DE626866C

DE626866C - Einrichtung zur Regelung eines aus Wechselstrom umgeformten Gleichstroms

Info

Publication number: DE626866C
Application number: DE1930626866D
Authority: DE
Inventors: Hans Schuchmann
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1930-12-19
Filing date: 1930-12-19
Publication date: 1936-03-04

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 4. MÄRZ 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c GRUPPE 5927

2IC S idf3,

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Dezember 1930 ab

Zum Zweck der Drehzahlregelung von Elektromotoren werden bekanntlich Fliehkraftkontaktregler benutzt, bei denen entsprechend den Drehzahlschwankungen zwei Kontakte für längere oder kürzere Zeit abwechselnd geschlossen und geöffnet werden. Die Kontakte steuern dabei einen Gleichstrom, der zur Beeinflussung der Drehzahl der Maschine dient. Um eine möglichst empfindliche Regelung zu erzielen, muß der Kontaktabstand im allgemeinen sehr klein gehalten werden. Auch ist es nicht angängig, wegen der oft sehr hohen Drehzahlen die Maße der Kontakte groß zu machen. Es ergeben sich infolgedessen verhältnismäßig kleine Kontaktflächen. Diese Umstände bringen es mit sich, daß sich zwischen den Kontakten ein Lichtbogen ausbilden kann. Ist die Öffnungszeit der Kontakte nur gering, so besteht die Gefahr, daß der Lichtbogen nicht abreißt, wodurch die Regelwirkung der Kontakte stark beeinträchtigt oder ganz unmöglich gemacht wird. Aber selbst in den Fällen, wo die Öffnungszeit der Kontakte zum Abreißen des Lichtbogens ausreicht, wirkt dieser dadurch schädlich, daß eine Materialwanderung von einem Eontakt zum anderen eintritt. Diese Materialwanderung hat sich bei den praktischen Ausführungen als so groß erwiesen, daß die Regler nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit unbrauchbar wurden. Wie schon erwähnt, kann man dieser Erscheinung nicht durch Vergrößerung der Kontakte entgegenwirken, da der Stromübergang sich, nicht gleichmäßig über die Kontaktoberfläche verteilt.

Gemäß der Erfindung wird zur B;eseitigung dieser Nachteile ein grundsätzlich anderer Weg beschriften, der darin besteht, daß die Kontakte nicht mit einer Gleichstromquelle in Reihe geschaltet werden, sondern daß die Kontakte an eine Wechselstromquelle in Reihe oder parallel mit einem Gleichrichter geschaltet sind, der als Stromquelle für den zu steuernden Gleichstrom dient. Es ist einleuchtend, daß unter diesen Umständen, wo also die Kontakte mit Wechselstrom gespeist werden, keine schädliche Materialwanderung einsetzen kann. Außerdem wird die Regelwirkung der Kontakte dadurch verbessert, daß ein etwa auftretender Lichtbogen nach kurzer Zeit durch das periodische Verschwinden des Wechselstromes rechtzeitig unterbrochen wird.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Verhinderung der Materialwanderung einen über die Reglerkonitakte verlaufenden Gleichstrom durch einen Kommutator umzupolen. Die Anwendung des Kommutators ist jedoch wegen der entstehenden Kontaktschwierigkeiten sehr nachteilig. Außerdem ist die Frequenz des über die Reglerkontakte verlaufen-

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

Hans Schuchmann in Berlin-Schmargendorf.

den Stromes bei Anwendung eines zweiteiligen Kommutators nur gleich der Drehzahl, d. h. wesentlich geringer, als bei der Anord-¹ ■ nung gemäß der Erfindung. Eine Erhöhung dieser Frequenz durch weitere Unterteilung des Kommutators würde auch die Kontaktschwierigkeiten erhöhen. Eine möglichst hohe Wechselfrequeiiz des Stromes ist jedoch mit Rücksicht auf schnelles und sicheres Abreißen des gegebenenfalls zwischen den Reglerkontakten auftretenden Lichtbogens erwünscht.

Die Erfindung ist überall da anwendbar, wo es darauf ankommt, einen Gleichstrom mit Hilfe abwechselnd geschlossener und geöffneter Kontakte zu steuern. Sie kommt also nicht nur für Drehzahlregler für Elektromotoren in Frage, sondern ist auch da am Platze, wo ein Gleichstrom durch Relaiskontakte getastet werden soll.

In den Fig. 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt. ^ Fig. ι stellt die Anwendung des Gedankens in grundsätzlicher Form dar. 1 und 2 sind die beiden abwechselnd geschlossenen und geöffneten Kontakte. Sie liegen in· Reihe mit einem Gleichrichter 3 an der Wechselstromquelle 4. Mit 5 ist ein Gleichstromverbraucher bezeichnet, beispielsweise eine Zusatzerregerwicklung einer 'elektrischen Maschine, durch den der durch die Kontakte geregelte Strom fließen soll. Sind die Kontakte geöffnet, so ist der Wechselstromkreis unterbrochen und es fließt auch, kein Gleichstrom durch den Widerstand 5, bei geschlossenen Kontakten dagegen bewirkt der Gleichrichter einen Gleichstromfluß durch den Widerstand 5.

Der Gleichrichter und die Kontaktstrecke, könnten auch zueinander parallel und beide mit einem Vorwiderstand in Reihe an der Wechselstromquelle liegen." In diesem Fall wird bei geschlossenen Kontakten der größte Teil der Wechselspannung an dem Vorwiderstand abfallen und der Gleichrichter kernen oder nur einen geringen Gleichstrom liefern. In Fig. 2 ist eine Einrichtung zur Konstanthaltung der Motordrehzahl unter Verwendung eines Fliehkraftreglers dargestellt,: dessen Kontakte erfindungsgemäß mit Wechselstrom gespeist sind. Die zu regelnde Maschine 1 ist ein Repulsionsmotor, dessen . Erregerwicklung 2 an eine Wechselstromquelle 3 angeschlossen ist. In den Stromkreis der auf dem Kollektor 4 schleifenden Bürsten 5 und 6 sind die Sekundärwicklungen 9 und ι ο zweier Eisen- 5,5 drosseln 7 und 8 eingeschaltet. Die Drehzahl wird in diesem Beispiel in der bereits vorgeschlagenen Weise - durch Änderung der Gleichstromvormagnetisierung der beiden Drosseln mit den Gleichstromwicklungen 11 und 12 geregelt.

Auf der Achse des Repulsionsmotors sitzt der Fliehkraftregler 13, dessen Kontakte 14 und 15 über die Schleifringe 16,17 und die Bürsten 18, 19 gemäß der Erfindung in Reihe mit dem Gleichrichter 20 an eine Wechselstromquelle 21 angeschlossen sind. Entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel wird der durch die Wicklungen 11 und 12 fließende Gleichstrom im Takte der Bewegungen der Reglerkontakte gesteuert. Vergrößert sich infolge Sinkens der Drehzahl die Schließungszeit der Kontakte 14 und 15, so wird durch Zunahme der Gleichstromvorerregung der Wechselstromwiderstand der Drossel vermindert und die Motordrehzahl dementsprechend erhöht.

An Stelle der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Trockengleichrichter können selbstverständlich, auch Röhrengleichrichter, Kristallgleichrichter oder Pendelgleichrichter verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung eines aus Wechselstrom umgeformten Gleichstroms unter Verwendung von Kontakten, die je nach der gewünschten Gleichstromgröße verschieden lang geöffnet und geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die go Kontakte auf der Wechselstromseite in Reihe oder parallel mit einem Gleichrichter geschaltet sind, der als Stromquelle für den zu steuernden Gleichstrom dient.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Drehzahlregelung von Elektromotoren unter Verwendung von Fliehkraftkontaktreglern, gekennzeichnet durch den Anschluß einer mit Gleichstrom zu speisenden Hilfswicklung eines Motors oder einer vormagnetisierten Drosselspule an den Gleichrichter.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen