Einrichtung zur Drehzahlregelung von Elektromotoren mit Fein- und
Grobregelung Durch Kontaktregler gesteuerte elektrische Maschinen machen oft große
Schwierigkeiten, wenn der verlangte Regelbereich größer ist, als der von den Kontakten
zu steuernden Leistung entspricht. Bekanntlich werden diese bei Überschreiten der
zulässigen Steuerleistung schnell zerstört oder ergeben eine stoßartige und pendelnde
Regelung.Device for speed control of electric motors with fine and
Coarse control Electrical machines controlled by contact regulators often make large ones
Difficulties when the required control range is greater than that of the contacts
corresponds to the output to be controlled. As is well known, these are exceeded when the
admissible tax output quickly destroyed or result in a jerky and pendulous
Regulation.
Zur Unterstützung des Feinreglers wurde deshalb bereits vorgeschlagen,
durch ihn eine Grobregelungseinrichtung zu steuern in der Weise, daß in Abhängigkeit
von den Kontaktöffnungs- und -schließungszeiten dieses Reglers mit Hilfe eines Relais
an den Anker eines Servomotors abwechselnd eine positive und negative Spannung gelegt
wird. Überwiegt eine Spannung, so läuft der Servomotor an und verstellt einen Regelstromkreis
so lange, bis sich die Drehzahl des Antriebsmotors der Solldrehzahl so weit genähert
hat, daB die Kontaktöffnungs- und. -schlieBungszeiten des Feinreglers und damit
auch die an den Anker des Servomotors gelegten positiven und negativen Spannungen
einander wieder annähernd gleich sind. Um mit diesem Servomotor eine Grobregelung
der Drehzahl vorzunehmen, ist vorgeschlagen worden, den vom Feinregler und den vom
Grobregler gesteuerten Widerstand zur Regelung von Gleichstrommotoren in den Erregerkreis
zu legen oder in den Erregerkreis einer besonders vorgesehenen elektrischen Bremse
(Wirbelstrombremse), wenn es sich um eine Regelung anderer Antriebsmaschinen handelt.To support the fine regulator, it has therefore already been suggested that
by him to control a coarse control device in such a way that as a function
the contact opening and closing times of this controller with the help of a relay
Alternating positive and negative voltage is applied to the armature of a servomotor
will. If a voltage predominates, the servomotor starts up and adjusts a control circuit
until the speed of the drive motor approaches the target speed so far
has that the contact opening and. - Closing times of the fine regulator and thus
also the positive and negative voltages applied to the armature of the servomotor
are approximately the same again. To do a coarse control with this servo motor
To make the speed, it has been proposed that the fine controller and the
Coarse regulator controlled resistor for regulating DC motors in the excitation circuit
to place or in the excitation circuit of a specially provided electric brake
(Eddy current brake) if it is a matter of regulating other prime movers.
Gemäß der Erfindung wird nur zur Regelung von Elektromotoren mit Fein-
und Grobregelung die bei Belastungsänderung eintretende selbsttätige Grobregelung
durch eine in Abhängigkeit vom Drehmoment des Motors auftretende Verdrehung des
sonst feststehenden Teiles einer Wirbelstrombremse gesteuert. Zu diesem Zweck wird
mit einem der gegeneinander beweglichen Teile ein Widerstand und m-it dem anderen
eine Bürste bzw. ein Kontaktarm derart verbunden, daß bei einer Verdrehung des Stators
die Bürste auf dem Widerstand entlang gleitet und ihn in seinem Werte verändert.
Der beweglich gemachte Stator kann aber auch nach beiden Richtungen abgefedert sein
und mit Hilfe eines Kontaktarmes je nach der Bewegung nach der einen oder anderen
Richtung einen Gegenkontakt schließen und dadurch auf einen Regelstromkreis einwirken.
Daß man bei Dynamomaschinen auf ähnliche Weise den Stator gegen das Gestell oder
den Rotor gegen die Welle vierdrehbar lagern kann, um die bei sich änderndem Drehmoment
auftretende Verdrehung zu Regelungszwecken auszunutzen, ist bereits bekannt. Die
Einwirkung auf die' Drehzahl kann nach der Erfindung beispielsweise durch einen
Hilfsmotor
geschehen, der einen in einem Regelstromkreis liegenden
Widerstand verändert. Bei der neuen Regeleinrichtung können Grob-und Feinregler
so geschaltet sein, daß der in Abhängigkeit vom Drehmoment gesteuerte Widerstand
im Erregerkreis des Antriebsmotors und der vom Feinregler (Fliehkraftkontaktregler)
gesteuerte Widerstand im Erregerstromkreis der Wirbelstrombremse liegen. Beide Widerstände
können aber auch in der üblichen Weise im Erregerkreis des Motors liegen. Während
diese Schaltung der Regelwiderstände für Gleichstrommotoren Anwendung finden kann,
müssen für Drehstrommotoren und andere Kraftmaschinen, bei denen es nicht möglich
ist, durch Veränderung des Feldstromes eine Drehzahländerung vorzunehmen, andere
Wege beschritten werden. Beispielsweise kann eine weitere elektrische Bremse mit
dem Antriebsmotor gekuppelt werden, in deren Erregerkreis .der vom Feinregler und
der in Abhängigkeit vom Drehmoment gesteuerte Widerstand eingeschaltet sind. Zur
Regelung der Drehzahl von Drehstrommotoren kann der in Abhängigkeit vom Drehmoment
gesteuerte Widerstand auch in den Rotorstromkreis eingeschaltet werden. Der Feinregler
wird in diesem Falle zweckmäßig auf die regelnde Wirbelstrombremse einwirken.According to the invention is only used to control electric motors with fine
and coarse control the automatic coarse control that occurs when the load changes
by a twisting of the occurring depending on the torque of the motor
otherwise fixed part of an eddy current brake controlled. To this end, will
with one of the moving parts a resistance and with the other
a brush or a contact arm connected in such a way that upon rotation of the stator
the brush slides along the resistor and changes its value.
The movable stator can, however, also be cushioned in both directions
and with the help of a contact arm, depending on the movement, one or the other
Close a mating contact in the direction and thereby act on a control circuit.
That one in dynamo machines in a similar way the stator against the frame or
the rotor can be mounted so that it can rotate against the shaft in order to reduce the torque when the torque changes
It is already known to use occurring rotation for control purposes. the
Effect on the 'speed can according to the invention for example by a
Auxiliary engine
happen, the one lying in a control circuit
Resistance changed. With the new control device, coarse and fine regulators can be used
be switched so that the resistance controlled as a function of the torque
in the excitation circuit of the drive motor and that of the fine controller (centrifugal contact controller)
controlled resistance in the excitation circuit of the eddy current brake. Both resistances
but can also be in the normal way in the excitation circuit of the motor. While
this circuit of the variable resistors can be used for DC motors,
must for three-phase motors and other prime movers where it is not possible
is to change the speed by changing the field current, others
Paths to be treaded. For example, another electric brake can be used
are coupled to the drive motor, in whose excitation circuit .der from the fine controller and
the resistance controlled as a function of the torque are switched on. To the
The speed of three-phase motors can be regulated depending on the torque
controlled resistance can also be switched into the rotor circuit. The fine regulator
will in this case act appropriately on the regulating eddy current brake.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der neuen Regeleinrichtung
dargestellt. Die in Abb. i dargestellte Einrichtung bestellt aus einer Wirbelstrombremse,
welche durch Steuerung von Kontakten über einen Hilfsmotor auf einen Grobregelwiderstand
einwirkt. Der Stator 22 der Wirbelstrombremse ist zu diesem Zweck drehbar gelagert
und trägt zwei Hebelarme 23 und 24. Normalerweise wird er durch zwei Federn 25 und
26, die an dem Hebelarm 23 angreifen und durch Stellschrauben 27 und 28 eingestellt
werden können, in einer gewissen Ruhelage festgehalten. Ändert sich das Drehmoment
bei zu- oder abnehmender Belastung der Maschine, so schließt der mit dem Hebelarm
2.4 verbundene Kontakt 3o einen Stromkreis über den Kontakt29 oder 31. Durch diesen
Kontaktschluß wird ein kleiner Hilfsmotor 3a, der mit dem einen Ankerpol an dein
Kontakt 30, mit dem anderen Pol an dem Mittelpunkt eines an einer Batterie 35 angeschlossenen
Potentiometerwiderstandes 34 liegt, nach der einen oder anderen Richtung eingeschaltet.
Das Feld 33 dieses Motors liegt ebenfalls an der Batterie 35, ebenso die Kontakte
29 und 31. Der Hilfsmotor steuert nun mit Hilfe eines Kontaktarmes einen Widerstand
36, der dann in den betreffenden Regelstromkreis eingeschaltet ist.Exemplary embodiments of the new control device are shown in the figures. The device shown in Fig. I is made up of an eddy current brake, which acts on a coarse control resistance by controlling contacts via an auxiliary motor. The stator 22 of the eddy current brake is rotatably mounted for this purpose and carries two lever arms 23 and 24. It is normally held in a certain rest position by two springs 25 and 26, which act on the lever arm 23 and can be adjusted by adjusting screws 27 and 28 . If the torque changes with increasing or decreasing load on the machine, the contact 3o connected to the lever arm 2.4 closes a circuit via the contact 29 or 31. with the other pole at the midpoint of a potentiometer resistor 34 connected to a battery 35, switched on in one direction or the other. The field 33 of this motor is also on the battery 35, as are the contacts 29 and 31. The auxiliary motor now controls a resistor 36 with the help of a contact arm, which is then switched into the relevant control circuit.
Eine bauliche Ausbildung, die sich insbesondere auf eine Wirbelstrombremse
bezieht, zeigt die Abb.2. 37 ist die Achse der zu regelnden Maschine. Auf dieser
Achse sitzt ein Kurzschlußzylin-der 44 welcher von dem mit Zähnen versehenen und
die Wicklung 42 umschließenden Stator 43 erregt wird. Dieser Stator ist normalerweise
in Ruhe; nach der Erfindung ist er durch die Feder 46 mit dem feststehenden Teil
47 verbunden, so daß er bei auftretendem Drehmoment gegenüber dem Teil 47 verdreht
wird. Da an dem StatOr 43 ein Ringwiderstand 45 befestigt ist, so bewegt sich auch
dieser bei Verdrehung des Stators gegenüber der feststehenden Bürste 44 und verändert
dadurch seinen Wert. Wie bereits an Hand der oben beschriebenen Schaltungen erwähnt
wurde, wird hierdurch ein Grobregelstromkreis gesteuert. Auf dem umlaufenden Kurzschlußzylinder
41 ist noch die Schnellreglerkontakteinrichtung 4o angebracht, die über Schleifringe
38 und 39 nach außen führt, uni außer der Grobregelung auch noch die tirrillartige
Feinregelung desselben oder eines anderen Reglerstromkreises zu bewirken.A structural design that relates in particular to an eddy current brake is shown in Figure 2. 37 is the axis of the machine to be controlled. On this axis sits a short-circuit cylinder 44 which is excited by the stator 43 which is provided with teeth and which surrounds the winding 42. This stator is normally at rest; According to the invention, it is connected to the fixed part 47 by the spring 46, so that it is rotated relative to the part 47 when a torque occurs. Since a ring resistor 45 is attached to the stator 43, this also moves when the stator is rotated relative to the stationary brush 44 and thereby changes its value. As already mentioned with reference to the circuits described above, this controls a coarse control circuit. On the rotating short-circuit cylinder 41, the rapid regulator contact device 4o is also attached, which leads to the outside via slip rings 38 and 39, uni besides the coarse regulation also the turntable fine regulation of the same or another regulator circuit.