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Gleichlaufregeleinrichtung für Mehrmotorenantriebe Die Erhaltung gleicher
oder proportionaler Drehzahlen mehrerer Gleichstrommotoren, welche die Teile einer
Arbeitsmaschine, z. B. einer Papiermaschine, antreiben, wird in bekannter Weise
dadurch erzielt, daß bei Auftreten einer Drehzahlabweichung eines der Teilmotoren
von einer gleichbleibenden Leitgeschwindigkeit der Magnetregler des betreffenden
Teilmotors so lange verstellt wird, bis durch Änderung des Feldstromes wieder die
frühere Drehzahl erreicht ist. Die Drehzahlabweichung wird in bekannter Weise durch
ein elektrisches oder mechanisches Differenzgetriebe gemessen, welches den Magnetregler
verstellt. Der Magnetregler besitzt eine Anzahl von Kontakten, an welche die Regelwiderstände
angeschlossen sind und auf welchen eine Bürste schleift. Bei jedem übergang der
Bürste von einem Kontakt zum nächsten wird ein bestimmter Widerstand in dem Magnetstromkreis
zu- oder abgeschaltet, so daß die Änderung des Erregerstromes stufenweise erfolgt.
Die Größe dieser Stufen hängt von der Kontaktzahl ab und kann nicht beliebig gesteigert
werden, weil mit ihrer Vermehrung die Größe des Apparates wächst, welcher durch
den vorhandenen Platz und die Kosten eine gewisse Grenze gesetzt ist. Die stufenweise
Änderung des Erregerstromes bewirkt, daß in der Regel die Endstellung nicht genau
jenem Erregerstrom entspricht, welcher zur Erreichung der richtigen Drehzahl nötig
wäre. Die Endstellung entspricht entweder einem zu großen oder einem zu kleinen
Feldstrom, so daß in der Regel sofort eine rückläufige Bewegung um eine Stufe, darauf
aus gleichen Gründen eine Vorwärtsbewegung, kurz ein Pendeln des Bürstenarmes zwischen
zwei Kontakten stattfindet. Es wird demnach der Regeltätigkeit eine dauernde Unruhe
erteilt, welche sich leicht in einem Pendeln der Drehzahl des Teilmotors fühlbar
macht. Außerdem werden die Lager der Bürstenarmachse, die Bürsten und Kontakte durch
das dauernde Arbeiten stark abgenutzt. Jeder Übergang der Bürste von einem Kontakt
zum anderen ruft eine Stromänderung in einem induktiven Kreis hervor, welche stets
mit einer mehr oder minder großen Funkenbildung verbunden ist, der gleichfalls zu
einem stetigen Verschleiß der Bürsten und Kontakte führt.
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Die Erfindung bezweckt, die stufenweise Änderung des Feldstromes und
überhaupt jede Änderung desselben zu beseitigen, so daß alle beschriebenen Nachteile
entfallen. Zu diesem Zwecke wird die Feldänderung beim Teilmotor nicht durch Änderung
des Erregerstromes, sondern durch Änderung des magnetischen Widerstandes im magnetischen
Stromkreis
des Teilmotors erzielt. Diese Änderung geht j edesmal vor sich, wenn die Drehzahl
des Teilmotors von der Leitdrehzahl abweicht, sie endet, wenn die Drehzahl wieder
der Leitdrehzahl entspricht.
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Die Änderung des magnetischen Widerstandes kann auf verschiedene bekannte
Arten erfolgen, etwa dadurch, daß ein oder mehrere Polschuhe oder ein oder mehrere
Pole mit ihren Schenkeln dem Anker genähert oder von ihm; entfernt werden. Oder
es werden zweckmäßig in einer an sich bekannten Weise die Polschenkel hohl ausgeführt
und in den Höhlungen Eisenkerne auf und ab bewegt, wobei durch entsprechende Formung
der Schenkel das Gesetz, nach welchem die Feldänderung abhängig von der Lage des
. Eisenkernes erfolgt, den Anforderungen der Regelung angepaßt werden kann. Eine
solche Einrichtung zeigt als Beispiel Abb. i, in welcher ein Regulierpol im Schnitt
dargestellt ist. i .ist der Polschuh, 2 der Schenkel, 3 das Joch, q. das bewegliche
Eisenstück, welches ein Muttergewinde besitzt und durch die Schraube 5 verschoben
werden kann. Die Schraube 5 ist an einer axialen Verschiebung durch das Halslager
6 gehindert und kann durch irgendein Organ, z. B. das Kegelrad 7, gedreht werden.
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Die Gesamtanordnung der Regelung für zwei der Teilmotoren zeigt beispielsweise
Abb.2. Die Leitungen 8 gehen von der Steuermaschine eines Leonardsatzes aus und
haben je nach der gewollten Geschwindigkeit der Teilmotoren veränderliche Spannung.
Die Leitungen g gehen von der Erregermaschine mit gleichbleibender Spannung aus.
An 8 sind die Anker io, an 9 die Magnete ii der Teilmotoren angeschlossen. Gleichfalls
an die Leitungen 8 ist der Leitmotor i2 angeschlossen, welcher dadurch in bekannter
Weise eine Drehzahl erhält, welche der gewollten Drehzahl der Teilmotoren proportional
ist. Das Differenzgetriebe 15 wird einerseits vom Leitmotor i2 über die Kegelscheiben
13 und 1q., welche der Zugeinstellung dienen, andererseits vom Teilmotor angetrieben,
so daß die Planetenwelle mit dem Drehzahlunterschied läuft und über das Getriebe
16, 17 und 18 die Änderung der Feldstärke und damit der Drehzahl des Teilmotors
bewirkt.
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Statt die Feldstärke des Teilmotors unmittelbar zu beeinflussen, kann
dies mittelbar dadurch erfolgen, daß in den Feldkreis des Teilmotors eine Zusatzgleichstromdynamo
geschaltet wird, welche die beschriebenen Regulierpole besitzt, oder es kann diese
Zusatzdynamo auf eine besondere Regelwicklung auf den Polen des Teilmotors wirken,
wie dies in Abb. 3 dargestellt ist, in welcher die auch in Abb.2 vorkommenden Teile
gleich beziffert sind. Die Zusatzdynamo 2o ist mit einem oder mehreren Regulierpolen
versehen und ist an die Zusatzwicklung 22 angeschlossen, während 21 die Hauptmagnetwicklung
des Teilmotors io darstellt. Das Differenzgetriebe wirkt über die Getriebe 16, 17,
18 auf den Regulierpol der Zusatzdynamo 2o, welche zusammen mit den Zusatzdynamos
der weiteren Teilmotoren zweckmäßig von einem gemeinsamen Motor i9 mit gleichbleibender
Drehzahl angetrieben wird.
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Die Art der Gleichstrommaschine, in welcher der magnetische Widerstand
geändert wird, ist beliebig. In der Anordnung Abb. 2 wird meist ein Motor mit Fremd-
oder Verbunderregung verwendet werden. Im Fall der Abb. 3 kommt eine Nebenschluß-,
Reihenschluß- oder Verbunddynamo oder eine Querfelddynamo in Betracht.
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Das Konusgetriebe 13, 1q. oder die gleichwertige Regelübersetzung
zur Zugeinstellung muß nicht zwischen Leitmotor und Differenzgetriebe liegen, sondern
kann ebenso zwischen letzterem und dem Teilmotor wirken.
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Der Leitmotor 12 und seine Welle kann in bekannter Weise durch Synchronmotoren
ersetzt werden, welche die Kegelscheiben 13
antreiben und deren Zahl der Zahl
der zu regelnden Teilmotoren gleich ist. Diese müssen eine gemeinsame Stromquelle
haben, so daß sie unbedingt gleich schnell laufen. Die Frequenz muß sich mit der
Einstellung der Drehzahl der Teilmotoren proportional ändern. Dies ist dadurch möglich,
daß der speisende Wechselstromgenerator von einem Gleichstrommotor angetrieben wird,
welcher von dem in seiner Spannung einstellbaren Netz 8 gespeist wird, oder daß
der Wechselstrom von Schleifringen abgenommen wird, welche mit dem Anker eines der
Teilmotoren verbunden sind, so daß dieser mit seiner Drehzahl die restlichen Teilmotoren
beherrscht. Das Gleiche wird in bekannter Weise bei Vorhandensein einer Leitwelle
erreicht, wenn diese durch einen der Teilmotoren angetrieben wird; bei welchen dann
das Differenzgetriebe i5_ entfällt.
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Die durchgehende Welle für die Zusatzdynamos 2o und der gemeinsame
Motor i9 können entfallen, wenn jede Zusatzdynamo durch j e einen beliebigen Motor
angetrieben wird, dessen Drehzahl konstant ist. Synchronismus der Antriebsmotoren
ist nicht notwendig.