DE482807C - Drehzahlregler nach dem Tirrillprinzip - Google Patents

Drehzahlregler nach dem Tirrillprinzip

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DE482807C
DE482807C DEL67660D DEL0067660D DE482807C DE 482807 C DE482807 C DE 482807C DE L67660 D DEL67660 D DE L67660D DE L0067660 D DEL0067660 D DE L0067660D DE 482807 C DE482807 C DE 482807C
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DE
Germany
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force
controller
contact
attached
regulator
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Expired
Application number
DEL67660D
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English (en)
Inventor
Dr Gerhard Grimsen
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Alcatel Lucent Deutschland AG
C Lorenz AG
Original Assignee
Standard Elektrik Lorenz AG
C Lorenz AG
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H02P25/18Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays
    • H02P25/182Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays whereby the speed is regulated by using centrifucal devices, e.g. switch, resistor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • Drehzahlregler nach dem Tirrillprinzip Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Fliehkraftkontaktregler, die nach Art des bekannten,'Pirrillspannungsreglers fürelektrische Generatoren oder Kraftnetze arbeiten und deren Wirkungsweise im wesentlichen darauf beruht, daß an einer in senkrechter Ebene umlaufenden Scheibe ein schwingender Kontakt befestigt ist, der unter dem Einfluß einer dauernd wirkenden Richtkraft, im vorliegenden Fall der Fliehkraft, sowie einer periodisch sich über diese lagernden Steuerkraft, im bezeichneten Beispiel der Schwerkraft, bei jeder Umdrehung einen Kontaktschluß herbeiführt, wodurch dauernd eine zwangläufig periodische Einwirkung auf den Antriebsmotor ausgeübt wird. Im Gegensatz zu bereits früher bekannt gewordenen ähnlichen Einrichtungen, die als träge Regler zu bezeichnen sind, da bei ihnen lediglich eine Kraft, und zwar die Fliehkraft, verwendet wird, und die Regelwirkung erst dann beginnt, wenn eine Änderung der zu regelnden Größe stattgefunden hat, findet hier dauernd gleichsam ein Fühlen des Reglers nach der Drehzahl statt, um schon, wenn dieselbe das geringste Bestreben zeigt, vom normalen Werte abzuweichen, eine diesen Änderungen entgegenwirkende Kraft auszulösen. Die Stärke der Regelwirkung ist dabei in Abhängigkeit gebracht von einer vollkommen masselosen Größe, ähnlich dem Verhältnis der öffnungs- zur Schließungsdauer während einer der genau .gleichen und zwangläufig verlaufenden Regelperioden (im vorliegenden Fall während einer Umdrehung des Reglers). Dieses Verhältnis ist maßgebend für die gerade herrschende Geschwindigkeit, und seine den Drehzahländerungen unmittelbar folgende Veränderung bestimmt die Dauer und davon abhängig die Stärke der Regelwirkung auf den Antriebsmotor. Um daher die Drehzahl willkürlich verändern zu können, hat man bisher das Verhältnis der öffnungs- und Schließungsdauer veränderlich einstellbar gemacht, und zwar bei dem in Frage stehenden Regler durch Beeinflussung der Konstanten des den schwingenden Kontakt tragenden Gliedes oder mit anderen Worten durch Veränderung der periodisch wirkenden Kraft, die einmal abhängig ist von der Schwerkraft, die auf den schwingenden Kontakt einwirkt, und von der Gegenkraft der Feder, auf der der letztere befestigt ist. Man hat ferner eine Veränderung der Drehzahl dadurch zu erreichen versucht, daß man den Kontaktabstand verstellte, beispielsweise durch Verschiebung des festen Gegenköntaktes mittels einer Verstellschraubenvorrichtung. Die Erfindung hat ebenfalls den Zweck, die Drehzahl auch während des Laufes innerhalb der für die Wirksamkeit der Regelung zulässigen Grenzwerte zu verändern und geht von dem Gedanken aus, nicht die periodisch wirkende Kraft, sondern die dauernd wirkende, d. h. im vorliegenden Fall die Fliehkraft, entsprechend einzustellen. Da die Fliehkraft abhängig ist von der Masse und vom Abstand vom Drehmittelpunkt, so wird gemäß der Erfindung der gesamte Regler, d. h. Feder mit Schwingkontakt zusammen auf dem Gegenkontakt, in seinem Abstande von der Umdrehungsachse veränderlich -ausgestaltet.
  • An Hand der Abb. i sei dies noch näher erläutert. In einem Ordinatensystem bedeute die parallel zur Abszissenachse verlaufende Linie a die dauernd wirkende Fliehkraft undx die sich darüber lagernde sinusförmig sich :ändernde Schwerkraft. Durch die parallele Linie b zur Abszissenachse sei die Kraft dargestellt, die nötig ist, um ein Berühren der beiden Kontakte herbeizuführen. Wie man leicht einsieht, wird daher ein Kontaktschluß während der Zeitabschnitte i-2, 3-4 und 5-6 stattfinden. Das Verhältnis der Kontaktschlußdauer i-2, 3-4 und 5,-6 zu der darauf folgenden Kontaktöffnungsdauer, 2-3, 4-5 usw. ist nach dem oben Gesagten maßgebend für die herrschende Geschwindigkeit. Wie man aus der Abbildung leicht erkennt, kann nun dieses Verhältnis durch Verschieben der Kurve x parallel zur Abszissenachse, finit anderen Worten durch Verändern der Größe a, d. h. Verändern der dauernd wirkenden Fliehkraft innerhalb des für die Regelwirkung in Frage kommenden Bereiches, verändert werden.
  • In den weiteren Abb. 2 bis 5 sind einige praktische Ausführungsbeispiele zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens angedeutet, wobei von konstruktiven Einzelheiten der Durchbildung Abstand genommen ist.
  • In Abb. 2 bedeutet i eine umlaufende Scheibe zur Aufnahme der Reglerteile, die aber beispielsweise auch auf dem Rotor der zu regelnden Maschine, beispielsweise einer Hochfrequenzmaschine, selbst angeordnet sein können. 2 bzw. 2' sind zwei in radialer Richtung auseinanderschiebbare Kontaktträger, die normalerweise durch zwei Federn 3 und 4 zusammengehalten werden; diese sind an Querstücken 5 bzw. 5' befestigt, welche mit den Kontaktträgern fest verbunden sind. Am äußern Rande der Kontaktträger 2 bzw. 2' befindet sich der Symmetrie halber je :eine Reglervorrichtung, bestehend aus einer fest eingeklemmten Reglerfeder 6 bzw. 6' mit an ihrem freien Ende angeordneten Reglerkontakt 7 bzw. 7' und einem fest auf den Kontaktträgern 2 bzw. 2' angeordneten Gegenkontakt 8 bzw. 8'. 9 und io bzw. 9' und io' sind Führungen für die verschiebbaren Kontaktträger 2 bzw. 2'. Die letzteren besitzen in ihrer Mitte eine Bohrung, in der ein in der Achsenrichtung verschiebbarer Verstellkegel i i (Abb. 2, die eine Seitenansicht zu Abb. i darstellt) mittels der feststehenden Stellschraube 12 verschoben wird. Der Verstellkonus i i besitzt an seinem einen Ende einen zapfenförmigen Ansatz 13, der in eine Bohrung der Welle 14, die eine Gegendruckfeder 15 enthält, eingreift. Um möglichst reibungsfrei den Druck zwischen Druckschraube 12 und Einstellkegel i i zu übertragen, ist eine Lagerkugel 16 in einen zapfenförmigen Ansatz des Kegels i i eingelassen, so daß die stillstehende Druckschraube theoretisch nur in einem Punkte mit dem umlaufenden Kegel i i in Berührung steht. Statt dieser Kugel 16 kann aber auch irgendein beliebiges Drucklager oder Kugellager verwendet werden.
  • Eine weitere praktische Ausführungsform, aber ohne Zugfedern 3 und 4 nach Abb. 2, die bei den in Frage stehenden äußerst hohen Zentrifugalkräften sehr kräftig ausgeführt werden müssen, ist durch die Abb.4 und 5 gegeben. i bedeutet wieder die umlaufende Reglerscheibe, 2 den oberen, 2' -den unteren verschiebbaren Kontaktträger. 3 und 4 bzw. 3' und 4' sind Führungsleisten, während 5 bzw. 5' und 6 bzw. 6', ferner 7 bzw. 7' die beiden Regler mit Kontaktfeder, schwingendem Kontakt und Gegenkontakt darstellen. Die beiden Kontaktträger 2 und 2' besitzen an ihrem inneren Ende zwei keilförmige Ansätze 8 bzw. 8' (s. Abb. 5), die in einem entsprechenden Hohlkeil 9 eingepaßt sind, der beim. Verstellen einer feststehenden Druckschraube io die beiden Kontaktträger nach innen oder nach außen verschiebt. Um eine dauernde kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Ansatz der Kontaktträger und dem Hohlkeil 9 zu sichern, dienen eine zwischen den beiden Kontaktträgern angeordnete Druckfeder i i sowie zwischen den keilförmigen Ansätzen 8 und 8' und dem Hohlkeil 9 angeordnete Schwalbenschwanzverbindungen 12 bzw. r2', die in der Abbildung nur gestrichelt angedeutet sind. 13 bedeutet wieder, wie in Abb. 3, eine Lagerkugel bzw. ein beliebiges Drucklager. Es lassen sich natürlich noch andere Ausführungsformen angeben, die alle den gemeinsamen Erfindungsgedanken verwirklicli en.
  • Die Erfindung läßt sich sinngemäß überall da anwenden, wo nicht gerade Fliehkraft und Schwerkraft als konstante Richtkraft und als periodische Steuerkraft Verwendung finden, sondern wo eine dieser Kräfte oder beide zusammen durch irgendeine andere Kraft ersetzt sind, beispielsweise durch magnetische Kräfte.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE. i. Drehzahlregler nach dem Tirrillprinzip mit der Fliehkraft als dauernd wirkender Richtkraft und der Schwerkraft als periodisch wirkender Steuerkraft, dadurch gekennzeichnet, daß Reglerfeder und Gegenkontakt zusammen auf einem an der Reglerscheibe radial verschiebbaren Träger befestigt sind.
  2. 2. Drehzahlregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf einem Durchmesser der Reglerscheibe angeordnete Träger mit je einem Regler durch eine während des Laufes in Richtung der Drehachse ausgeübte Kraft vermittels Keilwirkung in radialer-- Richtung verschoben werden.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Umdrehungsgeschwindigkeit während des Laufes die beiden Reglerträger auf der Reglerscheibe, welche an einem mit einer zentrischen Bohrung versehenen Wellenstumpf befestigt ist, unter den Gegendruck von Federkräften durch einen zwischen dieselben eingreifenden Stellkegel verschoben werden (Abb.3). Einrichtung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verschiebbaren Reglerträger an ihren inneren Enden je einen keilförmigen Ansatz besitzen, die ein von außen verstellbarer Hohlkeil (9) .übergreift (Abb. 5).
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