DE608548C - Einrichtung zur Fernmessung und Fernsteuerung - Google Patents

Description

Es sind Einrichtungen zur Fernanzeige mehrerer Vorgänge bekannt, die insbesondere zum Antrieb von Verteilereinrichtungen das Vorhandensein zweier synchron- und phasengleichlaufender Wellen auf der Geber- und Empfangsstation zur Voraussetzung haben. Die Verwendung von Synchronmotoren allein gewährleistet noch nicht die Erfüllung dieser Forderung hinsichtlich der Phasengleichheit.

Gemäß der Erfindung wird deshalb ein Weg angegeben, um den Synchronmotor auf der Empfängerseite während des Betriebes phasengleich mit dem Sendermotor zu stellen bzw. nachzustellen. Dies geschieht dadurch, daß in der Empfangsstation ein Relais angeordnet isti das die Feldwicklungen der Empfängermotoren umpolt, wenn die Phasenverschiebung der rotierenden Teile einen vorbestimmten Betrag überschreitet, so daß ein Schlüpfen des Motors um einen oder gegebenenfalls mehrere Pole eintritt und die Winkelgleichheit der Verteilerarme wiederhergestellt wird. Die Betätigung des Relais erfolgt bei Verschiedenheit der Drehzahlen des Sende- und Empfangsmotors zweckmäßig über Kontakteinrichtungen, die in an sich bekannter Weise auf den Achsen der einzelnen Motoren vorgesehen sind. Durch die Größe der Kontaktstücke läßt sich der zulässige Ungleichförmigkeitsgrad regeln. .

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Die Anlage enthält zwei Achsen 10 und 11, welche sich in der Sende- und Empfangsstation befinden, die beispielsweise in einer beträchtlichen Entfernung voneinander aufgestellt sein können. Diese Achsen werden durch Synchronmotoren 12 und 13 angetrieben, welche vorzugsweise Mehrphasenmotoren und in der Zeichnung als Dreiphasensynchronmotoren dargestellt sind. Die Motoren sind mit den Zuführungsleitungen 14 verbunden, welche sich über die Sende- und die Empfangsstationen erstrecken und mit einer passenden Dreiphasenhilfsstromquelle verbunden sind. Gewöhnlich verbindet man die Leitungen 14 mit einer Hochspannungsstromquelle. Die Sendestation ist z. B. auf einer zentralen Primärstation gelegen, von welcher sich hochgespannte Speiseleitungen über die verschiedensten Unterstationen erstrecken. Die Motoren 12 und 13 werden über geeignete Transformatoren 15 und 16 an den Leitungen 14 angeschlossen.

Der Motor 12 ist mit einer Feldwicklung 17 versehen, die von einer Gleichstromquelle, ζ. B. dem Akkumulator 18 gespeist wird. Der

Motor 13 besitzt eine Feldwicklung 19, welche von einer der beiden Gleichstromquellen, dem Akkumulator 20 oder 21, gespeist werden kann. Hierdurch kann die Polarität des FeI-des umgekehrt werden. Diese Umpolung kann mit Hilfe eines auf einem Zapfen drehbaren Schalterarmes 22 bewirkt werden, welcher durch die Leiter 23 mit der einen Klemme des Feldes 19 fest verbunden ist und die andere Klemme über den einen oder den anderen der beiden festen Kontakte 24 und 25 mit einer der beiden Batterien verbindet. Daraus folgt, daß, wenn der Schalterarm 22 in Verbindung mit dem festen Kontakt 24 ist, wie es in der Zeichnung dargestellt, die Feldwicklung 19 in einer Richtung durch die Batterie 20 erregt wird, während, wenn der Schalterarm mit dem Kontakt 25 in Verbindung steht, das Feld 19 in einer entgegengesetzten Richtung durch die Batterie gespeist wird. Der Schalter 22 wird vermittels einer Magnetspule 27 betätigt, welche einen Anker 28 besitzt, der bei Speisung der Spule gehoben wird und den Schalterarm von einer Stellung in die andere schaltet. Das Umschälterelais kann nach bekannter Weise ausgeführt sein. In dem gezeichneten Beispiel arbeitet das Glied 29 des Ankers 28 mit einem V-förmigen Vorsprung 30, der sich in der Mitte des unteren Schalterarmes befindet, zusammen.

Diese Umsteuervorrichtung für das Feld 19 des Motors 13 ist vorgesehen, um das Feld ein- oder mehrmals umzukehren, wie es erforderlich ist, wenn sich das Phasenverhältnis zwischen den Achsen 10 und 11 übermäßig ändert. Der Rotor des Motors 13 kann dadurch, daß er bei jeder Umsteuerung eine halbe Polteilung zurückbleibt, die von ihm angetriebene Achse 11 in Synchronismus mit der Achse 10 bringen. Zur Steuerung dieser Umkehrung des Feldes sind auf den Achsen die Kontaktarme 31 und 32 fest angeordnet, die mit den Kontakteinrichtungen zusammenarbeiten. Der Kontaktarm 31 ist mit einer Überbrückung 33 versehen, welche auf zwei festen Kontaktringen 34 und 35 schleift, deren Mittelpunkt derselbe wie der der Achse 10 ist. Der Ring 34 ist ein geschlossener, leitender Ring, der Ring 35 dagegen besitzt ein kurzes Segment von Isoliermaterial 36, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den beiden Ringen unterbrochen ist, wenn das Verbindungsglied 33 auf dem Segment 36 liegt. Eine Überbrückung 37 ist gleichfalls auf dem Arm 32 vorgesehen. Diese Überbrückung schleift auf den Ringen 38 und 39, deren Mittelpunkte in der Mittellinie der Achse 11 liegen. Der Ring 38 ist ein geschlossener Leiter, der Ring 39 hingegen besteht aus Isolationsmaterial mit Ausnahme eines kleinen elektrisch leitenden Segmentes 40. Die Überbrückung 37 schließt also einen Stromkreis, wenn sie auf dem Segment 40 ruht.

Die Magnetspule 27 liegt in einem StromiSj welcher die beiden Kontaktanordnungen, die durch die Achsen 10 und 11 betätigt werden, und eine elektrische Hilfsstromquelle, in der Zeichnung durch die Batterie 41 dargestellt, einschließt.

Eine Klemme der Spule 27 ist durch den Leiter 42 mit dem Segment 40, der Ring 38 durch einen Leiter 43 mit dem Ring 34 und der leitende Teil des Ringes 35 durch einen Leiter 44 mit der einen Klemme der Batterie 41 verbunden. Der andere Pol der Batterie 41 ist durch einen Leiter 45 mit der zweiten Klemme der Spule 27 verbunden. Mit den ^Achsen 10 und 11, die in einer bestimmten Winkelbeziehung zueinander rotieren, sind die Kontaktanordnungen so ausgeglichen, daß der Überbrückungskontakt 33 auf dem isolierten Segment 36 zu derselben Zeit steht wie der Überbrückungskontakt auf dem leitenden Segment 40. Dies ereignet sich bei jeder Umdrehung der Achsen und so lange, wie die Achsen 10 und 11 in diesem vorherbestimmten Phasenverhältnis stehenbleiben, wird der Strom der Spule 27 nicht geschlossen, da ja das eine Überbrückungsglied auf dem leitenden Teil des Ringes, das andere dagegen auf dem isolierenden Teil des zugehörigen Ringes liegt. Wenn die Winkellage zwischen den beiden Achsen 10 und 11 um einen bestimmten Wert voneinander abweicht, der durch die Länge der Segmente 36 und 40 festgesetzt ist, werden die Überbrückungen zu gleicher Zeit auf dem leitenden Teil der beiden Ringe liegen, so daß die Spule 27 erregt und das Motorfeld 19 umgekehrt wird. Der Strom der Spule 27 bleibt nur so lange, wie die Überbrückung 37 auf dem Leitersegment 40 steht, und wird danach unterbrochen, wenn die Achse 11 ihre Drehung fortsetzt. Wenn also eine Phasenab weichung besteht, wird bei jeder Umdrehung der Stromkreis des Relais 27 einmal geschlossen, also das Relais 27 bei jeder Umdrehung einmal erregt, so daß jedesmal eine Umpolung der Läuferwicklung 19 des no Synchronmotors 13 stattfindet. Es erfolgt also eine derartige Zahl von Polwechseln, daß die Winkelgleichheit der beiden Synchronmotoren wiederhergestellt wird. Die während dieser, Nachstellzeit infolge vorübergehender falscher Zuordnung von Gebern und Empfängern, das ist in dem dargestellten Beispiel der Gebertaste 53 und der Empfängerrelais 57, an sich mögliche falsche Fernüber- tragung wird dadurch vermieden, daß die Empfängerrelais 57 mit der jedem Relais eigenen gewissen kleinen Verzögerung an-

sprechen. Die Breite der Segmente 36 und 40 der Phasennachstellvorrichtung ist so zu wählen, daß bei derjenigen Phasenabweichung der Synchronmotoren 12 und 13, welche zu einer dauernden falschen Zuordnung von Geber- und Empfängerapparaten führen würde, der Empfängermotor 13 nachgestellt wird.

Bei der dargestellten Ausführung ist der Schaft 10 mit zwei weiteren Kontakteinrichtungen 46 und 47 versehen, jede von ihnen enthält einen Arm 48, der auf dem Schaft befestigt ist und eine Kontaktbrücke trägt, welche auf dem inneren Kontaktring 49 und dem Außenkontaktring 50 in einer Mehrzahl von elektrisch leitenden Segmenten, die gegeneinander isoliert sind, unterteilt ist, schleift. Ähnliche Kontakteinrichtungen 51 und 52 sind für die Achse 11 vorgesehen. Bei der Sendestation ist zur Steuerung eine Kontakttaste 53 angeordnet, welche elektrisch mit einem Segment der Kontakteinrichtung 47 verbunden ist und durch den einen oder den anderen der beiden festen Kontakte gesteuert werden kann, die an die gegenüberliegenden Pole der Gleichstromquelle, den Batterien 54 und 55 angeschlossen sind. Die inneren leitenden Ringe der Einrichtungen 47 und 52 sind durch einen elektrischen Leiter 56 verbunden. Bei der Empfangsstation ist ein polarisiertes Relais 57 angeordnet, deren eine Klemme mit einem Leitersegment der Anordnung 52 und deren andere Klemme über einen Rückleiter 58 und den gemeinsamen Leiter 45 mit den Batterien 54 und 55 in der Sendestation verbunden wird. Bei jeder Umdrehung der Achsen 10 und 11 bleiben die rotierenden Arme der Anordnungen 47 und 52 auf den leitenden Segmenten, mit welchen die Taste und das polarisierte Relais 57 verbunden sind. Hierbei wird durch eine Betätigung der Taste 53 ein Strom in der einen oder in der anderen Richtung durch das polarisierte Relais 57 geschickt. Das Relais betätigt einen Kontaktarm 59, welcher die eine oder die andere der beiden Arbeitsspulen Oo und öi an die Batterie 59° anschaltet, um beispielsweise einen Ölschalter 62 zu öffnen oder zu schließen, je nach der Erregung des Relais 57.

Zur Rücksignalisierung der Stellung des ülschalters 62 nach der Sendestation ist eine Kontrolltaste 63, die ähnlich ausgeführt ist wie die Taste 53, mit dem beweglichen Teil des Schalters 62 verbunden. Diese Kontrolltaste arbeitet über die Kontaktanordnungen 46 und 51 auf ein polarisiertes Relais 64 in der Sendestation, welches beispielsweise die eine oder die andere der Lampen 65 bzw. 66 einschaltet. Diese können zweckmäßig verschiedene Farben besitzen, um dem Wärter in der Sendestation die genaue Lage des Schaltapparates 62 anzuzeigen. Die elektrischen Verbindungen in den Kontakteinrichtungen 46 und 51 sind in gleicher Weise ausgeführt, wie die entsprechenden Anordnungen 47 und 56. In beiden Fällen kann der Draht 45 zwischen der Sende- und Empfangsstation als gemeinsame Rückleitung benutzt werden und wird auch als Rückleitung für die Arbeitsspule 27 verwendet.

An Stelle des direkten Antriebs können die Motoren 12 und 13 selbstverständlich mit passenden Getrieben versehen werden, so daß die Achsen 10 und 11 mit einer verminderten Geschwindigkeit rotieren und ein Kontaktintervall zwischen den Kontaktarmen und den verschiedenen Segmenten, über welche sie bewegt werden, von einer solchen Dauer, wie es für die Betätigung der gewünschten Stromkreise erforderlich ist, geben. An Stelle der direkten Verbindungen zwischen der Empfangs- und der Sendestation kann auch eine drahtlose Übertragung zwischen den beiden Stationen erfolgen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Fernanzeige mehrerer Vorgänge bzw. zur Mehrfachfernsteuerung mit Hilfe synchron laufender Verteiler, bei der durch Synchronmotoren angetriebene Einrichtungen in der Geberund Empfangsstation in Gleichlauf gehalten werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Außertrittfallen der in Synchronismus zu haltenden Verteiler ein Relais in der Empfangsstation die Feldwicklungen des Synchronmotors umpolt, so daß der Motor jeweils eine halbe Polteilung zurückbleibt, solange bis die Winkelgleichheit der Verteilerarme wiederhergestellt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Achsen der einzelnen Motoren Kontakteinrichtungen vorgesehen sind, die bei Verschiedenheit der Drehzahl ein Relais betätigen, und daß der zulässige Ungleichförmigkeitsgrad durch die Größe der Kontaktstücke regelbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen