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Einrichtung zur Beseitigung der Remanenz in Leonardantrieben, insbesondere
für Rudermaschinen Bei .der Leonärdsteuerung speist bekanntlich eine mit einem dauernd
laufenden Antriebsmotor gekuppelte Gleichstromdynamo, deren Erregung beliebig geregelt
und umgekehrt werden ' kann, seinen mit ihren Ankerklemmen verbundenen, fremderregten
Motor, so daß dessen Drehrichtung und Geschwindigkeit entsprechend der Erregung
der Dynamo geändert wird. Ein Vorteil dieser Antriebsart besteht außer der verlustlosen
Regelung durch kleine Steuerströme darin, daß die Hauptleitungen zwischen Dynamo
und Motor weder rin- noch ausgeschaltet werden müssen, vorausgesetzt, daß bei Stillstand
eine Bremse zur Anwendung kommen kann. Bei vielen Antrieben, z. B. Rudermaschinen,
bei welchen die Verwendung einer Bremse nicht möglich ist, tritt jedoch infolge
der stets vorhandenen Remanenz eine dauernde, wenn auch langsame Fortbewegung des
Antriebsmotors ein, auch wenn die Erregung der Steuerdynamo ausgeschaltet ist.
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Dieser schwerwiegende Nachteil soll durch die Erfindung behoben werden,
die an Hand des Schaltbildes (Abb. i) !erläutert wird. Der Lsonardumformer besteht:
aus dem Antriebsmotor a, der Steuerdynamos und ihrer Erregermaschine e, 'die zwei
in entgegengesetztem Sinne gewickelte Erregerwicklungen L umid r 'besitzt. Die gezeichnete
Anordnung mit dieser besonderen Erregermaschine stellt eine besonders vorteilhafte
Einrichtung dar, weil dadurch viel kleinere Ströme gesteuert und geringere Leistungen
benötigt werden, als wenn die Erregung der Steuerdynamo s direkt geregelt und reversiert
würde. Die Steuerdynamo s speist in bekannter Weise den Anker des Motors m, der
z. B. zum Antrieb eines Schiffsruders t dient.
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Wird der Geber g aus der Ruhelage nach rechts gelegt, dann fließt
ein Strom vom Pluspol über den Kontaktd zur Erregerwicklung r der Steuerdynamo ,e
und von dem Verbindungspunkt P zum Minuspol. Hierdurch wird die Erregerdynamo und
von dieser die Steuerdynamo so erregt, daß-der Rudermotor sich ebenfalls rechtsläufig
bewegt, und zwar so lange, bis man den Geberhebel wieder in die Nullage zurückbewegt,
sa daß, die Erregung der Erregerdynamo unterbrochen wird.
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Der Motor würde vollständig zum Stillstand kommen, wenn die Steuerdynamo
keine Remanenz besäße. Infolge der Remanenz bleibt jedoch eine geringe Spannung
@entsprechend der vorhergehenden Erregung bestehen. Der Motor dreht sich, wenn der
Geberhebel in de Nullage gebracht wird, sehr langsam in gleichem Sinne, wie vorher
weiter, wodurch natürlich die praktische Verwendung
dieser Steuerung
auf Schwierig leiten stößt.
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Erfindungsgemäß, wird die Entregung der Steuerdynamo beschleunigt
und der Motor zwangsweise dadurch in der Ruhelage ge. halten, daß ein von dem Motor
bewegter Schleppschalter in jeder seiner beiden Endlagen eine Umkehrung der Erregung
der Steuerdynamo bewirkt.
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Der von der Welle des Mot:)rsoder der mit diesem verbundenen Arbeitsmaschine
gesteuerte Schleppschalter besteht aus der Kontakteinrichtung k und der Reibkupplung
p, welche die Kontakteinrichtung je nach der Drehrichtung nach rechts oder .links
bis zu ,dem Anschlag c und cl mitnimmt, an welchem sie stehenbleibt,ohne die Weiterdrehung
der Welle mechanisch zu hemmen.
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Dielte Kontakteinrichtung k erhält Strom vom Pluspol aus über .einen
Kontakt m des Gebers, der nur in der Nullstellung geschlossen ist und-diesen Strom
so auf die Erregung leitet, daß der Motor sich stets nach einer der bisherigen entgegengesetzten
Richtung zu drehen. 'beginnt, d. h. der Motor muß, unter dem Einfluß dieser Kontakteinrichtung
zwischen den beiden. durch sie begrenzten Stellungen hin. und her pendeln bzw. dazwischen
stehenbleiben. Wählt man die richtigem Stellung endurchentsprechende Entfernung
der beiden Kontakte voneinander oder ändert erforderlichenfalls das Übersetzungsverhältnis
zwischen Motor -und dieser Kontakteinrüdhtung, oder stuft man endlich die Erregung
durch einige Vorkontakte über Widerstände W ab, so kann man es erreichen, daß schon
nach einer Pendelung die Remanenz verschwindet und der Motor daher unmittelbar darauf
zur Ruhe kommt, wobei die KontakE-einrichtung zwischen den beiden sie begrenzenden
Stellungen, z. B. etwa in der Mitte, stehentleibt.
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Der Vorgang spielt sich also so ab Der Geberhehel g wird z. B. nach
rechts gelegt. Hierdurch wird der Mittelkontakt m des Gebers unterbrochen und der
Kontakt d geschlossen. Der Strom fließt vom Pluspiol, wie bereits beschrieben, über
die Feldwicklung r der Erregermaschine nach dem Minuspol. Der Rudermotor m dreht
sich dann gleichfalls im Rechtssinne so, lange, als der Geberhebel rechts niedergedrückt
bleibt. Die Kontakteinrichtung am Ruder=-motor aber bleibt währenddessesl wirkungslos,
weil ja ihre Stromzufuhr durch den Mittelkontakt des Gebers unterbrochen ist. Wird
der Geber in die Mittelstellung zurückgeführt, so wird der Mittelkontakt m geschlossen.
Durch die Reibkupplung am Motor ist die Kontakteinrichtung nach dem unteren Kontakt
zu bis zum Anschlag c mitgenommen worden; der Erregerstrom verläuft jetzt vom Pluspol
über m, zu dem durch die Kontakteinrichtung k überbrückten Kontakt b und
dann durch die linke Erregerwicklung L der Erregermaschine, wodurch die Spannung
der Steuerdynamo rasch durch Null. hindurchgeht und umgekehrt wird. Der Rudermotor
folgt in seiner Bewegung dieser Spamnungsänderung, wobei die Reibkupplung den oberen
Kontakt schließt. Das Spiel wiederholt sich, bis der Motor izur Ruhe kommt.
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Abb. 2 zeigt den Ablauf des Vorganges. Die Ordinate V stellt, entsprechend
bezifi;ert, die Höhe des Erregerstromes und somit der Spannung der Steuerdynamo
dar, ebenso die Umdrehungszahl des Motors; während die Abszisse den Zeitverlauf
angibt.
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Die Erregerdynamu sei voll erregt bis zur Zeit To, in welcher der
Gelberhebiel auf O zurückgelegt wird. Ohne die beschriebene Einrichtung würde die
Magnetisierung der Dynamo nach der Kurve 1 abnehmen (strichpunktiert gezeichnet),
und infolge der Remanenz die Nullinie nie erreichen.
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Unter dem Einfluß der Gegenerregung nach der Erfindung nimmt die Magnetisierungeinen
Verlauf nach Kurve II (voll ausgezogen). Die Drehzahl des Motors bleibt ihr gegenüber
um einen gewissen, Betrag infolge -seiner Schwungmassen zurück, etwa nach Kurve
II I (gestrichelt gezeichnet) ; während die Kurve der Magnetisierung im Punkte Tl
die Abszissenachse durchschneidet, erreicht die Drehzahl die Abszissenachse erst
im Punkte T:L'. Die Magnetisierung hat inzwischen einen geringen negativen. Wert
erreicht, der eine Umkehrung der Motordrehrichtung und damit durch Umlegen der Kontakteinrichtung
k auch eine Umkehr der Magnetisierung bewirkt, die nun vorn 2 nach q. ansteigt.
Das Spiel wiederholt sich im Punkt q., wo der Motor seine nun bedeutend geringere
Drehzahl umkehrt wsw., bis per zur Ruhe kommt.
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Man kann aber auch die Schaltung und den eorgang weiter verbessern,
indem man auf den Unterbrechungskontakt m am Geber verzichtet und die Leitung x
unter Vorschaltung eines Widerstandes y direkt mit dem Pluspol verbindet. Diesen
Widerstand kann man so, Beinregeln bnv. bemessen, da.ß nur ein solcher Gegenstrom
über die Reibungseinrichtung zustande kommt, welcher gerade die Remanenz aufhebt.
Dann fällt die Kurve i direkt auf Null, und der Motor kommt zum Stehen.
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Die Einrichtung kann selbstverständlich auch ohne besondere Erregermaschine
bei 3irekter Steuerung der Erregung der Steuer-3ynamo -und gewöhnlicher doppelpoliger
Um-'eehrsteuerung, wie sonst üblich, angewandt
werden, wobei die
Kontakteinrichtuhg auch doppelpolig ausgeführt sein muß. Dies bedingt nur einen
größeren Aufwand von Leitungen.