DE637672C

DE637672C - Einrichtung zur Gleichlaufregelung von Elektromotoren mit in den Stromkreis der Motoren geschalteten gittergesteuerten Stromrichtern

Info

Publication number: DE637672C
Application number: DES109773D
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Leukert
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-06-18
Filing date: 1933-06-18
Publication date: 1936-11-02

Description

Um den Gleichlauf zwischen Elektromotoren zu erzwingen, von denen irgendwelche beweglichen Gegenstände angetrieben werden, hat man vorgeschlagen, in den Stromkreis der Motoren gittergesteuerte Stromrichter zu schalten und diese Stromrichter in Abhängigkeit von der gegenseitigen Winkellage der Motoren selbsttätig derart zu steuern, daß zwangsläufig Gleichlauf bzw. Gleichstellung zwischen den Motoren hergestellt wird. Derartige Steuerungen können besonders auch zur Fernverstellung von durch Elektro- -motoren angetriebenen beweglichen Gegenständen, beispielsweise zur zwangsläufigen Verstellung von Scheinwerfern in Abhängigkeit von Winkeldrehungen an diesen zugeordneten Fernrohren, oder auch zur Aufrechterhaltung des Gleichlaufes zwischen mehreren elektromotorisch angetriebenen Arbeitsmaschinen angewendet werden.

Für eine bekannte Gleichlaufregeleinrichtung, die mit Stromrichtern arbeitet, ist vorgeschlagen worden, in den Gitterkreis der Stromrichter einen Magnetkreis zu schalten und auf diesen Magnetkreis zwei Wechselstromerregungen einwirken zu lassen, die von den miteinander zu vergleichenden Drehzahlen abhängig sind. Die Wechselstromerregungen werden bei dieser bekannten AnOrdnung, die mit gittergesteuerten Hochvakuumelektronenrohren arbeitet, mitWechselspannungen gespeist, deren Frequenz den miteinander zu vergleichenden Drehzahlen entspricht.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannte Gleichlaufregeleinrichtung zu verbessern und vor allen Dingen auch für solche Regeleinrichtungen verwendbar zu machen, bei denen die in den Stromkreis der Motoren geschalteten Stromrichter mit Gas- oder Dampfentladungsstrecken arbeiten.

Gemäß der Erfindung ist der Magnetkreis, welcher im Gitterkreis des Stromrichters liegt, so stark gesättigt, daß nur in der Nähe des Nulldurchganges der resultierenden Wechselstromerregung eine Änderung des Magnetflusses und damit in dem Gitterkreis eine induzierte Spannung eintritt. Der Vorteil dieser besonderen Bemessung des im Gitterkreis des Stromrichters liegenden Magnetkreises besteht darin, daß die Phasendifferenz zwischen den Wechselspannungen, deren Frequenz durch die im Gleichlauf zu haltenden Motoren bestimmt wird, sich nur in einer Phasenverschiebung der im Gitterkreis des Stromrichters wirksamen Spannung auswirkt. Die Größe der resultierenden Wechselspannung des Magnetkreises, welche

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

Dr. Wilhelm Leukert in Berlwv-Siemensstadt.

durch die Größe der Phasendifferenz zwischen den beiden von den Elektromotoren bzw. deren Drehzahlen abhängigen Wechselstromerregungen bestimmt ist, hat somit auf die,, Steuerung des Gitterkreises des Stromrichter^ keinen Einfluß. Die Erfindung berücksichtig^ dadurch die besonderen Verhältnisse, welche' bei Gasentladungsgefäßen vorliegen. Bei diesen Entladungsgefäßen kommt es wesent-Hch darauf an, daß der Zeitpunkt, zu dem am Steuergitter des Entladungsgefäßes eine Potentialänderung ausgelöst wird, im Sinne der gewünschten Regelwirkung verschoben wird. Nur dieser Zeitpunkt soll von der Differenz zwischen der Phasenlage der beiden Wechselstromerregungen des Magnetkreises abhängig sein. Würde man den Magnetkreis nicht sättigen, so würde in Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen den beiden Wechselstromerregungen eine resultierende Wechselstromerregung im Gitterkreis des Entladungsgefäßes wirksam werden, welche nicht nur mit Bezug auf ihre Phasenlage, sondern auch mit Bezug auf ihre Amplitude von der Phasendifferenz der beiden Wechselstromerregungen abhängig ist. Die Steue^ rung des Entladungsgefäßes würde dann unsicher werden, weil die Amplitudenänderung sich auch im Sinne einer Phasenänderung auswirkt. Wählt man dagegen einen hochgesättigten Magnetkreis, der nur in der Nähe des Nulldurchganges der resultierenden Wechselspannung eine Flußänderung zuläßt, so ist die Amplitude der resultierenden Wechselstromerregung praktisch bedeutungslos für den Zündzeitpunkt des Gasentladungsgefäßes, insbesondere dann, wenn in den Gitterkreis noch eine negative Gleichstromvorspannung geschaltet ist.

Gittersteuerungseinrichtungen, bei denen gesättigte' Magnetkreise im Gitterkreis verwendet werden, sind an sich bei Stromrichtern, die mit gas- oder dampfgefüllten Entladungsgefäßen arbeiten, bekannt. Neu ist dagegen die Erkenntnis, daß diese besondere Form der Gittersteuerung gerade bei Gleichlauf regeleinrichtungen von wesentlicher Bedeutung ist. Bei den bekannten gas- oder dampfgefüllten Entladungsgefäßen war für die Wahl eines im Gitterkreis liegenden gesättigten Magnetkreises die Aufgabe maßgebend, den Zündzeitpunkt des Entladungsgefäßes möglichst genau festzulegen, ohne daß er von dem Kurvenverlauf der Zündkennlinie des Entladungsgefäßes und deren Änderung während des Betriebes abhängig ist. Beim Erfindungsgegenstand kommt es dagegen darauf an, schon bei verhältnismäßig kleinen Abweichungen zwischen den Frequenzen der . Wechsel.spannungen, die von den im Gleichlauf zu haltenden Motoren abhängig sind, Steuerimpulse auf den Gitterkreis eines Stromrichters zu übertragen, welche für die Steuerung ausreichend sind. Der Erfindung

bei die neue Erkenntnis zugrunde, daß die Sättigung des Magnetkreises auch ■jisehr kleinen Abweichungen zwischen den Frequenzen bereits ein Zündimpuls im Gitterkreis eines Gasentladungsgefäßes erzeugt werden kann, dessen Amplitude ausreichend ist, wobei 'die Amplitude von der Größe der im Magnetkreis wirksamen resultierenden Erregung praktisch unabhängig ist. In der Zeichnung ist in Fig. 1 das Schaltungsschema einer Steuerungseinrichtung nach der Erfindung dargestellt, während aus Fig. 2 ■ die gegenseitige Lage der beiden Wechselstromerregungen des zur Steuerung verwendeten Magnetkreises ersichtlich ist.

Zwei Arbeitsmaschinen I und 2 werden durch Elektromotoren 3 und 4 angetrieben, in deren Stromkreis Entladungsgefäße 5 und 6 liegen. Es ist angenommen, daß die Motoren 3 und 4 Gleichstrommotoren sind, welche über die als Gleichrichter wirkenden Entladungsgefäße 5 und 6 an ein Drehstromnetz 7 angeschlossen sind.

Die Arbeitsmaschine 1 soll in Abhängigkeit von der Arbeitsmaschine 2 verstellt werden bzw. sollen Winkel abweichungen zwischen den beiden Arbeitsmaschinen durch Änderung der Drehzahl des Motors 3 ausgeglichen werden. Die Arbeitsmaschine 2 und der ihr zugeordnete Motor 4 sind dementsprechend führend, während die Arbeitsmaschine 1 und ihr Motor 3 als geführt zu bezeichnen sind. Das Entladungsgefäß 6 erhält eine Steuerungseinrichtung 8, um willkürliche Drehzahländerungen beider Arbeitsmaschinen vornehmen zu können.

Im Gitterkreis des Entladungsgefäßes 5, welches dem geführten Motor 3 zugeordnet ist, liegt die Spule 9 eines eisengeschlossenen Magnetkreises 10. Der Magnetkreis besitzt außerdem zwei Wechselstromerregerwicklungenii und 12, die an Wechselstromgeneratoren 13 und 14 angeschlossen sind.

Die Wirkungsweise der Steuerungseinrichtung sei an Hand der Fig. 2 erläutert. Die Sinuslinieß entspricht dem Erregerstrom, der von dem S teuer generator 14, mithin von der führenden Arbeitsmaschine abhängig ist, während die Sinuslinie b in ihrer Phasenlage gegenüber der Sinuslinie α von dem Steuergenerator 13 abhängig ist. Die beiden Er- 11s regerwicklungen 11 und 12 sind, wie bereits erwähnt, derart gegeneinandergeschaltet, daß bei Gleichlauf der beiden Arbeitsmaschinen 1 und 2 die resultierende Erregung des Magnetkreises, mithin die Spannung in der Wicklung 9 gleich Null ist.

Sobald der Gleichlauf zwischen den beiden

Arbeitsmaschinen gestört wird, verschiebt sich die Sinuslinie b beispielsweise auf die neue Lage V, und es entsteht eine resultierende Erregung c als Differenz zwischen den beiden Erregungen α und b. In der Wicklung 9, die im Gitterkreis des Entladungsgefäßes 5 Ireitf, wird jetzt eine Wechselspannung .bestimmter Phasenlage induziert, die entsprechend eine Änderung des Stromdurchganges des Entladungsgefäßes 5 bewirkt. Die vorher aufgetretene Abweichung des Gleichlaufes zwischen den beiden Arbeitsmaschinen wird durch Änderung der Drehzahl des Motors 3 wieder ausgeglichen.

Der eisengeschlossene Magnetkreis 10 wird zweckmäßig so stark gesättigt, daß nur in der Nähe des Nulldurchganges der resultierenden Wechselstromerregung c eine Änderung des Magnetflusses eintritt.

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zur Gleichlaufregelung von Elektromotoren, insbesondere zur Fernverstellung von durch Elektromotoren angetriebenen beweglichen Gegenständen, unter Verwendung von in den Stromkreis der Motoren geschalteten gittergesteuerten Stromrichtern, mit deren Gitterkreis ein Magnetkreis gekoppelt ist, auf den zwei von der Drehzahl der Motoren abhängige Wechselstromerregungen einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis so stark gesättigt ist, daß nur in der Nähe des Nulldurchganges der resultierenden Wechselstromerregung eine Änderung des Magnetflusses und damit in dem Gitterkreis eine induzierte Spannung eintritt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen