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Vorrichtung zur Gleichhaltung der Drehzahl eines Elektromotors Die
Aufgabe, die Drehzahl eines Elektromotors unabhängig von äußeren Einflüssen, besonders
von Schwankungen der Belastung oder der Temperatur, stets gleichzuhalten oder die
Drehzahlen mehrerer Motoren, welche Teile einer und derselben Arbeitsmaschine antreiben,
gleich oder proportional zu halten, wird auf verschiedene bekannte Arten dadurch
gelöst, daß die Geschwindigkeit des zu regelnden Motors mit einer unabhängig von
Belastungs- und Temperaturschwankungen stets gleichbleibenden Geschwindigkeit oder
für den Fall mehrerer Motoren mit der Geschwindigkeit eines dieser Motoren verglichen
wird und daß der fallweise auftretende Unterschied dieser Geschwindigkeiten durch
verschiedene Einrichtungen bewirkt, daß das Regelorgan des Motors so lange verstellt
wird, bis der Geschwindigkeitsunterschied beseitigt ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe auf besonders einfache Art und unter
Vermeidung starker Abnutzung unterworfener Teile durch eine Doppelkupplung, welche
in Abb. i grundsätzlich dargestellt ist. Sie besteht aus einem Mittelteil i und
zwei Seitenteilen z und 3. Die letzteren sind auf der Welle 8 frei beweglich. Der
Mittelteil i dient gleichzeitig als Riemenscheibe, welche von einer Scheibe q. getrieben
wird, die auf einer mit gleichbleibender Geschwindigkeit umlaufenden Welle 5 sitzt.
Der Mittelteil ist mit einer kurzen Schraubenmutter 6 verkeilt, welche auf der entsprechenden
Spindel ? beweglich ist. Letztere ist hohl und mit der Welle 8 verkeilt, auf welcher
die Riemenscheibe 9 sitzt, die von der Welle des zu regelnden Motors angetrieben
wird. Die Übersetzungen der Riementriebe 4, 1 und 9 sind so gewählt, daß bei der
gewünschten Drehzahl des zu regelnden Motors die Drehzahlen der Welle 8 und des..
Mittelteiles i gleich sind. Seitenteil 2 ist durch eine Übertragung io, i i, welche
hier als Kettentrieb angenommen ist, mit der Welle 16 verbunden. Seitenteil 3 erhält
zunächst ein Zahnradgetriebe 12, 13 zur Umkehr der Drehrichtung und ist weiterhin
durch eine Übertragung 14, 15, welche hier als Kettentrieb angenommen ist, gleichfalls
mit der Welle 16 verbunden.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Solange die Welle 8 und der Mittelteil
i die gleiche Drehzahl haben, berührt der Mittelteil i keinen der beiden Seitenteile
2, 3 und verändert seine axiale Lage nicht, weil sich die beiden Schraubenteile
6, 7 mit gleicher
Geschwindigkeit drehen. Erhöht oder erniedrigt
sich die Drehzahl des Motors und damit des Teiles r gegenüber der Drehzahl der Welle
8, so bewegt sich die Mutter 6 gegenüber der Spindel 7 nach rechts oder links, bis
der Mittelteil i an 2 oder 3 gepreßt wird. Nunmehr wird Teil e oder 3 mitgenommen,
wodurch, je nachdem Vor- oder Nacheilung des Mittelteiles i gegenüber der Welle
8 besteht, durch Vermittlung der Getriebe io, ii oder 12, 13, 14, 15 die Welle 16
und damit das Regelorgan 17 im Sinne der Ausgleichung der Drehzahl des von ihm gesteuerten
Motors bewegt wird.
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Ist durch den geschilderten Regelvorgang der Drehzahlunterschied zwischen
Welle 8 und Teil i bzw. Welle 5 verschwunden, so hört der axiale Druck zwischen
i und 2 bzw. i und 3 auf, und der Mittelteil nimmt die Seitenteile 2, oder 3 nicht
mehr mit, so daß die Welle 16 und das Regelorgan 17 stehenbleiben, bis neuerdings
eine Ungleichheit der Geschwindigkeiten auftritt, d. h. bis der Motor in seiner
Drehzahl von der durch die Welle 8 gegebenen gleichbleibenden Drehzahl wieder abweicht.
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Da der zu regelnde Motor nicht immer sofort die durch die Bewegung
des Regelorgans geänderte Drehzahl annimmt, so könnte in dem Zeitraum der Regeltätigkeit
der Druck des Kupplungsteiles 1 auf die Seitenteile 2, 3 zu groß werden. In diesem
Falle rutscht der Riemen der Scheibe 5, der nicht allzu straff gespannt sein soll,
etwas, bis der Motor der Neueinstellung des Regelorgans gefolgt ist. Diese Nachgiebigkeit
kann auch durch Ausbildung der Teile i oder 4 als Gleitkupplung oder durch Zwischenschaltung
einer solchen erzielt werden.
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Soll vermieden werden, daß bei etwaigen größeren Drehzahlabweichungen
des Motors ein Übertreiben des Regelorgans über den zulässigen Regelweg oder Regelwinkel
hinaus stattfindet, was zu Störungen Anlaß geben könnte, so wird an Stelle der Lagerplatte
18 die in Abb. 2 dargestellte Lagerplatte i9 mit dem erhöhten Segment 2o verwendet,
und die Welle erhält einen Ring 2i mit einem Anschlagstück 22, so daß sie sich beiderseits
nur bis zum Anliegen an das Segment 2o drehen kann. Damit in dieser Lage ein Bruch
der Welle 16 oder eines anderen Teiles vermieden wird, tritt an Stelle der festen
Kupplung 23 in Abb. i eine Gleitkupplung.
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Der Regler kann statt durch die Kupplung 23 über ein beliebiges Getriebe
bewegt werden, z. B. durch ein Kettengetriebe. In diesem Falle kann die besprochene
Gleitmöglichkeit der Welle 16 durch Aufsetzen des Kettenrades nach Abb. 3 auf der
Welle des Reglers 17 geschaffen werden. Die Empfindlichkeit der Regeltätigkeit kann
durch Näher- oder Weiterstellen der Teile 2 und 3 vom Mittelteil i geändert werden.
Beim Näherstellen wird ein Drehzahlunterschied zu einer zeitlich früheren Berührung
der Kupplungsreibflächen führen.
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Die Schaltung geht aus Abb. 5 hervor, in welcher die in Abb. i vorkommenden
Teile mit gleichen Zeichen versehen sind. Als Beispiel ist ein \Tebenschluß-Gleichstrommotor
gewählt, doch kann die Einrichtung sinngemäß für alle anderen Motoren und Stromarten
angewendet werden. Der Motor 24 wird vom Netz 25 gespeist, im Stromkreis seines
Feldes 26 liegt der Handregler 27, welcher zur Grundeinstellung der Drehzahl dient,
und der selbsttätige Regler 17, welcher von der Welle 16 selbst oder durch die Riemenscheibe
28 in beiden Richtungen verdreht werden kann. 29 ist die Doppelkupplung, deren Mittelteil
i von der mit gleicher Drehzahl umlaufenden Welle 5 durch die Scheibe 4 angetrieben
wird. Auf der Welle 8 sitzt die Scheibe 9, welche durch die auf der Motorwelle sitzende
Scheibe 3o angetrieben wird. Die Reglerwelle 16 wird entweder durch das Riemengetriebe
2, 11 oder durch das Umkehrgetriebe 3, 12, 13 und das Riemengetriebe 14, 15 in der
einen oder anderen Drehrichtung bewegt.
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Sind mehrere Motoren, n an der Zahl, so zu betreiben, daß ihre Drehzahlen
untereinander und einer gegebenen Drehzahl gleich oder proportional sein sollen,
so ist die Anordnung für jeden der n Motoren so zu treffen, wie in Abb.4 dargestellt
ist. Zweckmäßig wird die Welle ,5 verlängert und erhält n Riemenscheiben 4, von
welchen jede die zugehörige Doppelkupplung 29 betreibt.
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Die Leitwelle 5 kann in bekannter Weise durch einen besonderen Motor
oder durch einen der Teilmotoren angetrieben werden. In letzterem Falle richten
sich alle übrigen Motoren in ihrer Drehzahl nach dem Leitmotor. Werden statt der
Leitwelle Synchronmotoren verwendet, so kann der zugehörige Wechselstrom in bekannter
Art einem mit konstanter Drehzahl angetriebenen Generator oder Schleifringen am
Anker eines Teilmotors entnommen werden. Soll bei einzelnen Teilmotoren das Verhältnis
ihrer Drehzahl zur Drehzahl der übrigen Motoren verändert werden, so sind in bekannter
Weise bei den betreffenden Motoren die Übertragungen von der Leitwelle auf den mittleren
Kupplungsteil 4, i in Abb. 4 oder vom Teilmotor auf die Kupplungswelle 9, 3o als
Regelgetriebe, z. B. als Doppelkonusgetriebe, auszubilden oder sind solche Regelgetriebe
zwischenzuschalten.