DE345267C - Vorrichtung zum Einstellen der Regelgeschwindigkeit von durch Elektromotoren angetriebenen Regeleinrichtungen - Google Patents

Description

Selbsttätige Regler, bei denen das Regelorgan durch einen elektrischen Hilfsmotor verschoben wird, leiden an dem Übelstand, daß die Einreglung der Drehzahl des Hilfsmotors und damit die Regelgeschwindigkeit des Regelorgans nicht in einfacher Weise in genügend weiten Grenzen eingestellt werden kann. Die übliche Einstellung durch Vorschalten eines Widerstandes in den Hauptstrom des Elektromotors hat den Nachteil, daß der Hilfsmotor sehr reichlich gewählt werden muß, weil sein Anlauf sonst nicht gesichert ist. Wenn nun die Regelgeschwindigkeit mit Rücksicht auf die unbekannten Verhältnisse der Anlage nicht von vornherein einwandfrei festgestellt werden kann, so genügt im allgemeinen die durch den Vorschaltwiderstand ermöglichte Reglung· nicht, und es muß eine weitergehende Reglung durch Austausch

so der eingebauten Übersetzung (Zahnräder, Schnecken usw.) herbeigeführt werden, was mit erheblichen Unkosten verknüpft ist. Es ist auch möglich, daß die Geschwindigkeit der Verstellung in den beiden Drehrichtungen so verschieden sein muß, daß die Einstellung durch einen Widerstand im Hauptstromkrais des Motors nicht möglich ist.

Um diese Nachteile zu beheben, hat man vorgeschlagen¹, dem Verstellmotor Stromstoße zuzuführen, so daß die Bewegung des Regelorgans absatzweise erfolgt, und zwischen die einzelnen Stromstöße Pausen von einstellbarer Dauer zu legen. Die Beeinflussung der Stromstoßdauer wird z. B. durch eine rotierende Trommel mit veränderbarem Kontakt oder durch ein Pendel hervorgerufen, dessen Schwingungszahl und Kontaktdauer verändert werden kann, oder durch einen Fliehkraftregler, der beim Über- oder Unterschreiten der Drehzahl den Motor ab- oder einschaltet. Diese Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß das Einstellen nicht in einfacher Weise erfolgen kann.

Die Erfindung beruht ebenfalls in der Verwendung von Stromstößen, die dem Elektromotor zugeführt werden. Die Dauer dieser Stromstöße wird aber erfindungsgemäß von einer der Drehzahl proportionalen Spannung beeinflußt, indem ein Schalter "(Relais) im Motorstromkreis in Abhängigkeit von einer der Drehzahl proportionalen Spannung· in Tätigkeit gesetzt wird. Hierdurch wird ein unbedingt sicherer Anlauf erzielt, da ja der Stromstoß so lange dauern muß, bis die vcraus bestimmte Spannung bei einer entsprechenden Drehzahl erreicht ist. Außerdem läßt sich die Drehzahl in einfacher Weise durch Verändern des Widerstandes im Spulenstromkreis des Relais in weiten Grenzen einstellen.

Bei Gleichstrommotoren wird das den Motorstromkreis unterbrechende Relais unmittelbar an die Klemmen des mit einem Vorschaltwiderstand versehenen Elektromotors angeschlossen. Wenn zum Verstellen des Kegelorgans ein Wechselstrommotor verwendet wird, so kann man es beispielsweise so ausbilden, daß es bei einer bestimmten Roturspannung- bzw. bei einem bestimmten Unlersdhied zwischen Netz- und Rotor spannung anspricht.

In den Abb. ι bis 5 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

In der Anordnung nach Abb. ί wird das Feld 22 des Generators ader Motors 21 von der Erregermaschine 23 gespeist. In dem Erregerstromkreis ist der Widerstand 24 angeordnet, dessen Bürste 25 durch die Schnecke 26 verstellt werden kann, die vom Verstellmotor 12 angetrieben wird.

Durch einen Umschalter 11 wird von Hand der Verstellmotor 12, 13, der beispielsweise als Nebenschlußmotor ausgebildet ist, an die Hauptstromquelle P N angelegt. Er setzt sich in der einen oder anderen Richtung in Drehung, wodurch die Spannung an seinen Ankerklemmen steigt. Das parallel zum Anker 12 liegende Relais 14 zieht seinen Kern an und unterbricht mittels des Schalters 15 den dem Motor zugeführten Strom. Dadurch fällt die Drehzahl des Motors wieder ab und das Relais läßt seinen Anker los, wodurch der Schalter 15 mittels der Feder 16 wieder geschlossen wird. Das Spiel des Ein- und Ausschaltens des Motors 12 wiederholt sich, bis der Umschalter 11 von Hand wieder in die Nullstellung zurückgestellt wird.

Die Dauer des Stromstoßes kann dadurch verlängert werden, daß das Relais durch einen Vorschaltwiderstand 17 auf höhere Anzugsspanmmg eingestellt wird, so daß die erreichte Efiddrehzahl des Motors 12 höher liegt. ,

Anstatt den Umschalter 11 \^ron Hand zu | bedienen, bann man seine Verstellung auch von einem Relais abhängig¹ machen, das an die Spannung des Generators 21 angeschlossen ist und bei Überschreiten oder Unterschreiten der normalen Spannung den Umschalter nach links oder rechts bewegt.

Der Verstellmotor 12 kann auch als Hauptstrommotor gewickelt sein, sein Feld ist dann in eine der zum Umschalter 11 führenden Leitungen P oder N eingeschaltet.

Abb. 2 zeigt die gleiche Anordnung für einen Wechselstromverstellmotor. Beim Einschalten des Statorstromes mittels des Umschalters 11 zieht das Relais 14, das unter Vorschaltung des Widerstandes 17 an zwei Phasen des Rotorstromkreises angeschlossen ist, seinen Anker an und schließt den Rotorstronikreis, so daß der Motor 12 anlaufen kann. Nach erfolgtem Anlauf sinkt die Spannung" an den Klemmen des Relais 14, bis bei einem bestimmten Wert der Anker abfällt und den Rotorstromkreis öffnet. Dadurch wird der Verstellmotor abgeschaltet, und es kann nun in gleicher Weise ein periodisches Ein- und Ausschalten des Motors erfolgen.

Die Schaltung kann beispielsweise auch gemäß Abb. 3 getroffen werden, in welchem das Relais 14 zwei miteinander gekuppelte Ankerkerne 141, 142 hat, die unter dem Einfluß des Unterschiedes von Statorspannung und Rotorspafiriung stehen. Bei einer bestimmten Größe des Spannungsunterschiedes, also bei einer bestimmten Drehzahl des Verstellmotors 12, werden die Kerne 141, 142 angezogen und dadurch der Motor durch Öffnen des Statorstromkreises abgeschaltet.

Je nach der Empfindlichkeit der verwendeten Einrichtung und nach der Wahl der Schaltung kommt der Motor bei diesem periodischen Schalten zum Stillstand oder er fällt nur in seiner Drehzahl mehr oder weniger ab.

Abb. 4 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Einstellung des Reglers nach Wahl von Hand oder selbsttätig in Abhängigkeit von einem Spannungsrelais, einem Eilregler o. dgl. erfolgt, und zwar kann man den Regler selbsttätig sehr schnell, von Hand dagegen beliebig langsam einstellen.

Soll die Einrichtung selbsttätig regeln, so wird der Hebel des Schalters 27 auf Kontakt 28 gelegt. Bei normaler Spannung des Generators 21 halten sich die Kräfte des Spannungsrelais 18 und der Feder 19 das Gleichgewicht, und der Umschalthebel 11 bleibt in der Nullage stehen. Überwiegt beim Sinken der Spannung des Generators die Zugkraft der Feder 19, so wird der Hebel des Umschalters ϊ ι nach links gelegt, wodurch die Spule 31 Strom erhält und ihren Kontakthebel 32 nach oben umlegt. Dadurch wird der Motor 12 im einen Sinn eingeschaltet und verstellt die Bürste 25 des Reglers 24 so lange, i°5 bis die Spannung- des Generators 22 wieder normal ist und der Umschalthebel 11 in die Nullage zurückkehrt. Der Verstellmotor läuft aber mit voller Drehzahl. Bei zu hoher Spannung würde der Umschalthebel 11 nach rechts gelegt, die Spule 33 würde den Kontakthebel 34 nach oben legen, so daß der Motor 12 im andern Sinn eingeschaltet würde.

Wenn von Hand geregelt werden soll, wird der Schalthebel 27 auf Kontakt 29 geschaltet. Im Stromkreis dieses Kontaktes liegt der Kontakt 15 und die Druckknopfe 35, 36, die an die Schützspulen 31 und 33 angeschlossen sind. Wird der Knopf 35 gedrückt, so erhält

Claims (4)

Spule 31 Strom und schaltet den Motor 12 im einen Sinn ein, während durch Drücken, des Knopfes 36 durch Spule 33 der Motor 12 im andern Sinn eingeschaltet wird. Parallel zum Anker des Motors 12 ist nun über den Regelwiderstand 17 die Spule 14 geschaltet. Steigt die Drehzahl des Verstellmotors über ein bestimmtes Maß, so nimmt der Strom der Spule 14 'eine solche Höhe an, daß sie ihren Kern anzieht und den Kontakt 15 öffnet. Beim Sinken der Drehzahl des Verstellmotors 12 wird der Kontakt 15 wieder eingeschaltet und dieses Spiel wiederholt sich so lange, bis die Spannung des Generators die gewünschte Höhe erreicht hat und der Wärter die Regeleinrichtung abstellt. Der Verstellmotor läuft also bei Handreglung unter dem Einfluß des Relais 14, 15 mit verminderter Drehzahl. In der Anordnung nach Abb. 4 wird der Kontakt 15 nicht nur von der Spule 14, sondern auch' von der Spule 37 beeinflußt, die parallel zu einem Teil des Reglers 24 liegt. Dadurch ist erreicht, daß die Ein- und Ausschaltung des Verstellmotors 12 und damit die Verstellgeschwindigkeit des Reglers 24 auch in Abhängigkeit vom Erregerstrom des Generators 2i gebracht ist, und zwar in der Weise, daß bei starkem Erregerstrom das Unterbrechen des Verstellmotorstromkreises schneller erfolgt als bei schwachem Erregerstrom oder umgekehrt, je nachdem die Spule 37 der Spulte 14 gleich oder entgegengesetzt wirkt. Die Erfindung kann auch angewendet werden, wenn es sich darum handelt, beispielsweise die Kontaktbürste des Selbstanlassers eines Motors mit einer bestimmten1 gemäßigten Geschwindigkeit in die Einschaltstellung zu bewegen, sie aber beim Abschalten des Motors möglichst schnell in die Nullstellung zurückzuführen. Hierzu wird das Hilf srelais an den Klemmen des Verstellmotors nur für die Anlaßperiode verwendet, nicht aber für die Aussdhaltperiode. In Abb. 5 ist eine solche Anordnung dargestellt. Der Motor 21 ist mit dem Selbstanlasser 24 versehen, der vom Hilfsmotor 12 angetrieben wird und dessen Kontakthebel 25 die Endausschalter 38 und 39 in Tätigkeit setzt. Um den Hilfsmotor 12 einzuschalten, wird Hebel 40 auf Kontakt 41 gelegt, in dessen Stromkreis der Kontakt 15, der Endausschalter 38 und das Relais 31 liegen. Das ReIaJs5S 1 zieht an und legt den. Hebel 32 nach oben um, wodurch der Hilfsmotor 12 im Sinne der Anlaßbewegung des Anlassers 24 eingeschaltet wird. An den Klemmen, des Hilfsmotors 12 liegt das Relais !4, das den Kontakt 15 in Tätigkeit setzt. Überschreitet die Drehzahl des Hilfsmotors ein bestimmtes Maß, so zieht "das Relais seinen· Kern je nach der Größe des Widerstandes 17 früher oder später an und öffnet den Kontakt 15. Der Motor 12 fällt in seiner Drehzahl ab, gegebenenfalls bis auf Null, läuft aber wieder an, sobald sich der Kontakt 15 wieder geschlossen hat. Dieses Spiel wiederholt sich mit einer mittels des Widerstandes 17 einstellbaren Geschwindigkeit, bis der gesamte Vorschaltwiderstand 24 ausgeschaltet ist und der Anlasserhebel 25 den Endkontakt 38 öffnet. Der Hauptmotor 21 ist dann angelassen. Wenn der Motor 21 stillgesetzt werden soll, so wird der Schalthebel 40 auf Kontakt 42 umgelegt, der im Stromkreis des Endausschalters 39 und der Schützspule 33 liegt. Die Schützspule 33 legt den Kontakthebel 34 nach oben um, wodurch der Hilfsmotor 12 im entgegengesetzten Sinne wie vorher eingeschaltet wird. Wenn nun auch bei hoher Geschwindigkeit des Hilfsmotors 12 der Kontakt 15 durch die Spule 14 geöffnet wird, so ist dies wirkungslos, weil der Stromkreis des Kontaktes 15 ohnehin bei Kontakt 41 unterbrochen ist. Man kann die Geschwindigkeit des Hilfsmotors 12 erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Stromstärke des anzulassenden Hauptmotors bringen. Dies ist dann erforderlich, wenn der Motor bei starker Belastung langsamer anlaufen- soll, als bei Leerlauf. Um dies herbeizuführen, kann der Änkerstrom des Motors 21 über eine Wicklung 37 des Hilfsrelais geleitet werden, die mit der Hauptwicklung 14 des Relais gleich gerichtet ist. Bei starkem Ankerstrom ist für die Hauptwicklung 14 des Hilfsrelais eine kleinere Spannung erforderlich, um den· Kern des Relais anzuziehen. Der Hilfsmotor 12 wird also nur auf eine geringere Geschwindigkeit kommen und das Anlassen erfolgt demgemäß langsamer. Patent-A ν Sprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen der Regelgeschwindigkeit von durch Elektromotoren angetriebenen Regeleinrichtungen, daditrch gekennzeichnet, daß dem Elektromotor Stromstöße zugeführt werden, deren Dauer von einer der Drehzahl proportionalen Spannung beeinflußt wird, indem ein Schalter im, Motorstromkreis in Abhängigkeit von dieser Spannung in Tätigkeit gesetzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais von einer Gleichstromdynamo gespeist wird, die proportional der Motordrehzahl angetrieben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei

Anwendung von Gleichstrommotoren, dadurch gekennzeichnet, daß das den Motorstromkreis unterbrechende Relais unmittelbar an die Klemmen des Motors angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Wicklung auf dem Relais, die in Abhängigkeit, vom Anker- oder Erregerstrom der zu regelnden Maschine erregt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.