DE588599C - Rueckfuehrung fuer elektrisch gesteuerte Schnellregler - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
20. NOVEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVr 588599 KLASSE 21c GRUPPE 63

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. September 1930 ab

Um bei Reglern eine möglichst pendelungsfreie Schnell regelung herbeizuführen, wendet man Rückführungen an, die durch das Verstellorgan, also beispielsweise bei elektrischen Reglern den Regelmotor, gesteuert werden und eine mit der Zeit stetig abklingende Rückführkraft hervorbringen. Die Erfindung betrifft eine solche Rückführung, bei der die Rückführkraft vom Verstellorgan auf das Steuerorgan selbst ausgeübt wird.

Die bekannten Rückführungen verwenden am Steuerorgan angebrachte zusätzliche mechanische Einrichtungen, beispielsweise am Steuerorgan angreifende Blattfedern, um die Rückführkraft auf das Steuerorgan zu übertragen. Sie komplizieren daher den Aufbau des Steuerorgans, was insbesondere dann von Nachteil ist, wenn es sich um Steuerorgane mit geringen Steuerkräften, also insbesondere um elektrische Steuerorgane, handelt.

Es ist auch eine Rückführung bekannt, bei der ein im Steuerkreis eingeschalteter Widerstand durch Kontakte teilweise kurzgeschlossen wird, die in Abhängigkeit von dem Verstellorgan des Reglers über eine die Rückführkraft liefernde Feder und eine Dämpfungspumpe gesteuert werden.

Die Erfindung besteht darin, daß die Übertragung der Rückführkraft vom Verstellorgan auf das Steuerorgan über Flüssigkeitssäulen erfolgt, indem von dem Verstellorgan Spiegelunterschiede der Flüssigkeitssäulen erzeugt werden, die sich durch Drosselöffnungen in einstellbarer Zeit ausgleichen, und die leitende Flüssigkeit selbst zur Veränderung eines in den Steuerstromkreis eingeschalteten Widerstandes benutzt wird. Diese Rückführung hat den Vorzug, daß keinerlei zusätzliche mechanische Einrichtungen am Steuerorgan angebracht werden müssen und außerdem eine wesentliche Vereinfachung dadurch erzielt ist, daß der die Steuer- bzw. Rückführkraft liefernde Kraftspeicher und das nachgiebige Glied, über das sich der Kraftspeicher in einer gewissen Zeit entlädt, in ein Organ vereinigt sind. Steuergestänge fallen weg, so daß die Einrichtung frei von Klemmungen und von Spiel ist.

In der Abbildung ist als Ausführungsbeispiel ein Spannungsschnellregler für elektrische Maschinen dargestellt.

Die Spannungsspule 10 des Steuerrelais ist über einen festen Vorschaltwiderstand 11 und einen veränderlichen Vorschaltwiderstand 12 an die Sammelschienen 13 angeschlossen, in denen die Spannung konstant gehalten werden soll. Der Kern 14 des Spannungsrelais wirkt über den bei 15 drehbar gelagerten Hebel 16 auf die Reguliereinrichtung 17, 18, welche den Verstellmotor 19 steuert. Auf der Welle 20 des Verstellmotors sitzt einerseits der Regler 21 für die Feldwicklung des Ge-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Arnold'Einsele in Berlin-Charlottenburg.

nerators bzw. seiner Erregermaschine, anderseits das Zahnrad 22 für die Rückführung. Dieses greift in die Zahnstange 23 ein und bewegt den Kolben 24. Der Kolben gleitet in dem weiteren Schenkel des kommunizierenden Gefäßes 25, welches bis zur Marke 26 mit Quecksilber gefüllt ist. Der Widerstand 12 taucht in dieses Quecksilber teilweise ein. Die Zuleitung 27 zur Relaisspule 10 ist in das Gefäß eingeführt, so daß sie in leitender Verbindung mit dem Quecksilber steht. Der Kolben 24 hat eine regelbare Drosselöffnung 28.

Die Einrichtung wirkt folgendermaßen; Sinkt die Spannung in der Leitung 13, so senkt sich der Kern 14 des Spannungsrelais, wodurch die Schalteinrichtung 17, 18 den Regelmotor 19 in Gang setzt. Dieser verstellt den Regler 21 so stark, daß die Spannung des zu regelnden Generators sehr schnell wieder auf ihren richtigen Wert steigt. Um die für diese rasche Regelung erforderliche Überregelung in zulässigen Grenzen zu halten, ist die Rückführung vorgesehen. Das Zahnrad 22 bewegt nämlich die Zahnstange 23 nach unten, so daß der Kolben 24 das Quecksilber in den Schenkel 29 in die Höhe hebt. Hierdurch wird ein größerer Teil des Widerstandes 12 kurzgeschlossen, so daß die Spannungsspule 10 einen zusätzlichen Strom erhält. Dieser zusätzliche Strom ist die umgewandelte Rückführkraft, welche bewirkt, daß der Anker 14 des Steuerorgans, der weit über die Mittellage hinausgegangen war, in passender Zeit wieder in die Mittellage zurückgeführt wird und dadurch den Verstellmotor nach passender Zeit stillsetzt.

Falls die Rückführung etwas zu schnell erfolgt, d. h. die Stillsetzung des Verstell-

4.0 motors etwas zu früh, wird der Verstellmotor in derselben Richtung nochmals kurzzeitig eingeschaltet. Falls die Rückführung etwas zu langsam erfolgt, d. h. die Stillsetzung des Verstellmotors etwas zu spät, wird der Verstellmotor in entgegengesetzter Richtung nochmals kurzzeitig eingeschaltet. Die Pendelungen sind jedoch praktisch beseitigt.

In dem Maße, wie die geregelte Spannung sich dem Sollwert nähert, muß diese Rückführkraft abklingen, so daß bei Erreichen des Sollwertes der Spannung das Steuerorgan sich in der Mittellage, d. i. der Sollage, im Gleichgewicht befindet und der Verstellmotor stillsteht. Das Steuerorgan nähert sich dann pendelungsfrei der Gleichgewichtslage; die Regelung ist demgemäß ebenfalls pendelungsfrei. Dieses Abklingen der Rückführkraft ist dadurch erreicht, daß sich die in dem Steigrohr 29 hochgestiegene Quecksilbersäule So durch die Drosselöffnung 28 nach der Oberseite des Kolbens 24 ausgleicht, wobei der früher kurzgeschlossene Teilwiderstand von 12 wieder vorgeschaltet wird, so daß die zusätzliche Erregung verschwindet. Je nachdem ob man den Drosselwiderstand der Drosselöffnung 28 größer oder kleiner wählt, kann man die Zeit für das Verschwinden der Rückführkraft regulieren. Der Widerstand 12 kann so abgestuft werden, daß man in Abhängigkeit vom Hub die gewünschte Rückführkraft erhält.

Bei elektrischen Reglern, die eine andere Größe als die Spannung regeln, beispielsweise den Strom, kann die Anordnung in prinzipiell gleicher Weise erfolgen, beim Stromregler beispielsweise dadurch, daß ein Parallelwiderstand zur Steuerspule in Abhängigkeit vom Verstellweg verändert wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rückführung für elektrisch gesteuerte Schnellregler, bei denen die Rückführkraft vom Verstellorgan auf das Steuerorgan selbst übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Übertragung über leitende Flüssigkeitssäulen erfolgt, indem von dem Verstellorgan Spiegelunterschiede der Flüssigkeitssäulen erzeugt werden, die sich durch Drosselöffnungen in einstellbarer Zeit ausgleichen, und die leitende Flüssigkeit selbst zur Veränderung eines in den Steuerkreis eingeschalteten Widerstandes benutzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen