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Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Umlaufsgeschwindigkeit
von Elektromotoren. Es ist bekannt, daß zur Regelung der Umlaufsgeschwindigkeit
von Maschinen und Elektromotoren Einrichtungen benutzt werden, bei denen durch ein
Kontaktinstrument, z. B. einen Zentrifugalregler; mehr oder weniger Widerstand in
die Stromkreise eingeschaltet wird. Bei Motoren für Normalantrieb, die mit gleicher
oder annähernd gleicher Last arbeiten, ist diese Regelmethode brauchbar, weil eine
Gleichförmigkeit-von i/2 bis z Prozent in der normalen 5o-Perioden-Technik als vollkommen
genügend angesehen wird. Auch die drahtlose Technik mit Funken- oder Bogenlampensendern
war damit zufrieden, weil die ausgesandten Wellen nicht von der Umdrehungszahl der
Maschine, sondern von konstanten Größen - Selbstinduktion und Kapazität - gegeben
waren.
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Bedeutend verschärft wurden die Forderungen an eine gleichbleibende
Umlaufsgeschwindigkeit der Energie liefernden Maschine durch die Einführung von
Hochfrequenzmaschinen in die drahtlose Technik. Die ausgesandten Wellen ändern sich
direkt proportional mit der Umdrehungszahl der Maschine. In der Praxis bedeutet
schon eine Änderung von '/,Prozent etwa Halbenergie in der Antenne. Ja, unter Umständen,
bei geringer Kapazität der Antenne kann die Leistung bis auf den zehnten Teil fallen.
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Es ist daher notwendig, die bisher bekannten, aber für vorgenannte
Forderungen vollkommen ungenügenden Reguliermethoden bedeutend-zu verbessern. Der
Hauptfehler aller war der, daß sie zu langsam arbeiteten. Der Motor hatte relativ
- genügend Zeit abzufallen oder höhere Umdrehungen anzunehmen, bevor die Widerstände
infolge der großen Zeitkonstante wirksam wurden.
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Vorliegende Erfindung soll diesen Übelstand abhelfen. Die Widerstandsstufen
sind viel größer bemessen, als zur Erreichung bzw. Beibehaltung der. gewünschten
Umdrehungszahl an sich notwendig wäre, so daß dadurch eine
schlagartige
Wirkung eintritt, die die Zeitkonstante bedeutend verringert. Da der Fliehkraftregler
äußerst empfindlich ist und schon bei etwa o,o1 Prozent Anderung anspricht, wird
der Motor dauernd in rascher, vibrierender Art zwischen einem Plus- und Minuswiderstand
hin und hergeworfen, wobei die Dauer des einen oder anderen Kontaktes die Größe
der Einwirkung bestimmt. Dadurch wird eine bedeutende Verbesserung der Umdrehungskonstanz
erreicht.
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Auf der Zeichnung ist ein AusführungsbeispiFl veranschaulicht, bei
dem es sich beispielsweise um die Regulierung eines Drehstrommotors, wie er zum
Antrieb einer Hochfrequenzmaschine dienen kann, handelt. Es ist z der Stator, 2
der Rotor des Drehstrommotors, dessen Wicklung mit den Schleifringen 3 verbunden
ist. In der Schleifringleitung jeder Phase liegen beispielsweise zwei Regulierwiderstände
4, 5 bzw. 6, 7 bzw. 8, g. Jeder Widerstand ist mehrfach unterteilt und mit einer
besonderen Relaisgruppe verbunden, durch welche das Ein und Ausschalten herbeigeführt
wird. Auf der Zeichnung sind nur die Relaisgruppen für die beiden Widerstände 4,
5 einer Phase dargestellt. Es sind beispielsweise mit den Teilen des Widerstandes
4 drei Relais ro, 11, 12 verbunden, die in der Ruhestellung den Widerstand kurzgeschlossen
halten. Die Relais erhalten ihren Strom aus der Batterie 13 über die Kontaktanordnung
eines Verzögerungsrelais 14. Eine gleiche Gruppe von Schaltrelais 15, 16, 17 ist
mit den Teilen des Widerstandes 5 verbunden, wobei diese Relais durch ein ähnliches
Verzögerungsrelais 18 aus der Batterie 1g gespeist werden können. Die Wicklungen
der beiden Verzögerungsrelais 14 und 18 sind einerseits mit einer Batterie 2o und
anderseits mit den Kontakten 21, 22 eines w°iteren Kontaktrelais derart verbunden,
daß sie je nach Stellung des letzteren abwechselnd Strom erhalten können. Das Kontaktrelais
mit den Kontakten 21, 22 ist unmittelbar mit einem Zentrifugalregulator 23 auf der
Achse 24 des Drehstrommotors verbunden.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Angenommen, die Geschwindigkeit
des Drehstrommotors befindet sich unter der normalen, so schließt, wie gezeichnet,
der Zentrifugalregulator den Kontakt 21. Dadurch erhält Glas Verzögerungsrelais
18 Strom, das nun bei seiner Bewegung nacheinander die Kontakte der Schaltrelais
15, 16, 17 berührt. In der-gezeichneten Stellung ist der Schaltvorgang so weit fortgeschritten,
daß z. B. das Relais 15 Strom erhalten und dadurch den ersten Teil des Widerstandes
15 kurzgeschlossen hat. Der Motor beginnt dadurch schneller zu laufen. Da aber nur
ein Teil des Widerstandes 5 zunächst eirgeschaltet ist, ist ein allzu starker Stoß
veimieden. Bei der weiteren Bewegung des Verzögerungsrelais 18 wird auch durch das
Relais 16 der zweite Teil des Widerstandes 5 kurzgeschlossen und dadurch dem Motor
ein weiterer Anstoß zur Erlangung größerer Geschwindigkeit gegeben. Dieser Vorgang
setzt sich bei genügender Unterteilung des Widerstandes 5 und genügender Anzahl
von Schaltrelais für diesen Widerstand so lange fort, bis durch Erhöhung der Geschwindigkeit
der Zentrifugalregulator den Kontakt 21 verläßt und dadurch den Stromkreis des Verzögerungsrelais
18 wieder öffnet. Wird die Geschwindigkeit zu groß, so wird nach der anderen Richtung
der Stromkreis des Relais 14 über den Kontakt 22 geschlossen und dadurch mit Hilfe
der Relais ro, 11, 12 -nacheinander die Stufen des Widerstandes 4 eingeschaltet.
Wenn bei diesem Reguliervorgang die Geschwindigkeit des Motors nur wenig von der
normalen abweicht, so wird nach Schließen einer der beiden Kontakte 21, 22 die normale
Geschwindigkeit schon wieder erreicht werden, wenn nur einige der Stufen ein- oder
ausgeschaltet worden sind. Es wird dann bereits wieder eine Unterbrechung bei 21
oder 22 stattfinden und das betreffende Verzögerungsrelais in die Anfangslage zurückkehren
und dadurch die betreffende Widerstandsstufe in umgekehrter Reihenfolge ein- oder
auszuschalten beginnen. Bei geringen Abweichungen wird sich also ein dauerndes Offnen
und Schließen am Zentrifugalregulator ergeben und ein fortwährendes Spielen einiger
Relais aus einer der beiden Serien. Hierdurch wird erreicht, daß die Regulierung
sehr rasch erfolgt und trotz der großen, durch die Regulierorgane ausgeübten Kräfte
eine hohe Empfindlichkeit in der Regulierfähigkeit erzielt wird.