DE386235C

DE386235C - Control device for rotating machines

Info

Publication number: DE386235C
Application number: DES61019D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Publication date: 1923-12-06

Description

Zur Regelung der Umdrehungszahl von elektrischen Maschinen oder sonstigen umlaufenden Teilen sind bereits nach dem Prinzip der Wirbelstrombremse gebaute Regelungsvorrichtungen angewendet worden. Beispielsweise hat man vorgeschlagen, auf dem zu regelnden umlaufenden Teil eine Scheibe aus elektrisch leitendem Material fest und die damit zusammenwirkenden Magnete, die Dauermagnete oder Elektromagnete sein konnten, an einem ruhenden Gestell nur um einen kleinen Betrag verschiebbar anzuordnen. Die Magnete wurden dabei von einer Feder beeinflußt, die die Gegenkraft zu dem von der umlaufenden Scheibe ausgeübtenFor regulating the number of revolutions of electrical machines or other rotating machines Parts are control devices already built according to the principle of the eddy current brake been applied. For example, it has been proposed to use the circulating to be regulated Part of a disc of electrically conductive material firmly and interacting with it Magnets, which could be permanent magnets or electromagnets, on a stationary frame only to be able to be displaced by a small amount. The magnets were made by influenced by a spring, which exerts the counterforce to that exerted by the rotating disk

Drehmoment bildete. Je nach der Änderung der Geschwindigkeit und damit des Drehmomentes erfuhren die Magnete eine Verstellung, die zur Beeinflussung mechanisch wirkender Teile oder von elektrischen WiderständenTorque formed. Depending on the change in speed and thus the torque the magnets experienced an adjustment that was used to influence mechanically acting Parts or of electrical resistors

ao verwendet werden konnten und zu einer entsprechenden Regelung der Geschwindigkeit der Maschine dienten.ao could be used and to a corresponding regulation of the speed of the Machine were used.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an derartigen Regelungsvorrichtungen, die bezweckt, die Regelung unabhängig von der Temperatur zu machen und die dementsprechend besonders geeignet ist für Anlagen, wo es auf außerordentlich große Genauigkeit der Einhaltung der Umdrehungszahl ankommt.The invention relates to a device on such control devices, the purpose of which is to make the control independent of the temperature and which is therefore particularly suitable for systems, where it comes down to extremely high accuracy of compliance with the number of revolutions.

Auch ist die Einrichtung von besonderem Wert für Anlagen, die im Freien oder jedenfalls der Außenluft zugänglich angeordnet sind, so daß sie besonders stark durch Temperaturschwankungen beeinflußt werden.The facility is also of particular value for systems that are outdoors or at least for the Outside air are arranged accessible, so that they are particularly strong due to temperature fluctuations to be influenced.

Gemäß der Erfindung ist der Induktionskörper aus einem Metall von möglichst geringem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes gemacht. Es hat sich, dabei gezeigt, daß Gußeisen einen genügend geringen Temperaturkoeffizienten aufweist, und diese Eigentümlichkeit ermöglicht eine äußerst einfache und weitgehende Anwendung der Regelungsvorrichtung insofern, als das Magnetsystem derart ausgebildet werden kann, daß es mit einer beliebigen scheiben- oder trommelartigen Einrichtung zusammenwirkt und dementsprechend nur an vorhandene Schwungräder, Kupplungsscheiben o. dgl. angesetzt zu werden braucht, die in den meisten Fällen bereits aus Gußeisen bestehen und mithin die erforderliche Empfindlichkeit der Einrichtung gegen Temperaturschwankungen gewährleisten. Bei nicht genauer Lagerung der betreffenden Teile würde es höchstens erforderlich sein, an diesen eine Fläche abzudrehen, die mit dem Magneten zusammenwirken soll.According to the invention, the induction body made of a metal is as small as possible Temperature coefficient of electrical resistance made. It has been shown, that cast iron has a sufficiently low temperature coefficient, and this peculiarity enables an extremely simple and extensive use of the control device insofar as the magnet system is designed in this way it can be done with any disk or drum type device interacts and accordingly only on existing flywheels, clutch disks o. The like. Needs to be set, which in most cases already made of cast iron exist and therefore the necessary sensitivity of the device to temperature fluctuations guarantee. If the parts concerned are not precisely stored, it would be necessary at most to have a surface on them to turn off, which should interact with the magnet.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung gezeigt.In the drawing are several exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown.

In den Abb. 1 und 2 ist im Grundriß und Vorderansicht eine Regelungsvorrichtung veranschaulicht, bei der auf dem freien Ende der zu regelnden Welle 1 ein massiver Zylinder oder eine Trommel 2 fest angeordnet ist. Diese Trommel besteht vorzugsweise aus Gußeisen und wirkt mit zwei hufeisenförmig gestalteten Magneten 3 und 4 zusammen. 3 ist ein Dauermagnet, 4 ein Elektromagnet, indem auf seine beiden Schenkel Erregerspulen 5 aufgeschoben sind. Die beiden Magnete sind an einem jochartigen Rahmen 6 befestigt, der mittels eines Achszapfens 7 in einem festen Lagerbock 8 drehbar ist. Zwischen dem Fußflansch 9 und Ansätzen 10 des Joches 6 sind zwei Schraubenfedern 11 angeordnet, die bestrebt sind, das Jochstück 6 und die Magnete 3 und 4 in der Mittelstellung zu halten. Die eine dieser Federn wird dabei auf Zug, die andere auf Druck beansprucht. Die Einrichtung kann auch so getroffen werden, daß entsprechend der jeweiligen Drehungsrichtung der Trommel 2 nur die eine der beiden Federn 11 und dann zwar auf Druck beansprucht ist.In Figs. 1 and 2, a control device is illustrated in plan and front view, at the on the free end of the shaft to be controlled 1 a solid cylinder or a drum 2 is fixedly arranged. This drum is preferably made of cast iron and interacts with two horseshoe-shaped magnets 3 and 4. 3 is a permanent magnet, 4 an electromagnet by pushing excitation coils 5 onto its two legs are. The two magnets are attached to a yoke-like frame 6, which by means of a Axle 7 is rotatable in a fixed bearing block 8. Between the foot flange 9 and approaches 10 of the yoke 6 two coil springs 11 are arranged, which strive to To keep the yoke piece 6 and the magnets 3 and 4 in the middle position. One of those feathers is put under tension, the other under pressure. The establishment can also be made like this be that according to the respective direction of rotation of the drum 2 only one of the two springs 11 and then that is subjected to pressure.

An dem Zapfen 7 ist ein Kontakthebel 12 angebracht, der zwischen zwei an dem Lagerbock 8 befestigten Kontakten 13 spielt. In die Stromkreise dieser beiden Kontakte sind Relaisspulen oder Widerstände 14 eingeschaltet, mit-On the pin 7, a contact lever 12 is attached, which is between two on the bearing block 8 fixed contacts 13 plays. Relay coils are in the circuits of these two contacts or resistors 14 switched on, with

*! Von dem Patentsucher ist als Erfinder angegeben worden:*! The patent seeker stated that the inventor was:

Dr.-Ing. Manfred Schleicher in Berlin-Wilmersdorf.Dr.-Ing. Manfred Schleicher in Berlin-Wilmersdorf.

tels deren die Drehgeschwindigkeit der zu regelnden Welle ι in dem einen oder dem anderen Sinne beeinflußt wird, sobald über den zugehörigen der Kontakte 13 und den bewegliehen Kontakthebel 12 der Stromkreis einer Batterie geschlossen wird.means of which the speed of rotation of the shaft to be controlled ι in one or the other Senses is affected as soon as the associated contacts 13 and the movable Contact lever 12, the circuit of a battery is closed.

Die Trommel 2 ist derart breit gewählt, daß die bei Motoren stets vorhandene Verschiebung der Welle in ihrer Längsrichtung auf die Wirkung der Magnete 3 und 4 ohne Einfluß ist. In Abb. 3 ist eine andere Anordnung der Magnete 3 und 4 gegenüber der Trommel 2 dargestellt, und zwar ist hier die Ebene der Magnetkerne parallel der Wellenachse.The drum 2 is chosen so wide that the displacement that is always present in motors the shaft in its longitudinal direction has no influence on the action of the magnets 3 and 4. In Fig. 3 another arrangement of the magnets 3 and 4 is shown opposite the drum 2, namely here the plane of the magnetic cores is parallel to the shaft axis.

ßie Einrichtung ist insofern vorteilhaft, als sie sich leichter Induktionskörpern beliebigen Durchmessers anpaßt, also an vorhandene Schwungräder o. dgl. leichter angesetzt werden kann. Die beiden Magnete werden dann zweck-The device is advantageous in that it is easier to accommodate any induction bodies Adjusts diameter, so be attached to existing flywheels or the like. Easier can. The two magnets are then used

ao mäßig nicht diametral angeordnet, sondern sie können dann auch nebeneinander oder untereinander liegen und werden in sonst geeigneter Weise durch ein Gegengewicht ausbalanziert. Von besonderem Wert ist die Einrichtung, daß der eine der Magnete ein Dauermagnet 3, der andere ein Elektromagnet 41st. DieElektromagnete sind in ihrer Wirkung kräftiger als die Dauermagnete, haben aber den Nachteil, daß, wenn der Erregerstrom einmal versagt oder eine Leitung zufällig unterbrochen wird, die Maschine ungeregelt weiterlaufen würde und durchgehen könnte, sofern nicht noch eine besondere Regelungsvorrichtung vorgesehen wäre. Bei Vorhandensein auch eines Dauermagneten tritt dieser noch mit Sicherheit in Wirkung, sobald nach Aufhören der Wirksamkeit des Elektromagneten die Geschwindigkeit ein bestimmtes Maß überschreitet, und es wird mit Sicherheit ein Durchgehen der Maschine verhütet.ao moderately not arranged diametrically, but they can then also next to one another or one below the other lie and are otherwise suitably balanced by a counterweight. Of particular value is the facility that one of the magnets is a permanent magnet 3, the other is an electromagnet 41st. The electromagnets are more powerful than permanent magnets, but have the disadvantage that if the excitation current fails or a line is accidentally interrupted, the machine would continue to run unregulated and could go through, unless a special control device is also used would be provided. If a permanent magnet is also present, it will certainly take effect as soon as after cessation of the effectiveness of the electromagnet the speed a certain And the machine will certainly not run away.

In den Abb. 4, 5 und 6 ist in Vorderansicht, Grundriß und senkrechtem Schnitt gemäß der Linie 1-1 in Abb. 4 ein weiteres Ausführungs-. beispiel der Regelungsvorrichtung gezeigt. Hierbei ist diese innerhalb einer mit der zu regelnden Welle ι fest verbundenen Trommel 2 angeordnet. Auch hier ist das aus einem Dauermagneten 3 und einem Elektromagneten 4 bestehende Magnetsystem an einem Träger 16 befestigt, der mittels eines Achszapfens 7 in einem Lagerbock 8 gelagert ist. An dem Lagerbock ist ein Widerlager 17 vorgesehen, das sich in den Innenraum des Zylinders 2 erstreckt. Zwischen diesem und dem Träger 16 sind die beiden Schraubenfedern 11 angeordnet, die bestrebt sind, das Magnetsystem 3, 4 entgegen dem Drehmoment der Trommel 2 in der Ruhelage zu halten.In Figs. 4, 5 and 6 is a front view, plan and vertical section according to FIG Line 1-1 in Fig. 4 is another embodiment. example of the control device shown. Here this is arranged within a drum 2 firmly connected to the shaft to be controlled. Here, too, it consists of a permanent magnet 3 and an electromagnet 4 Magnet system attached to a carrier 16, which by means of a journal 7 in a Bearing block 8 is mounted. On the bearing block, an abutment 17 is provided, which extends into the interior of the cylinder 2. Between this and the carrier 16 are the two coil springs 11 are arranged, which strive to counteract the magnet system 3, 4 to keep the torque of the drum 2 in the rest position.

Der Kontakthebel 12 ist an dem Träger 16 befestigt und die Kontakte 13 befinden sich an dem Widerlager 17. Je nachdem das Magnetsystem 3, 4 in der einen oder anderen Richtung über ein gewisses Maß gedreht wird, erfolgt Kontaktschluß und entsprechend der schematisch angedeuteten Einrichtung nach Abb. 2 wird eine die Regelungsvorrichtung für die Welle ι oder deren antreibenden Motor beeinflussende Spule unter Strom gesetzt.The contact lever 12 is on the carrier 16 attached and the contacts 13 are located on the abutment 17. Depending on the magnet system 3, 4 is rotated in one direction or the other over a certain amount, takes place Contact closure and according to the schematically indicated device according to Fig. 2 becomes a control device for the shaft ι or its driving motor influencing Coil energized.

Die Trommel 2 ist an der offenen Seite mittels einer Scheibe 18 verschlossen, die nur eine Mittelöffnung 19 für den Durchtritt des Lagerungsteiles 20 des Lagerbockes 8 mit dem Widerlager freiläßt. Die Zuleitungen 21 für die Erregerspulen 5 des Magneten 4 sowie zu den Kontakten 12 und 13 können entweder durch den in diesem Fall hohl ausgeführten Drehzapfen 7 oder auch durch eine besondere Bohrung in dem Teil 20 des Lagerbockes 8 hindurchgeführt werden. Die gesamte Regelungsvorrichtung ist so gegen Berührung gesichert und auch vor äußerer Verschmutzung geschützt.The drum 2 is closed on the open side by means of a disc 18 which has only one central opening 19 for the passage of the bearing part 20 of the bearing block 8 with the abutment releases. The leads 21 for the excitation coils 5 of the magnet 4 and to the contacts 12 and 13 can either be through the pivot pin 7, which is hollow in this case or passed through a special bore in part 20 of bearing block 8 will. The entire control device is thus secured against contact and also against protected from external pollution.

Claims

Patent Claims ·.

1. Control device for rotating machines, in which by a small piece sliding, electrical or mechanical regulator controlling magnet with a rotating part of the machine connected induction body is affected, thereby characterized in that the induction body is made of a metal with a low temperature coefficient of the electrical resistance, preferably made of cast iron.

2. Control device according to claim 1, characterized in that on the induction body Both electromagnets and permanent magnets act for the purpose of disturbing the excitation of the electromagnets to prevent the machine from running away by means of the permanent magnets.

3. Control device according to claim ι or 2, characterized in that the Induction body is designed so wide that axial displacements to be controlled Wave and this body have no influence on the action of the magnets.

4. Control device according to Claimi, 2 or 3, characterized in that the Induction body is designed as a hollow cylinder and the electromagnetic system and, expediently, the dependent thereon Control contact device are arranged within the induction body designed as a hollow drum.

For this purpose ι sheet of drawings.