden, oder, wenn ein Drehstromnetz vorliegt, beispielsweise an die freie Phasenklemme und den neutralen Leiter angeschlossen. Im übrigen sind die zur Herstellung der 90⁰-• Verschiebung dienenden, an sich bekannten Maßnahmen in der Zeichnung unberücksichtigt geblieben.

Bei Stillstand des Läufers werden die Spannungen an den Spulen S₁ und S₂ gleich sein, da die Hilfswicklung keine Spannung besitzt. Dreht sich der Läufer jedoch, so sendet sie einen Strom aus, der je nach der Drehrichtung den Strom I₁ oder i₂ in der Spule S₁ oder S₂ verstärkt. Gleichzeitig damit tritt natürlich eine Stromverminderung in S₂ bzw. S₁ ein. Für jede Geschwindigkeit besteht demnach ein bestimmter Wert

des Verhältnisses -4- und damit eine bestimmte

■ h

Einstellung des Zeigers. ■ ■ .

■ Natürlich ist die Ausführung nicht au die beschriebene Schaltung gebunden.

Claims

Patent-Anspruch.:

Elektrisches Verfahren zum Fernanzeigen von Umdrehungsgeschwindigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß als Geber eine einphasige Induktionsmaschine Verwendung findet, deren Arbeitswicklung durch Wechselstrom erregt wird, wobei die bei Drehung des Läufers in der Hilfswicklung· entstehende Spannung", geeignetenfalls in Verbindung mit der Spannung der Arbeitswicklung, das als ⁷S Empfänger dienende Meßgerät zum Ausschlagen bzw. zur Anzeige der Geschwindigkeit veranlaßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.