DE380107C - Vorrichtung zur Gleichhaltung der Drehzahl einer Antriebsmaschine - Google Patents

Description

Mit dem Steigen der Anforderungen, die an die Gleichmäßigkeit und Sicherheit der Regelung von Motoren gestellt werden, ist die Ver-" besserung der Fliehkraftregler Hand in Hand gegangen. Man kommt jedoch bald an eine Grenze, wo eine Verfeinerung bald nicht mehr möglich ist. Es liegt dies hauptsächlich daran, daß man die Statik eines normalen Reglers nicht beliebig klein machen darf, weil er sonst

ίο gegen die Rückdrücke der Steuerung zuwenig widerstandsfähig ist und weil jede zur Verstellung der Steuerung erforderliche Kraft der Muffe erst durch eine entsprechende Abweichung der Drehzahl von der normalen zu-Stande kommt. Man hat versucht, die Regler recht groß zu machen, die Erfahrung hat aber gezeigt, daß bei schweren Pendeln nicht nur die Unempfindlichkeit zunimmt, sondern daß große Pendelmassen nicht rasch genug wirken, worunter die Genauigkeit der Regelung leidet. Dies hat zu einer Vorrichtung geführt, die unter Vermeidung dieser Übelstände eine geradezu ideale Gleichhaltung der Drehzahl von Kraftmaschinen erreichen läßt. Dieselbe besteht darin, daß man einen zweiten Regler zu Hilfe nimmt und ihn auf die Drehzahlverstellvorrichtung des ersten wirken läßt. Die Abb. ι stellt die Anordnung in ihrer all ereinfachsten Form dar. Der Hauptregler α ist wie üblich durch die Stange d mit der Steuerung der Kraftmaschine verbunden. An dem horizontalen Hebel c greift die Drehzahlverstellvorrichtung an, die in der verschiedensten Form, als Zusatzfeder, Zusatzgewicht, Druckkolben

o. dgl. ausgebildet sein kann. Sie ist jedenfalls von außen veränderbar, und zwar in Abb. 1 abhängig von der Wirkung des Zusatzreglers b, dessen Muffenhebel η auf die Drehzahlverstellvorrichtung nun wie folgt einwirkt:

Angenommen, die Kraftmaschine würde stärker belastet. Es hat dies ein Sinken der Drehzahl und damit der beiden Reglermuffen zur Folge. Ohne den Zusatzregler würde der Hauptregler, wenn die Belastungsänderung 4-5 beispielsweise 25 Prozent der Normalbelastung betragen hat, bei einer um etwa 2 Prozent niedrigen Drehzahl deni neuen Beharrungszustand zwischen Kraft und Last eingestellt haben. Wie schon eingangs erwähnt, ist eine solche Abweichung (auch Statik des Reglers genannt) zur Beherrschung der Steuerungsrückdrücke nötig, für die angetriebenen Maschinen bzw. deren Arbeitsprozessen aber nachteilig, bei denen verlangt wird, daß die Abweichung der Drehzahl von der normalen selbst bei großen Belastungsschwankungen nur um Bruchteile eines Prozentes abweichen soll. Mit Hilfe des empfindlichen Zusatzreglers b ist es nun ein leichtes, dies zu erreichen, denn seine Muffensenkung hat in dem eben erwähnten Beispiele, wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, eine Anspannung der Verstellvorrichtung des Hauptreglers zur Folge, d. h., ein Ansteigen der Drehzahl zur Folge, welches so bemessen werden kann, daß die ursprüngliche Drehzahl bis auf einen kaum meßbaren Betrag wieder erreicht wird.

Diese Regelungsvorrichtimg ist nicht nur für neu zu bauende Maschinen von Wichtigkeit, sondern vor allem an vorhandenen überaus bequem verwendbar, denn an den meisten Kraftmaschinenreglern ist eine Drehzahlverstellvorrichtung vorhanden oder eine solche ganz leicht anzubringen. Man kann daher ohne jede Betriebsunterbrechung und ohne Auswechselung des Hauptreglers die Regelung der ίο Maschine nach Belieben verbessern, d. h. ohne den Ungleichförmigkeitsgrad des. Hauptreglers zu ändern, die Ungleichförmigkeit der Regulierung in beliebig kleinen Grenzen halten.

Bei der weiteren Durchbildung der geschilderten Vorrichtung wird man aber auf solche Fälle stoßen, wo die Verstellung der Drehzahlverstellvorrichtung durch den Zusatzregler nicht unmittelbar erfolgen kann, weil dessen Kraft nicht ausreicht. Hier kann man sich in bekannter Weise durch Einschaltung einer an sich bekannten Hilfskraft helfen.

Abb. 2 zeigt die Einwirkung auf hydraulische Weise, indem die Stellzeugstange η des Zusatzreglers einen kleinen Schieber verstellt, der Öldruck auf einen Kraftkoiben k gibt, der seinerseits den Hauptregier I.eeinflußt. Man wird dieses Verfahren der hydraulischen Beeinflussung zweckmäßigerweise an solchen Anlagen anwenden, bei denen bereits Drucköl vorhanden ist, wie z. B. bei Wasser- oder Dampfturbinen. Zwecks genauer Einstellung des Zusatzreglers gegenüber dem Hauptregler kann man ersteren mit einer Drehzahlverstellvorrichtung ausrüsten.

Abb. 3 zeigt die Einwirkung auf elektrischem Wege, indem der Hauptregler α zunächst mit einer Drchzahlverstellvorrichtung versehen wird, die von einem Elektromotor tu mit Schneckenradgetriebe.? angetrieben we'rden kann. Der Zusatzregler b kann dann ganz klein ausgebildet werden, denn sein Muffenhebel η braucht nur 2 Kontakte J₁ und Z₂ zu schließen, um auf die Drehzahlverstellvorrichtung des Hauptreglers einzuwirken. Zwecks genauer Einstellung der Kontakte ist der eine mit g bezeichnete mit Schlittenführung ν versehen, so daß er sich mittels des Handrädchens 0 in der Säule α verschieben und genau einstellen läßt. Man stellt nun bei Inbetriebsetzung der Maschine den Kontakt g auf Mitte zwischen den Vor- und Rückwärtskontakt ein, so daß bei kleinster Abweichung der Maschinendrehzahl der Zusatzregler sofort oben oder unten den Strom schließt und auf die Drehzahlverstellvorrichtung des Hauptreglers wirkt.

Bei der bis jetzt geschilderten Vorrichtung kommt es aber nicht nur auf eine empfindliche Arbeitsweise an, es spielt auch hier die Zeit eine Rolle, in der die beiden Regler zur Wirkung kommen. Bei Kraftmaschinen, deren umlaufende Massen verhältnismäßig sehr klein sind, ist auch die Zeit, in der der Hauptregler auf die Maschine wirkt, sehr klein, es kann daher auch der Zusatzregler fast momentan wirken. Je größer aber die rotierenden Massen sind, desto allmählicher vollzieht sich die Regelung. Hierbei ist aVer naturgemäß Vorbedingung, daß erst der Hauptregler zur Wirkung kommt und nach ihm erst der Zusatzregler. Es liegt im Wesen des geschilderten \"erfahreiiä, daß der Zusatzregler erst dann den Hauptregler korrigieren kann, wenn derselbe seine neue Ruhelage gefunden hat, denn die dem neuen Beharrungszustande entsprechende Muffenlage desselben wird ja durch den Zusatzregler nicht geändert, dieser beeinflußt ja nur die Drehzahl. Um daher dem Hauptregler Zeit zu geben, seine neue Ruhelage zu finden, muß in das die beiden Regler verbindende Gestänge eine Verzögerungsvorrichtung eingeschaltet werden, deren Wirkung um so kräftiger sein muß, je größer das Schwungmoment der zu regelnden Massen ist. In der Regel wird hierfür eine einfache Ülbremse genügen, wie sie in den Abb. ι und 2 dargestellt und mit ν bezeichnet ist. Bei der elektrischen Beeinflussung nach Abb. 3 wird man sich einer Kontaktuhr oder eines Schaltwerkes bedienen, das nur mit dem Buchstaben t angedeutet ist und im Innern aus einer von der Reglerwelle oder anderswie angetriebenen, sich langsam drehenden Kontaktwalze besteht, die den Stromkreis erst nach Ablauf einer gewissen Zeit schließt und auf diese Weise die Verzögerung der Regelungswirkung herbeiführt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vorrichtung zur Gleichhaltung der Drehzahl einer Antriebsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonders empfindlicher Zusatzregler auf die Drehzahlverstellvorrichtung des Ilauptreglers ausgleichend einwirkt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung des zweiten Reglers zeitlich gegenüber der des ersten Reglers durch Dämpfungs- iiu oder Verzögerungseinrichtungeu verschoben wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.