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Anordnung zur Fernsteuerung von Mehrphasenmotoren, bei der das Steuerorgan
die Drehzahlen zweier die Motoren speisender Generator-Aggregate regelt Bei Anlagen
zur Ferneinstellung oder Fernsteuerung von beliebigen Gegenständen, z. B. Geschützen,
Scheinwerfern, Fernrohren, Kranen usw., muß dafür Sorge getragen werden, daß diese
Gegenstände gewisse Grenzlagen nicht überschreiten. Dies kann bekanntermaßen bei
Anlagen mit nicht synchron gesteuerten Motoren, bei denen die Steuerung jedes Einstellmotors
am Einstellorte bewirkt wird, durch örtliches Abschalten der Motoren bewirkt werden.
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Weiter ist vorgeschlagen worden, bei Anlagen mit synchron gesteuerten
Motoren ohne Abschaltung der Motoren ihren Einfluß auf die einzustellenden Gegenstände
durch Hilfsvorrichtungen zeitweilig aufzuheben oder zu kompensieren, sobald der
Gegenstand sich einer Grenzlage nähert.
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Die Erfindung beschreitet zur Lösung der obigen Aufgabe einen neuen
Weg, der sich durch große Einfachheit und Betriebssicherheit auszeichnet.
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Bei der neuen Anordnung werden zwar, ähnlich wie bei den obenerwähnten
bekannten Anordnungen der ersten. Art, von den einzustellenden Gegenständen in bestimmten
Lagen Schaltorgane betätigt, wodurch eine Stillsetzung der Gegenstände erfolgt:
Im scharfen Gegensatz zu diesen bekannten Anlagen wird aber bei der neuen Anordnung
während der Dauer der Betätigung dieser Schaltorgane der Speisestrom der ferngesteuerten
Motoren nicht unterbrochen, sondern statt dessen das die Motoren speisende Aggregat
so beeinflußt, daß die Motoren stillstehen. Bei Aufhören der Betätigung der Schaltorgane
laufen die Motoren mit einer durch die augenblickliche Stellung des Steuerorgans
bedingten Geschwindigkeit weiter. Bei der neuen Anlage herrscht also in jedem Augenblick
ein unbedingter Synchronismus, während die bekannte Ausführungsart im Gegensatz
dazu mit Nachlaufwerken arbeitet.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
unter beispielsweiser Verwendung einer Anlage nach -Patent 452 861, jedoch kann
die Erfindung auch auf beliebige andere Fernsteueranlagen, z. B. für Leonardschaltung,
angewendet werden.
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Ein mit gleichbleibender Geschwindigkeit umlaufender Motor z o. dgl.
treibt über ein Kegelrad ä ein damit in Eingriff stehendes Kegelrad 3, das mit einem
Gehäuse q. eines Differentialgetriebes starr verbunden ist. Die in diesem Gehäuse
q. gelagerten Achsen 5, 5 von Planetenrädern 6, 6 machen die Drehung des Gehäuses
q. mit und treiben dabei über die Kegelräder 7, 7 die Generatorwellen 8, 8 mit
gleicher
Geschwindigkeit an. Von den beider Generatoren 8', 8" arbeitet der eine, 8', auf
den Stator eines Differentialmotors g und der andere; 8", auf den Rotor dieses Motors
g. Der Motor c treibt über eine Schnecke ein Schneckenrad IE an, auf dem in der
Praxis der nicht dargestellte einzustellende Gegenstand angeordnet ist. Im folgenden
wird dieses Schneckenrad 18 als der einzustellende Gegenstand bezeichnet.
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Durch die Generatorwellen 8, 8 werden zwei elektrische Maschinen io'
und io" angetrieben, deren Anker ix' und ix" gegeneinandergeschaltet sind, während
die Erregerwicklungen 12' und 12" einseitig über eine regelbare Widerstandsanordnung
15, 16 an den einen Pol einer Gleichstromquelle angeschlossen sind. Die andere Seite
der Erregerwicklungen 12' und 12" ist unmittelbar mit dem anderen Pol der Gleichstromquelle
verbunden. Die regelbare Widerstandsanordnung ist derart geschaltet, daß bei Einstellung
des Regelgliedes 16 auf die Mitte des Widerstandes 15 die Feldwicklungen i2' und
12" gleich stark erregt werden. In dem gemeinsamen Ankerstromkreis der Maschinen
io' und io" fließt dann kein Strom, weil in beiden Ankern ii' und ix" die, gleiche
Spannung erzeugt wird. Wird aber das Regelglied 16 nach links oder nach rechts verstellt,
so werden die Felder i2', 12" ungleich erregt, so daß die eine Maschine, z. B. io",
weil sowohl ihrem Anker ix" eine höhere Spannung zugeführt wird als auch ihr Feld
12" geschwächt ist, eine höhere Drehzahl annimmt und dann als Motor wirkt. Die andere
Maschine, io', wirkt gleichzeitig als Generator und nimmt eine geringere Drehzahl
an, zumal außerdem ihr Feld verstärkt ist. Bei Verstellung des Regelgetriebes 16
in entgegengesetzter Richtung wirkt die Maschine io als Motor und die Maschine io"
als Generator.
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Mit der bisher beschriebenen bekannten Schaltung ist nun die im folgenden
beschriebene neue Anordnung verbunden. An dem zentralen Steuerglied 16 sind zwei
Kontaktstücke 16' und 16" vorgesehen, die über je ein Relais R2 bzw. L2 und Kontakte
Y1 bzw. h an den positiven Pol der Gleichstromquelle angeschlossen sind. Die Gegenkontakte
für die Arbeitstellungen der beiden Kontakte r1 und h sind über einen Widerstand
2i mit dem Regelkontakt von Widerständen 22', 22" verbunden, die in Reihe über Kontakte
Y2 und 1, sowie Y2 und l2 zu dem Widerstand i5 parallel geschaltet sind.
Mit dem einzustellenden Gegenstand 18 bewegen sich zwei Kontakthebel ig' und ig",
die an den positiven Pol der Gleichstromquelle angeschlossen sind. Die festen Gegenkontakte
2o' und 2o" für die Kontakte ig' und ig" sind in der Nähe der Grenzlagen angeordnet
und je über ein Relais R1 bzw. L1 an den negativen Pol der Stromquelle angelegt.
Die erwähnten Kontakte r1 und h gehören zu den Relais R1 und L1, während die Kontakte
y2 und y2' von dem Relais R2 und l2, l2 vom Relais L2 betätigt werden. Die Kontaktarme
ig' und ig" können bei der praktischen Ausführung zweckmäßig durch einen einzigen
Arm ersetzt werden, der dann j e nach seiner Einstellrichtung sich auf den Gegenkontakt
2o' oder aber auf den Gegenkontakt 2o" zu bewegt.
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Die Wirkungsweise der neuen Anordnung ist folgende Es sei angenommen,
daß der Steuerschalter 16 auf der rechten (linken) Hälfte des Widerstandes 15 steht
und damit das Kontaktstück 16' (i6") leitend berührt. Dann nähert sich der einzustellende
Gegenstand 18 mehr und mehr seiner rechten (linken) Grenzlage, und der Hebelarm
ig'(ig") gelangt schließlich in leitende Verbindung mit dem Kontaktstück 2o' (2o").
Hierdurch wird der Stromkreis -f-, ig', 2o', Ri, - (oder +, ig", 2o", L1, -) für
das Relais Ri (L1) geschlossen. Das Relais Ri (L1) legt seinen Kontakt r1 (h) aus
der dargestellten Ruhestellung in die Arbeitstellung um und unterbricht dadurch
den Stromkreis +, r1,R2, 16, , 16, 15, 12' bzw. I2", - (bzw. -j-, ly, L2, I6", 16,
15, 12' bzw. 12 ", -) und schließt den Stromkreis +, Y1, 21, 22', l2', Y2', I2',
- bzw. 22", 111 Y2, I2", -,-(bzw. +, h, 21 usw. wie zuvor). Dadurch haben beide
Maschinen io' und io" gleich starke Erregung. Die Maschinen 8' und 8" laufen daher
mit gleicher Drehzahl, und der Differentialmotor g steht still, so daß auch der
Gegenstand 18 vor der rechten (linken) Grenzlage stillgesetzt wird.
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Wird jetzt der Steuerschalter 16 von dem Kontaktstück 16' (i6") auf
das andere Kontaktstück 16" (I6') eingestellt, so fließt ein Strom über +, h (Yl),
L2 (R2), 16" (I6'), 16, 15, 12' bzw. i2 ", -. Das in diesem Stromkreis liegende
Relais L2 (R2) wird erregt und öffnet seine Kontakte 1, (Y2) und l2' (-r,').
Hierdurch wird der bisher über diese Kontakte verlaufende obige Stromkreis unterbrochen,
und der Stromkreis -f-, 11 (Y1), L2 (R2), 16" (i6'), i6, 15, I2" (i2'), - gelangt
zur Wirkung. Infolge der beschriebenen Wirkung der bekannten Schaltung läuft der
Differentialmotor g nun derart an, daß sich der einzustellende Gegenstand wieder
aus der rechten (linken) Grenzlage entfernt.
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Die neue Anordnung läßt sich nicht nur für die Stillsetzung von Gegenständen
in Grenzlagen, sondern auch in beliebigen anderen Lagen, z.B. Ladestellungen von
Geschützen, sinngemäß anwenden.
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Die neue Anordnung hat den großen Vorteil, daß die Stillsetzung durch
Beeinflussung der Wirkungsweise eines gemeinsamen Steuergliedes für die ganze Anlage
erfolgt, das an besonders geschützter odergeeigneter Stelle angebracht sein kann.
Auch ist es durchaus nicht erforderlich, die
beiden Kontaktarme
ig' und ig" (oder gegebenenfalls einen einzigen) sowie die zugehörigen Gegenkontakte
2o' und 2o" an den einzustellenden Gegenständen selbst anzubringen. Falls es wünschenswert
erscheint, können auch diese Kontakte an einem gesicherten Ort sich befinden und
die beweglichen Teile ig' und ig" z. B. durch einen kleinen Differentialmotor, der
von gleicher Bauart wie der Motor g und mit diesem parallel geschaltet ist, angetrieben
werden. Sind eine größere Anzahl von synchron bewegten Gegenständen vorhanden, die
z. B. durch je einen mit dem Motor g parallel geschalteten Motor angetrieben werden,
so braucht die erwähnte Grenzlagenabschaltung nur einmal vorgesehen sein.