DE623461C - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Synchronmotor mit veränderlicher Drehzahl und etwa konstantem Drehmoment zur Fernsteuerung von schweren Gegenständen, wie Geschützen, Scheinwerfern o. dgl., mittels eines Mehrphasenstromes, der durch Bürsten von der stromwenderartigen Kontaktbahn eines gleichstromgespeisten Spannungsteilers abgenommen und einem der gegeneinander umlaufenden Teile des Motors zugeführt wird. Der Motor kann mit einer Sondererregung durch Gleichstrom oder mit unerregten ausgeprägten Polen ausgerüstet sein.

Bei Fernsteuereinrichtungen der geschilderten Art bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, die Übertragungseinrichtung so auszuführen, daß der Motor auch bei schneller Drehung ein genügend großes Drehmoment entwickelt, um einen schweren Gegenstand, z. B. einen Scheinwerfer oder ein Geschütz, zu bewegen. Dies beruht darauf, daß bei schnellen Bewegungen der ferngesteuerten Vorrichtung bzw. einer hohen Frequenz in dieser eine beträchtliche Gegenspannung auftritt. -

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist zur Fernsteuerung eines Syncnronmotors bereits vorgeschlagen worden, die dem Mehrphasenspannungsteiler aufgedrückte Spannung von der Drehgeschwindigkeit der Bürsten relativ zum Kollektor abhängig zu machen, und zwar derart, daß bei größerer Drehgeschwindigkeit die aufgedrückte Spannung größer ist als bei kleinerer Drehgeschwindigkeit. Dies wird mit Hilfe von Widerständen erzielt, welche durch einen von der Drehgeschwindigkeit der Bürsten abhängigen Zentrifugalregler wirksam gemacht werden.

Diese bekannte Einrichtung ist, wie ohne weiteres einzusehen ist, wenig vorteilhaft und zweckmäßig. Bei ihr wird eine große Anzahl von zusätzlichen komplizierten Teilen benötigt, die leicht zu Störungen Veranlassung gteben können.

Der gleiche Mangel haftet auch einer anderen zur Fernsteuerung eines Synchronmotors dienenden* bekannten Einrichtung an, deren Sender aus einem gleichstromgespeisten Spannungsteiler mit angeschlossenem Stromwender und relativ dazu beweglichen Bürsten und einer Regeleinrichtung besteht. Der eine Teil dieser Regeleinrichtung setzt sich aus mehreren an die Gleichstromquelle angeschlossenen, durch Isoliermaterial voneinander getrennten Stromschlußstücken, die über Widerstände miteinander verbunden sind, zusammen. Der andere Teil der Regel-

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einrichtung enthält in Mehrphasenschaltuflg angeordnete induktive Widerstände, die z-ur Herstellung einer leitenden Verbindung, der Gruppen von Stromsöhlußstücken dieflgfl. Ferner ist bei dieser Einrichtung zur Änderung der Steuerspannung in Abhängigkeit von der vorgegebenen Bewegung-ein Zusatzgenerator vorgesehen, ' der mit - konstanter Drehzahl angetrieben wird. Der Anker dieses ίο Zusatzgenerators liegt in dem Stromkreis des als Sender wirkenden Stromwenders .mit daran angeschlossenem Spannungsteiler, während seine Erregerwicklung in den Stromkreis der Regeleinrichtung eingeschaltet ist. Auch hat man schon vorgeschlagen, in den Mehrphasenstromkreis des Motors . einer Fernsteuereinrichtung der eingangs geschilderten Art Widerstände in Form von Drosselspulen einzuschalten. Eine derartige An-Ordnung ist zwar einfacher als die vorher erwähnten, aber durch die Drosselspulen wird gerade bei Erhöhung der Frequenz der in dem Mehrphasenstromkreis fließenden Ströme die Spannung herabgesetzt.
Um diesen Nachteil bei der einfächeren Anordnung zu vermeiden, hat man für Fernsteueranlagen ähnlicher Art auch schon vorgeschlagen, in dem Mehrphasenstromkreis des Motors der Fernsteuereinrichtung an- Stelle " 30 der Drosselspülen jeder Phasenwicklung des Motors einen rein Ohmschen Widerstand vorzuschalten, und zwar aus Metall, dessen Leitvermögen geringer ist als das des Kupfers. Dadurch wird der Widerstand des Mehrphasenstromkreises über den Wert erhöht/den er unter sonst gleichen Umständen bei Verwendung von Kupferleitern für die Verbindung zwischen Stromwender und Motor und für die Motorwicklung- annehmen würde. Aber auch eine derartige Anordnung ist noch nicht ganz frei von Nachteilen.

Da der Motor bei allen Drehzahlen ein möglichst gleichbleibendes Drehmoment entwickeln soll, kommt es darauf an, daß der ,45 Strom je Phase ebenfalls möglichst gleichbleibt. Verwendet man Widerstände der zuletzt angegebenen Art, so erreicht man zwar eine Begrenzung des Stromes bei niederen Frequenzen bzw. niederen Drehzahlen des Motors, "aber bei Wachsender Drehzahl des Motors nimmt seine Gegen-EMK zu, und da der Vorschaltwiderstand gleichbleibt, nimmt der Strom entsprechend ab. Soll also das' Drehmoment gleichbleiben, dann ist es notwendig, daß der Vorschaltwiderstand mit zunehmender' Drehzahl und Frequenz abnimmt. . Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der jeder Phasenwicklung des Motors vorgeschaltete Widerstand aus der Parallelschaltung eines Kondensators und eines Ohmschen Widerstandes besteht.

Bei kleineren Drehzahlen und damit niederen Frequenzen fließt der Strom über den Ohmschen Widerstand. Wächst die Drehzahl und damit die Frequenz, dann nimmt die,Größe der vorgeschalteten Widerstandskombination ab, da bei wachsender Frequenz der Strom seinen Weg über den Kondensator nimmt, dessen Widerstand nach bekannten Gesetzen mit steigender Frequenz fällt.

Ein Atisführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist auf der· Zeichnung dargestellt.

Mit ι ist der Stromwender bezeichnet, dessen Segmente mit dem an einer Gleichspannung liegenden Spannungsteiler 2 verbunden sind.

3, 3' und 3" sind die Bürsten des Stromwenders i. Sie sind je über eine aus dem Ohmschen Widerstand 4 und dem parallel dazu liegenden Kondensator 5 bestehende Widerstandskombination mit der dreiphasigen Läuferwicklung 6 des Synchronmotors verbunden. 7 ist die gleichstromerregte Feldwicklung des Synchronmotors.

Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, wenigstens einen der Widerstände 4 und 5 regelbar auszuführen und die Regelung mittels eines frequenzabhängigen Relais selbsttätig durchzuführen.

Beispielsweise besteht in Fig. 2 die Kapazität 5 aus mehreren parallel geschalteten Kondensatoren, die an den Steuerschalter 8 angeschlossen sind. Der bewegliche Teil des Steuerschalters 8 wird von einem Frequenzrelais 9 angetrieben, das in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel als frequenzabhängiger Drehmagnet ausgebildet ist. Die Wicklung i-i des Drehmagneten 9 ist entweder in Parallel- oder Reihenschaltung an den Mehrphasenstromkreis angeschlossen. Mit steigender Frequenz nimmt der den Anker ΐσ durchsetzende Fluß ab, so daß allmählich die ebenfalls auf den Anker einwirkende Gegenkraft der Feder 12 überwiegt. Unter dem Einfluß der Feder 12 werden dann die einzelnen Kondensatoren der Kapazität 5 nacheinander mittels des Regelschalters eingeschaltet.

Selbstverständlich kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß statt der Kapazität S der Ohmsche Widerstand 4 regelbar ausgeführt ist. Die Anordnung muß dann so getroffen sein, daß mit steigender Frequenz der Ohmsche Widerstand 4 abnimmt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung für einen Synchronmotor mit veränderlicher Drehzahl und etwa konstantem Drehmoment zur Fernsteuerung von schweren Gegenstän-

   den, wie Geschützen oder Scheinwerfern, mittels eines Mehrphasenstromes, welcher durch Bürsten von der stromwenderartigen Kontaktbahn eines mit Gleichstrom gespeisten Spannungsteilers abgenommen und einem der gegeneinander umlaufenden Teile des Motors über Widerstände zugeführt wird, zum Zwecke, die beim Arbeiten des Motors durch gegenelektromotorische Kraft hervorgerufene Schwächung des Mehrphasenstromes und damit des Drehmomentes des Motors zu beschränken, dadurch gekennzeichnet, daß der jeder Phasen wicklung des Motors vorgeschaltete Widerstand aus der Parallelschaltung eines Kondensators und eines Ohmschen Widerstandes besteht.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der jeder Phase vorgeschalteten Widerstandskombination regelbar ist und von einem frequenzabhängigen Relais selbsttätig gesteuert wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen