DE394857C

DE394857C - Einrichtung zur Fernsteuerung eines beweglichen Organs

Info

Publication number: DE394857C
Application number: DEJ23868D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1924-05-13

Description

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung zur Fernsteuerung eines beweglichen Organs, das sowohl ein Maschinen- als ein Apparatenteil sein kann. Diese Einrichtung weist einen Wechselstromkollektorgenerator mit konstanter Tourenzahl auf, in welchem die Frequenz und die Spannung an den Klemmen beide mittels Frequenz und Spannung eines Erregerstromes regulierbar sind, der ίο durch einen einen drehbaren Teil aufweisenden Sender gesandt wird. Dieser Sender liefert, wenn sein drehbarer Teil unbeweglich ist, einen Gleichstrom als Erregerstrom und, wenn ■ dieser Teil sich dreht, einen Wechselstrom, dessen Sinn und Frequenz vom Drehsinn und der Geschwindigkeit des drehbaren Teiles abhängt. Die Klemmen des Generators sind mit dem Stator eines Synchronmotors verbunden, dessen Rotor den zu steuernden beweglichen Teil beherrscht.

Auf beiliegender Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes nebst einigen Einzelheiten dargestellt.

In der Ausführungsform nach Abb. 1 ist Af¹ ein Drehfeldsynchronmotor, der mechanisch mit dem zu steuernden Organ verbunden ist. M² ist ein Wechselstromkollektorgenerator derjenigen Gattung, die in den schweizerischen Patentschriften 38638 und 97724 beschrieben 1 und beansprucht ist. M³ ist ein Sender, des- !

sen Bewegungen diejenige des Motors M¹ ;

beherrschen. j

Der Sender Af⁸ weist eine in sich selbst geschlos- ί sene Wicklung c auf, deren Spulen mit d^n | Lamellen d eines Kollektors verbunden sind, i Ein Gleichstrom aus einem Netz R wird in j diese Wicklung durch die Ringe a, b und die j Bürsten e geschickt. Die Wicklung des KoI-lektors und die Ringe werden durch die ·< Kurbel f in bezug auf die festen Bürsten A, B, C gedreht. Eine jede der Bürsten A, B₁C ist mit einer der Erregerspulen W¹ des Wechselstromkollektorgenerators Λί² verbunden. Die Erregerwicklung W¹ ist auf dem Stator des Generators angebracht und seine Arbeitswicklung umfaßt die Wicklung Ws auf dem Stator und die Wicklung Wr, die auf dem Rotor befestigt ist. Diese zwei Wicklungen sind miteinander durch die Lamellen des Kollektors und die auf letzterem schleifenden Bürsten verbunden. Die anderen Enden der Statorwicklung sind an die Klemmen des Generators M'² geführt. Der Rotor dieses Generators wird durch den Motor T mit konstanter Tourenzahl angetrieben. Die Theorie dieses Generators wurde in der schweizerischen Patentschrift 97724 aufgestellt. Nach dieser Theorie kann man die Periode und die Amplitude des Stromes an den Klemmen des Generators M^z dadurch ändern, daß man die Periodenzahl und die Stromstärke des die Wicklung W¹ durchfließenden Erregerstromes ändert. Die Klemmen des Generators M² sind mit der Statorwicklung des Synchronmotors M¹, dessen Rotor wicklung mit Gleichstrom gespeist ist, verbunden. Steht der bewegliche Teil des Senders still, wie es in Abb. ι dargestellt ist, so wird Gleichstrom aus dem Netz J? entnommen und durch die Wicklung c und durch die Bürsten A, B, C in die Erregerwicklung W¹ des Generators JIf² gesandt. Dieser wird den Stator des Synchronmotors Af¹ mit Gleichstrom speisen, und der Rotor dieses Motors wird eine ganz bestimmte Lage einnehmen, in welche er jedesmal zurückgebracht werden wird, nachdem man ihn durch ein den Feldern des Stators und des Rotors proportionales Moment aus dieser Lage gebracht hat. Bewegt man den drehbaren Teil dos Senders M³ mittels der Kurbel f, so wird man einen nicht sinusoidalen Wechselstrom in die Erregerwicklung des Generators M² senden, wobei die Richtung des Erregerflusses von der Drehrichtung des sich drehenden Teiles M³ alihängt. Der Generator M- wird also in die

Claims

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Statorwicklung des Synchronmotor* M¹ einen Strom senden, dessen Richtung von der Drehrichtung und dessen Frequenz von der Drehgeschwindigkeit des drehbaren Teiles von M³ abhängig sein werden. Der Rotor des Synchronmotors wird sich mit einer Geschwindigkeit drehen, die von der Frequenz des seinen Stator speisenden Stromes abhängig sein wird, wobei der Drehsinn dieses Rotors vom Sinne

ίο dieses Stromes abhängt. Man sieht also, daß, wenn die Drehteile des Senders M³ unbeweglich sind, der Rotor des Synchronmotors M¹ unbeweglich im stabilen Gleichgewicht sein wird, und daß, wenn man diese Drehteile um einen bestimmten Winkel dreht, der Rotor dieses Synchronmotors sich um einen gleichen Winkel drehen wird. Die für die Drehung des Synchronmotors M¹ notwendige Leistung wird dem Motor T und nicht dem Sender M³

entnommen.

Die Spannung des Erregerstromes des Generators M² kann mittels des Regulierwiderstandes g eingestellt werden.

In der in Abb. 2 teilweise dargestellten Ausführungsform ist der Sender M³ durch eine mit üblichem Kollektor versehene Dynamo gebildet. Die Erregerspulen dieser Dynamo werden mit Gleichstrom aus dem Netz R gespeist, und auf dem Kollektor können die drei Bürsten A, B, C, die mit der Erregerwicklung des Generators M² verbunden sind, | verschoben werden. Solange die Bürsten ,4, B, C gegenüber dem Kollektor unbeweglich sind, werden sie den Generator M² mit Gleichstrom speisen. Dreht man diese Bürsten im Verhältnis zum Kollektor, so werden sie den Generator M² mit einem Wechselstrom speisen, dessen Sinn und Wechselzahl von der Geschwindigkeit und dem Sinne der Bewegung der Bürsten A, B, C abhängig sein wird.

Die in Abb. 3 dargestellte Ausführungsform dient zur gleichzeitigen Bewegung der Panzergeschütztürme A, B, C, D eines Kriegsschiffes von einer Richtstelle aus. Zu diesem Zweck ist ein Sender M³ der vorherbeschriebenen Art in der zentralen Stelle des Schiffes aufgestellt. Ein jeder der Panzertürme wird durch einen Synchronmotor M^a, M^b, M^c, M^d gedreht. Zu diesem Zweck ist auf jeder Rotorwelle dieser Motoren eine Schnecke aufgekeilt, die mit einem Schneckenrad arbeitet, welches am Turm befestigt ist. Zwischen Sender M³ und Synchronmeter ist der Generator M² geschaltet, der wie vorher durch den Motor T angetrieben wird. Die vier Rotoren der Synchronmotoren sind parallel an das Speisenetz angeschlossen. Dreht man die Kurbel der beweglichen Teile des Senders M³ um einen Winkel α, so wird man die vier Panzertürme A, B, C, D stets im selben Verhältnis drehen. Von dieser einzigen Zentralstelle aus wird man also sämtliche Panzertürme auf ein bewegliches Ziel richten können.

Diese vier Türme, die nebeneinandergestellt sind, sind nicht genau gleich weit vom Ziel entfernt. Hat man sie nun auf das Ziel von der Zentralstelle aus gerichtet, so ist es noch notwendig, jeden Turm besonders um einen kleinen Winkel /\ zu drehen. Zu diesem Zweck sind die vier kleinen Synchronmotoren m^a, m^b, m^c, m^d vorgesehen worden, die mittels Schneckengetriebe die Statoren der Synchronmotoren M^a, M^b, M^c, M^d drehen. Zu jedem dieser kleinen Synchronmotoren gehört ein Sender m² und ein Wechselstromkollektorgenerator m². Nachdem man nun alle Türme um einen Winkel α mittels des Senders M³ gedreht hat, wird man jeden Turm einzeln in die genau bestimmte Stellung bringen mittels des Senders m³, der wie der Sender der Zentralstelle arbeitet. Um die Korrektur /\ α zu bekommen, könnte man auch die Synchronmotoren M^a, M^b, M^c, M^d, wie es in Abb. 4 angegeben ist, schalten. In dieser Abbildung ist M³ ein demjenigen der Abb. 1 ähnlich gebauter Sender und M" der Wechselstromkollektorgenerator. Der Rotor des Synchronmotors M weist drei Wicklungen auf in Sternschaltung, die vermittels der Ringe a, b, c und der entsprechenden Bürsten mit den Bürsten A₁B, C eines Senders m³, der dem Sender M³ ähnlich ist, verbunden sind. Beim Drehen der Kurbel dieses Senders m³ wird man das Erregerfeld des Synchronmotors im Verhältnis zum Rotor selbst drehen -können, was gestatten wird, die zusätzliche Bewegung /\äzn bekommen.

Pat ε nt-An s ρ RU ch:

Einrichtung zur Fernsteuerung eines beweglichen Organs, gekennzeichnet durch einen Wechselstromkollektorgenerator (M²) mit konstanter Tourenzahl, dessen Frequenz und Klemmspannung mittels Frequenz und Spannung eines Erregerstromes regulierbar sind, welcher duich einen Sender (M³) mit beweglichen Teilen geliefert wird, derart, daß, wenn diese beweglichen Teile stillstehen, ein Gleichstrom, während, wenn diese Teile gedreht werden, ein Wechselstrom geliefert wird, dessen Sinn und Frequenz von dem Drehsinn und der Geschwindigkeit dieser beweglichen Teile abhängen, und die Klemmen dieses Generators mit dem Stator eines Synchronmotors (M¹) verbunden sind, dessen Rotor mit dem zu steuernden Organ verbunden ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.