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Elektrische Regeleinrichtung, insbesondere für elektrische Maschinen
Die Erfindung betrifft eine elektrische Regeleinrichtung, insbesondere für elektrische
Maschinen, bei der ein von der zu regelnden Maschine beeinflußter und durch einen
Einstellregler verstellbareröldruckregler verwendet ist, der einen im Regelkreis
der zu steuernden Maschine liegenden Regelwiderstand steuert. Der Oldruckregler
dient dazu, den schwachen Steuerimpuls in eine starke, den Regler selbsttätig steuernde
Kraft zu verwandeln, wobei der Regler beispielsweise .die Leistung, insbesondere
die Drehzahl einer Kraft- oder Arbeitsmaschine, beeinflußt. Die Erfindung löst die
Aufgabe, den genannten Regelvorgang für bestimmte Teile des Gesamtregelbereiches
empfindlicher und genauer zu gestalten und gleichzeitig den Bereich mit der erhöhten
Wirksamkeit innerhalb des gesamten Regelbereiches an beliebige Stellen verlegen
zu können. Soll beispielsweise die Drehzahl einer Maschine zwischen ioo und i5oo
Umdrehungen geregelt werden, so gestattet die Erfindung, den Regelvorgang beispielsweise
zwischen Zoo und 4oo Umdrehungen empfindlicher und genauer zu gestalten und diese
-erhöhte Wirksamkeit des Reglers aber auch an andere Stellen des Regelbereiches,
z. B. zwischen Soo und iooo oder zwischen 750 und i5oo Umdrehungen beliebig
zu verlegen.
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Gemäß der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß dem durch den Oldruckregler
gesteuerten Maschinenregler ein von Hand gesteuerter zweiter Maschinenregler zugeordnet
und zwangsläufig mit dem Einstellregler des Öldruckreglers gekuppelt ist: Zweckmäßig
wird der zweite Maschinenregler mit dem ersten in Reihe geschaltet. Er kann aber
auch mit diesem parallel geschaltet sein.
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Die Erfindung wird in der Hauptsache für die Steuerung von elektrischen
Maschinen, Motoren und Generatoren verwendet werden. Sie kann aber auch für andere
Maschinen benutzt werden, die z. B. mit Dampf, Luft, Gas, Wasser oder sonstigen
Triebmitteln arbeiten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. i schematisch
dargestellt, bei dem es sich um die Aufrechterhaltung der Drehzahl eines Elektromotors
handelt. Der zu steuernde Motor ist mit i bezeichnet. Sein Anker wird von dem Netz
z, 3 gespeist, desgleichen seine Erregung q., wobei in den Erregerstromkreis zwei
Maschinenregler 5 und 6 eingeschaltet sind, von denen der Regler 6 von dem Servomotor
7 angetrieben und der Regler 5 von Hand verstellbar ist. Zur Erregerspule q. liegt
im Nebenschluß ein Widerstand B. Der Servomotor-? besteht in an sich bekannter Weise
beispielsweise aus dem dem Gehäuse g mit einer bis zur Achse reichenden Wand io
und einem um die Achse ii drehbaren Flügel 12, durch den die Kammern 13 und 1q.
gebildet und gegeneinander abgedichtet werden, und mit dessen Drehachse der Arm
15 des Reglers 6 durch eine Welle 16 verbunden ist, so- daß entsprechend der Verstellung
des Flügels 12 der Arm 15 des Reglers 6 gedreht wird. Den Zu- und Abfluß
des
Öls für den öldruckregler regelt in an sich bekannter und nicht
näher dargestellter@Veise der Steuerapparat i7,_ der im gezeichneten Beispiel elektromagnetisch
durch eine Spule 18 gesteuert wird. Die Spule 18 erhält ihren Strom von einer mit
dem zu regelnden. Motor gleichachsigen Tachometerdynamo ig mit der an das Netz 2,
3 angeschlossenen Erregung 20. Zur Einstellung der Spule 18 ist ein Regler 21 in
ihren Stromkreis eingeschaltet. Der Regler 21 und der Regler 5 sind zwangsläufig
miteinander gekuppelt, was durch die Verbindung 22 angedeutet sein soll.
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Weicht der Motor beim Betrieb in seiner Drehzahl ab, so wird durch
Veränderung der von der Tachometerdynamo ig gelieferten Spannung der Steuerkolben
des Öldruckreglers infolge der veränderten Spannung an der Steuerspule 18 verstellt
und dadurch über den Flügel 12 und die Welle 16 der Regler 15 so eingestellt, daß
-der Motor i die ihm vorgeschriebene Drehzahl wieder erhält. Im Betrieb pendelt
der Reglerarm 15 innerhalb des Winkels 23 oder bei anderer Drehzahlhöhe, einstellbar
durch den Regler 21, in dem Winkel 26. Beispielsweise würden für die Motordrehzahl
ioo der Reglerarm des Reglers 21 und - der Reglerarm 15 des Reglers 6 die gezeichneten
Stellungen einnehmen. Bei Abweichung des Motors von seiner vorgeschriebenen Drehzahl
würde der Reglerarm 15 in den durch den Winkel 23 gezeichneten Grenzen spielen
und hierbei einen bestimmten Schwankungsbereich der Drehzahlen, z. B. von
95
bis io5, zulassen. Durch Verstellung des Reglerarmes des Reglers 21 in
die gestrichelt gezeichnete Stellung 24 würde der Reglerarm 15 des Reglers 6 in
die gestrichelt gezeichnete Stellung 25 .gebracht werden, was- beispielsweise einer
Drehzahl -300 entsprechen 'möge. Beim Schwanken der Drehzahl des Motors i wird.
dann der Reglerarm 15 -in dem mit der Zahl 26 gezeichneten Winkel
sich bewegen, was einer Drehzahl von 285 bis 315 entsprechen möge.
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Gemäß der Erfindung ist nun ein zweiter Regler 5 dem ersten Regler
6 zugeordnet und zwangsläufig mit dem Steuerorgan, d. h. dem Regler 2i des Servomotors,
gekuppelt. Durch diese Einrichtung ist es möglich, die Drehzahl des zu regelnden
Motors mit Hilfe des Reglers 5 grob einzustellen, - wobei gleichzeitig der Regler
21 bewegt wird, so daß durch den Regler 6 nur noch die feinen Schwankungen der Drehzahl
ausgeglichen werden. Es sei also der Motor i in der gezeichneten Stellung 28 des
Armes des Reglers 5 auf die Motordrehzahl ioo eingestellt.- Die Drehzahl wird dann
in den Grenzen zwischen den Drehzahlen 98 und io2 geregelt werden, wobei
aber der Reglerarm 15 des Reglers 6 nicht mehr" in einem eng begrenzten Winkel
an bestimmter Stelle des Reglers arbeitet, sondern den gesamten Widerstand bestreicht
und dadurch viel feinstufiger arbeiten kann. Soll die Drehzahl des zu regelnden
Motors i verändert werden, so wird außer dem Regler 21, wie -bisher, auch der Regler
5 verstellt, beispielsweise in die der Stellung 24 des Reglers 21 entsprechende
Stellung 27. Der Motor wird dann in seiner Drehzahl um die Drehzahl 3oo, aber in
wesentlich geringeren Grenzen als vorher, nämlich zwischen 294 und 3o6 Umdrehungen,
schwanken, wobei der Arm des Reglers 6 ebenfalls seinen ganzen Bereich durchwandert
und nicht nur einen eng begrenzten bestimmten Winkel.
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Die Erfindung ist nicht an das gezeichnete Beispiel gebunden. Der
Öldruckregler kann anstatt durch eine Spule 18 auch durch andere Mittel, beispielsweise
durch einen Schwimmer, in Abhängigkeit von der Höhe des Was-` serstandes betätigt
werden, und es können an die Stelle der den Stromzufluß zur Erregung4 steuernden
Regler Ventile treten, die beispielsweise die Dampfzufuhr zu einer Turbine beeinflussen.
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Ein solches -Beispiel ist in Fig. ä schematisch dargestellt. Die eigentliche
Regeleinrichtung ist die gleiche wie in der Fig. i. An Stelle des zu regelnden Motors
i tritt eine Turbine 30. Von ihr wird die Tachometerdynamo ig angetrieben. Die Dampfzuleitung
ist mit 31 bezeichnet. -Sie enthält ein Ventil 32, das durch einen Elektromagneten
33 gesteuert wird. Die Erregerspule des Elektromagneten tritt an die Stelle der
in der Fig: i gezeichneten Erregerwicklung 4. Durch Veränderung der elektrischen
Verhältnisse im Stromkreis dieser Erregerspule wird der Kern mehr oder weniger in
die Spule hineingezogen und dadurch'das Ventil 32 beeinflußt.