Verfahren zur Synchronisierung von Kommutatormotoren Für viele Zwecke
ist es erforderlich, zwei oder mehrere Elektromotoren, beispielsweise Antriebsmotoren
von Bildtelegraphieapparaten u. dgl., im genauen Synchronismus zu halten.Method of synchronizing commutator motors For many purposes
it is necessary to have two or more electric motors, for example drive motors
of picture telegraph devices and the like, to be kept in exact synchronism.
Es ist bekannt, Gleichstromnebenschluß,-motoren, deren Drehzahl in
,geringem Maße von der Netzspannung und ihrer Belastung abhängig ist, mittels auf
der Welle des zugehörigen, Motors sitzender Synchronhilfsmaschinen (Tonrad, Mittelfrequeanzgen,eratoren),
deren Statorwicklungen mite:nander verbunden sind, synchron zu halten. Weiter ist
vorgeschlagen worden, die Ankerwicklung der Rotoren direkt als Erzeuger von Synchronisierungsströmen
auszubilden, indem drei um 1200 versetzte Punkte der Ankerwicklung angezapft und
zu Schleifringen geführt werden; die Schleifringe der zu synchronisierenden Motoren
werden dann über Leitungen miteinander verbunden. Die bei Abweichung vom Synchronismus
fließenden Ausgleichströme stellen den Synchronismus wieder her.It is known, DC shunt motors, whose speed in
, depends to a small extent on the mains voltage and its load, by means of
the shaft of the associated, motor-seated synchronous auxiliary machines (tone wheel, medium frequency suit, erators),
whose stator windings are connected to each other to keep them synchronous. Next is
it has been proposed to use the armature winding of the rotors directly as a generator of synchronization currents
train by tapping three points of the armature winding offset by 1200 and
led to slip rings; the slip rings of the motors to be synchronized
are then connected to each other via cables. The case of deviation from synchronism
flowing equalizing currents restore the synchronism.
Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie entweder sehr viel
Raum in Anspruch nehmen oder aber Schwierigkeiten in der Kommutierung hervorrufen.These devices have the disadvantage that they either very much
Take up space or cause difficulties in commutation.
Die Erfindung benutzt die Erscheinung, daß in jedem Kommutatormotor
infolge der Ankernutung Wechselströme verhältnismäßig hoher Frequenz erzeugt werden,
zur Synchronisierung mehrerer Elektromotoren, während man bisher mit allen möglichen
Mitteln diese störenden Wechselströme zu unterdrücken versucht hatte. Dem Anker
des zu steuernden Motors wird eine der Nutenfrequenz gleiche Steuerfrequenz zugeführt,
die bei Abweichung vom Synchronismus, ähnlich wie bei den bekannten Anordnungen
mittels Synchronhilfsmaschinen, den zu steuernden Motor zum Synchronismus zwingt.
Es ist dabei zu beachten, daß Arbeitsstrom und Steuerstrom des Motors, die im Anker
gemeinsam fließen, außerhalb des Motors durch Indüktivitäten bzw. Kapazitäten voneinander
getrennt werden, da sonst der Synchronisierungsstrom nutzlos ins Gleichstromnetz
fließt bzw. dem Gleichstrom der Zutritt zu der Steuervorrichtung gestattet ist.
Die von der Steuerfrequenz aufzubringende Leistung wächst mit steigender Abweichung
vom Synchronismus. Die Steuerfrequenz. kann von einer taktgebenden Vorrichtung (Stimmgabel,
Röhrengenerator, Summer o. dgl.) geliefert werden; es können aber auch mehrere Motoren
gleicher Nutenfrequenz zusammengeschaltet werden und sich so gegenseitig im Synchronismus
erhalten.The invention makes use of the phenomenon that in every commutator motor
alternating currents of relatively high frequency are generated as a result of the armature groove,
to synchronize multiple electric motors while so far with all possible
Means had tried to suppress these interfering alternating currents. The anchor
the motor to be controlled is supplied with a control frequency equal to the slot frequency,
those in the event of a deviation from synchronism, similar to the known arrangements
by means of synchronous auxiliary machines, forcing the motor to be controlled into synchronism.
It should be noted that the working current and control current of the motor, which are in the armature
flow together, outside of the motor by inductivities or capacities of each other
be separated, otherwise the synchronization current is useless in the direct current network
flows or the direct current is allowed access to the control device.
The power to be generated by the control frequency increases as the deviation increases
from synchronism. The control frequency. can be controlled by a clocking device (tuning fork,
Tube generator, buzzer or the like) are delivered; however, several motors can also be used
the same slot frequency are interconnected and so mutually in synchronism
obtain.
Die Abbildung veranschaulicht eine Anordnung, bei der das Verfahren
gemäß der Erfindung angewendet wird. Die Gleichstrommotoren i und a sollen gegenseitig
im Synahronismus gehalten werden. Der im Anker
der Motoren auftretende
Wechselstrom wird über Kapazitäten 3 und ¢ beispielsweise den Übertragerwicklungen
5 und 6 zugeführt, deren. Sekundärseiten 7 und 8 direkt oder über Verstärker zweckmäßig
in Duplexverstärker-oder Gegensprechschaltung gegeneinander geschaltet sind; Drosselspulen
9 und io verhindern den Kurzschluß der Wechselströme über das Netz. Bei drahtloser
Übertragung können die erzeugten Wechselströme zur Modulierung einer Trägerwelle
benutzt werden. An Stelle der Übertrager können auch Drossel- oder Widerstandsschaltungen
in Verbindung mit Kapazitäten verwendet werden, wobei die Kapazitäten den Gleichstrom
abriegeln, so daß ein Spannungsabfall an den Drosseln oder Widerständen sich im
Takt der Nutenfrequenz .ändert.The figure illustrates an arrangement in which the procedure
is applied according to the invention. The DC motors i and a are said to be mutually exclusive
be kept in synchronicity. The one in the anchor
of the engines occurring
Alternating current is supplied via capacitors 3 and ¢, for example, the transformer windings
5 and 6 supplied, their. Secondary pages 7 and 8 useful directly or via amplifier
are connected to one another in a duplex amplifier or intercom circuit; Choke coils
9 and io prevent short-circuiting of the alternating currents over the network. With wireless
Transmission can use the generated alternating currents to modulate a carrier wave
to be used. Instead of the transformer, throttle or resistance circuits can also be used
Used in conjunction with capacitors, the capacitances being direct current
lock, so that a voltage drop across the chokes or resistors is in the
Clock of the slot frequency. Changed.
Zur weiteren Erhöhung der Synchronisierleistung ist es vorteilhaft,
die Pole der Magneterregung mit Nuten zu versehen, deren Zahl der Ankernutzahl entspricht.
Hierdurch wird die Welligkeit des Ankerstromes, die normalerweise bei kleinen Motoren
schon bis 4o% betragen kann, stark erhöht. Die Motorleistung wird allerdings herabgesetzt.To further increase the synchronization performance, it is advantageous to
to provide the poles of the magnet excitation with slots, the number of which corresponds to the number of armatures.
This reduces the ripple of the armature current, which is normally found in small motors
can be up to 4o%, greatly increased. However, the engine output is reduced.
Bei der beschriebenen Anordnung mul3 der Steuerstrom bei größeren
Abweichungen vom Synchronismus. eine nicht unwesentliche Leistung aufbringen. Dieser
Schwierigkeit kann man dadurch begegnen, daß man den beispielsweise von einer fernen
Station ankommenden Steuerstrom zum Antrieb eines kleinen Tonrades benutzt, dessen
Leistung nur die eigenen Reibungsverluste und die Verluste der Bürstenreibung einer
angetriebenen Kontaktscheibe zu decken hat. Die Kontaktscheibe dient dann zur Erzeugung
der zur Ankersteuerung erforderlichen Frequenz mit genügend großer Leistung, indem
sie z. B. eine am Empfangsort befindliche Stromquelle periodisch einschaltet, so
daß dem zu steuernden Motor im Takt der ankommenden Frequenz periodische Stromstöße
zugeführt werden, die den Synchronismus sicherstellen. Bei geeigneter Wahl der Kontaktsegmente
der Kontaktscheibe ist es nicht erforderlich, daß die ankommende Frequenz gleich
der zur Ankersteuerung benötigten ist.In the described arrangement, the control current must be greater for larger
Deviations from synchronism. bring up a not insignificant performance. This
Difficulty can be met by looking at it from a distant place, for example
Station used incoming control current to drive a small tone wheel, its
Performance only its own frictional losses and the losses of brush friction one
driven contact disc has to cover. The contact disk is then used for generation
the frequency required for armature control with sufficient power by
she z. B. periodically switches on a power source located at the receiving location, so
that the motor to be controlled periodic current surges in time with the incoming frequency
that ensure synchronism. With a suitable choice of contact segments
the contact disc does not require that the incoming frequency be the same
that is required for armature control.