DE317310C - - Google Patents

Description

Beim Fernrichten von Geschützen mittels Elektromotoren kann es erwünscht sein, mehrere Geschütze gleichzeitig zu richten in der Weise, daß die gleichartigen Bewegungen der einzelnen Geschütze zu gleicher Zeit und mit gleicher Geschwindigkeit erfolgen, und zwar innerhalb eines großen Geschwindigkeitsbebereiches.

Um eine sehr weitgehende und feinstufige

ίο Geschwindigkeitsregelung zu erzielen, bedient man sich zweckmäßig der sogenannten Leonard-Schaltung, bei der die Regelung stattfindet durch Änderung der den Motoren zugeiührten Spannung mittels Beeinflussung des Magnet feldes der - sie speisenden Dynamos. Dabei wählt man für die Motoren Nebenschluß- bzw. Fremderregung, um ihre Umlaufzahl nach Möglichkeit unabhängig zu machen von veränderlichen Widerstandsmomenten der zu bewegenden Geschützteile und des Übersetzungsmechanismus. Da nun bei einer solchen Einrichtung zum Richten von Geschützen, die unter Umständen eine Änderung ihres Standorts leicht zulassen sollen, die Einfachheit der Leitungsanlage wichtig ist, empfiehlt es sich, Reihenschaltung zu wählen, d. h. die Anker der Motoren, die an den verschiedenen Geschützen die gleiche Bewegung zu bewirken haben, in einen Stromkreis und. ebenso die sämtlichen Magnet wicklungen dieser Motoren in einen Stromkreis in Hintereinanderschaltung zu legen.

. Dabei werden gewisse Geschwindigkeitsunterschiede auftreten, die entweder auf die Motoren zurückzuführen sind, welche, s"ei es infolge verschiedener magnetischer Eigenschaften des zu ihrem Bau verwendeten Eisens oder infolge verschiedener elektrischer Leitfähigkeit des verwendeten Metalls, sei es infolge unvermeidlicher Unterschiede in der mechanischen Ausführung, ungleiche Umlauf- ■ zahlen aufweisen, die außerdem aber auch von der Verschiedenheit der Bewegungswiderstände der betreffenden Geschützteile herrühren können. Solche Verschiedenheiten sind nicht völlig zu vermeiden. Um ihre Wirkung aufzuheben, kann man sich selbsttätig wirkender Regulatoren bedienen, die auf die Erregung der einzelnen hintereinander geschalteten Motoren einwirken, derart, daß die Erregung eines Motors, der schneller zu laufen beginnt, durch Parallelschaltung eines Widerstandes geschwächt wird, wodurch sein Drehmoment und seine elektromotorische Kraft vermindert · wird, oder derart, daß die Erregung eines langsamer laufenden. Motors verstärkt wird. Wenn die Magnetwicklungen der verschiedenen Motoren in einem Stromkreise liegen, wird die eine Wirkung ohne weiteres mit der anderen verbunden sein.

Das Einsetzen dieser Regulierung kann nun unmittelbar abhängig gemacht werden von dem Auftreten eines Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen den Motoren, indem man z. B. die Kontaktbahn des Nebenschlußregulators mit dem Motor des einen Geschützes, den auf ihr .schleifenden Kontakt dagegen mit dem entsprechenden Motor des anderen Geschützes bzw. mit einem mit diesem synchron laufenden Körper verbindet. Dadurch kann es erreicht werden, daß die möglichen Geschwindigkeitsunterschiede auf den durch

den Verwendungszweck bedingten kleinen Betrag begrenzt werden.

Allerdings würde die Einrichtung so nur für einen bestimmten Motordrehsinn geeignet sein, denn der Wirkungssinn des Regulators ist abhängig von dem relativen Sinn des Geschwindigkeitsunterschiedes. Dieser relative Sinn ist derselbe beim Voreilen eines Motors in einem Drehsinn wie bei seinem Zurückbleiben im anderen Drehsinn. Wenn daher die Einrichtung so geschaltet ist, daß sie für den einen Drehsinn richtig wirkt, z. B. den voreilenden Motor verzögert, würde sie beim entgegengesetzten Drehsinn verkehrt wirken, nämlich den zurückbleibenden Motor noch weiter verzögern. Um das zu vermeiden und die Regulierung unterschiedslos für Rechtsund Linkslauf wirksam zu machen, wird ihr Wirkungssinn durch die im nachstehenden beschriebene Einrichtung von dem absoluten Drehsinn der Motoren abhängig gemacht. Bewirkt wird dies durch eine Umschaltung des Regulators, indem beim Wechsel des Drehsinns eine Vertauschung der beiden Enden des Widerstandes stattfindet, so daß bei unveränderter Stellung des Schleifkontaktes in einer Endlage je nach der Schaltung einmal der größte, einmal der kleinste Widerstand eingeschaltet ist.

Auf der Achse des Motors, der die Umschaltung bewirken soll, befindet sich auf ihr verschiebbar und drehbar eine Büchse. Diese Büchse wird auf der Achse z. B. durch einen in ihr befestigten Stift geführt, der sich in einer schraubenförmigen Nute auf der inneren Mantelfläche der zylindrischen Büchse bewegt. Durch eine an der Büchse angreifende einstellbare Bremse wird dafür gesorgt, daß ihr Reibungswiderstand so groß wird, daß sie die Drehung erst mitmacht, nachdem sie sich achsial bis in die Endlage verschoben hat, in der der Stift an der Endfläche der Nute anliegt. Dementsprechend wird sich die Büchse je nach der Drehrichtung des Motors stets in eine der beiden Endlagen auf der Achse begeben. Mit ihr ist nun durch einen Hebel ein Schalter verbunden, der ebenfalls zwei Endstellungen entsprechend der jeweiligen Drehrichtung besitzt, in denen er das eine oder das andere Ende des Regulierwiderstandes mit dem entsprechenden Ende der Magnetwicklung, zu der er parallel geschaltet sein soll, verbindet.

Es ist nun aber damit zu rechnen, daß unter Umständen nicht der Motor zuerst anläuft, von dessen Drehsinn die. beschriebene Umschalteinrichtung abhängt, sondern der andere Motor. Wollte man diesen nun ebenfalls mit solcher Umschaltemrichtung versehen, so würden sich unter Umständen diese beiden Einrichtungen stören und z. B. gleichzeitig die Verbindung der Magnetwicklung mit beiden· Enden des Widerstandes herbeiführen, wodurch die - Regelung unwirksam würde. Es wird daher eine weitere Einrichtung- vorgesehen, die dahin wirkt, daß auf alle Fälle der Motor, der die Umschaltung betätigt, zum Anlaufen gebracht wird, ehe der andere Motor mehr als einen ganz geringen Weg zurückgelegt hat und zwar dadurch, daß seine Magnetenwicklung selbsttätig mehr oder weniger kurz geschlossen wird. Dadurch wird sein : Drehmoment geschwächt, gleichzeitig das des ' ersten Motors durch .Zunahme des Erregerstromes verstärkt, so daß er zum Anlaufen gebracht wird und nun die Umschaltung bewerkstelligt, wobei zugleich . die Magnetkurz-Schließung aufgehoben wird.
Fig. ι veranschaulicht in Form einer Schalj tungsskizze ein Ausführungsbeispiel. Es stellt d die Form der Gleichstromdynamo dar, welche die beiden hintereinander geschalteten Motoranker U₁ und a₂ mit Strom versorgt. Der Erregerstrom der Dynamo wird der Batterie b entnommen und mittels des Feldregle rs f geregelt. Die ebenfalls hintereinander geschalteten Erregerwicklungen e_x und e₂ beider Motoren erhalten ihren Strom von derselben Batterie b. Im Nebenschluß zu der Erregerwicklung e_x des ersten Motors 1 liegt der regelbare Widerstand w, auf dessen kollektorförmiger Schleifbahn s sich der Kontakt k be- ! wegt. Die Magnetwicklungen e_x und e₂ der ! beiden Motoren 1 und 2 und der Neben- ; Schluß w sind so bemessen, daß in der Mittelstellung des Kontaktes k die Geschwindigkeit beider Motoren bei gleichen Verhältnissen gleich ist. Der Widerstand w mit seiner Kontaktbahn s ist mit dem Anker ^₁ mechanisch j verbunden, läuft also mit ihm um, während der Kontakt k mit einem Synchronmotor m (Fig. ι und 2) verbünden ist, der von einem mit dem Motor 2 verbundenen Synchrongenerator g gespeist wird, so daß er also synchron mit dem Motor 2 läuft. Laufen nun 1 und 2 mit gleicher Drehzahl, so behält k seine Mittelstellung auf der Kontaktbahn s bei. Läuft einer der beiden Motoren schneller, so verschieben sich Kontakt und Kontaktbahn gegeneinander. Dadurch werden die Erregerströme der beiden Motoren 1 und 2 in entgegengesetztem Sinne geändert, so daß der schneller laufende verzögert, der langsamer laufende beschleunigt wird. Sobald wieder gleiche Geschwindigkeit erreicht ist, bleibt der Kontakt in seiner neuen Stellung zur Schleifbahn stehen. Um den richtigen Schaltsinn des Regulators zu sichern,, dient der im Schema (Fig. 1) angedeutete Umschalter /, p, r, der durch den Motor 2 über den Maschinensatz g, m je nach der Drehrichtung in die Stellung fi-l oder ft-r ; gebracht wird, u, υ ist ein Schalter, durch

Claims (4)

1. den beim unerwünschten Anlauf des Motors ι dessen Feldwicklung ^₁ evtl. unter Zwischenschaltung des eingezeichneten zwischen ν und e_x liegenden Widerstandes kurzgeschlossen wird, so daß der Motor ι zunächst zum Stillstand kommt, bis der Motor m angelaufen ist.

   Fig. 2 zeigt eine Ausfuhrungsform der Umschalteinrichtungen; Die Büchse c ist auf der Achse des Synchronmotors m verschiebbar und

   ίο drehbar innerhalb des durch die Führungsnut η gegebenen Spielraums angeordnet, in die ein auf der Motorachse befestigter Stift eingreift. Durch eine in der Zeichnung nicht angegebene einstellbare Bremse wird ■ die Büchse c zunächst von der Teilnahme an der synchronen Umdrehung mit der Motorachse zurückgehalten, so daß sie sich beim Anlaufen des Motors m zunächst in Richtung der Achse auf ihr drehend verschiebt, bis der Stift sich an eine Endfläche der Nut w anlegt, und zwar je nach dem Drehsinn an die linke oder rechte. Über den um einen festen Raumpunkt drehbaren zweiarmigen ■ Hebel h greift die Büchse c an einem Doppelschlitten t_x und t₂ an, der so geführt ist, daß er nur in seiner Längsrichtung beweglich ist, und zwar zwischen zwei Endstellungen, die der Verschiebung der Büchse und den Hebellängen von h angepaßt sind. Dieser Doppelschlitten nimmt demzufolge je nach der Drehrichtung des Motors m eine von zwei Endstellungen ein:

   Auf der Zeichnung ist der Schlitten in seiner linken Endlage dargestellt, in der er den Kontakt p mit dem Kontakt I verbindet. Diese Bezeichnungen entsprechen den im Schema 1 angegebenen. In der entgegengesetzten Endlage würden ebenso r und p miteinander verbunden sein. Die beiden Kontakte p der Fig. 2 sind dauernd leitend verbunden.

   Die Achse des Motors 1 trägt nun eine der Büchse c des Motors m gleichartige Büchse, die wieder über eine gleichartige Hebelübertragung an dem Keilschlitten i angreift. Schlitten i ist durch eine bogenförmige Nut an einem im Räume festen Stift so geführt, daß seine Bewegung sich aus einer Komponenten in Richtung der Längsachse und einer senkrecht dazu zusammensetzt.

   Bei einer bestimmten ■ übereinstimmenden Drehrichtung beider Motoren 1 und in befinden sich beide Schlitten in der Endlage links, die für den Doppelschlitten ausgezogen gezeichnet ist, während sie für den Keilschlitten nur punktiert angedeutet ist. Läuft nun nach Stillstand aller Motoren und bei Wechsel der Drehrichtung Motor 1 an, so bewegt sich der Keilschlitten i über die ebenfalls punktierte Mittellage in die ausgezogen gezeichnete Endlage rechts. Er stößt dabei auf einen mit dem Schlitten t₂ verbundenen Winkelhebel z, q₂, gleitet unter ζ den Hebel drehend, so daß q₂ ^aus der punktierten in die ausgezogen gezeichnete Stellung gelangt. Dabei bewegt q₂ den Überbrückungskontakt χ gegen die Kontakte M₂, v_it die den Kontakten n, ν der Fig. 1 entsprechen, und schließt so die Magnetwicklung S₁ des Motors 1 über einen entsprechend bemessenen Widerstand, so daß der Motor 1 sofort zum Stillstand kommt und Motor m von. dem vom Motor 2 in dieser neuen Drehrichtung angetriebenen Generator g aus gespeist auch in der neuen Drehrichtung anläuft. Dieser Motor m bewegt nun vermittels c, h den Doppelschlitten t_lt t₂ nach rechts, wobei der Winkelhebel z, q_% frei wird, so daß er sich unter der Wirkung von nicht gezeichneten Federn in seine Mittellage zurückbegibt, während durch den Schütten t_% die für diese neue Drehrichtung erforderliche umgekehrte Widerstandsverbindung r-p hergestellt wird. Wenn nun die Motoren 1 und 2 in der erreichten Endstellung der Schalter gelaufen und dann etwa wieder umgesteuert werden und dabei etwa der Motor 1 wiederum zuerst im entgegengesetzten Sinne anläuft, so spielen sich die Schaltvorgänge infolge der völlig symmetrischen Anordnung der Schaltorgane in ähnlicher Weise bei umgekehrter Verschiebung der Schlitten ab.

   Sollte es aber vorkommen, daß der Motor m vor dem Motor 1, also als erster von beiden, mit geändertem Drehsinn anläuft, so bewegt sich der Schlitten I₁, t_%, zuerst und zwar' aus der gezeichneten Endlage, links nach rechts; wie es für den Teil t₁ punktiert angedeutet ist. Die Zunge des Hebels ζ greift jetzt unter den nach links in punktiert gezeichneter Lage stehenden Keilschlitten i, so daß sich der Winkelhebel z, q₁ so dreht, daß sich der Schlitten i zwischen den beiden Hebelarmen befindet. Der Doppelschlitten I₁, t₂ kann bei dieser Stellung der Teile z, q_x und i ungehindert seine Endstellung rechts erreichen und die Verbindung r-p herstellen, so daß die Regelung für den Motor 1 im richtigen Sinne i°5 wirksam wird. Nach Motor m läuft auch der Motor ι an, bewegt nunmehr den Schlitten i \ nach rechts in die ausgezogen gezeichnete Lage, so daß der Winkelhebel q_v ζ wieder frei wird und sich in seine Mittelstellung begibt. Ein ' Kurzschluß bei U₁, V₁, bzw. M₂, V₂, die beiden den Kontakten μ, ν An Fig. 1 entsprechen, war hier nicht erforderlich, da der Motor m richtig bereits vor dem Motor 1 zum Anlaufen ge-[ kommen war. ^1X5

   j Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zum gleichzeitigen Betrieb mehrerer Motoren mit gleicher oder veränderlicher, aber für die verschiedenen Motoren übereinstimmender Umlaufzahl, bei der die Einregulierung der Motoren

   aufeinander durch Beeinflussung ihrer Felder mittels Widerstände in Abhängigkeit von auftretenden Geschwindigkeitsunterschieden· erfolgt, dadurch gekennzeichnet, i daß die Regulierungswiderstände in Ab j hängigkeit von der Drehrichtung selbsttätig ; so geschaltet werden, daß die Regulierung j in dem für die jeweilige Drehrichtung richtigem Sinne erfolgt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Drehsinnwechsel stets ein bestimmter Motor zum Anlaufen gezwungen und die Schaltung des Regulators nur von diesem Motor abhängig gemacht wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Drehsinnwechsel der Anlauf des die Regulatorschaltung beeinflussenden Motors dadurch gesichert wird, daß die anderen Motoren, falls sie sich entgegen der vorausgegangenen Drehrichtung in Bewegung setzen, während dieser Motor noch stillsteht, selbsttätig ihr Feld schwächen, so daß sie infolge . des verminderten Drehmoments stehen bleiben.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch auf den Motorachsen angebrachte und geführte Büchsen, die beim Wechsel des Umlaufsinnes durch ihre Führung zu einer achsialen Bewegung gezwungen werden, wodurch mittels Hebelübertragung Schaltungen ausgeführt werden. ■5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausführung der Schaltungen zwei Schlitten benutzt werden, die derartig gegeneinander geführt sind, daß. der die Feldschwächung bewirkende Schlitten diese durch seine Verschiebung nur dann hervorruft, wenn der Schlitten, welcher die Regulator umschaltung bewirkt, sich in der Stellung für den entgegengesetzten Umlauf sinn befindet, während die Bewegungen dieses Schlittens stattfinden können, ohne durch die Stellung des anderen beeinflußt zu werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.