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Gleichlaufregeleinrichtung für Mehrmotorenantriebe, deren Teilmotoren
durch gittergesteuerte Stromrichter geregelt werden Es ist bekannt, daß durch die
Anwendung gesteuerter Stromrichter für die Regelung der Teilmotoren bei Mehrmotorenantrieben
gegenüber den bisher allgemein üblichen Regeleinrichtungen mancherlei Vorteile erzielbar
sind. Als Stromrichter werden dabei zweckmäßig gittergesteuerte gas- oder dampfgefüllte
Entladungsgefäße verwendet, die in die Stromkreise der Teilmotoren, bei Gleichstrommotoren
in den Ankerkreis oder in den Feldkreis oder in beide, geschaltet sind. Für die
Steuerung der Gitterkreise der Entladungsgefäße in Abhängigkeit von Abweichungen
der Drehzahl der Teilmotoren von ihrem Sollwert sind verschiedene Schaltungen vorgeschlagen
worden.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der bisher angegebenen Gleichlaufregeleinrichtungen
und besteht darin, daß die übertragungsmittel. welche zwischen die selbsttätigen
Regler und die Gittersteuerungseinrichtunggeschaltetsind, so ausgebildet werden,
daß die Größe des Aussteuerungswinkels, mit anderen Worten, bei einem gittergesteuerten
Entladungsgefäß die Größe der Zündverzögerung, auf einen bestimmten Wert begrenzt
wird. Die Drehzahlregler werden zu dem Zweck mit Begrenzungsvorrichtungen ausgerüstet,
damit die von den Reglern eingestellten Zündverzögerungsänderungen der Entladungsgefäße
einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten können. Die Wirkungsweise der Regeleinrichtung
nach der Erfindung und die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile seien im folgenden
näher erläutert.
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Der Stromdurchgang eines gesteuerten Entladungsgefäßes wird bekanntlich
dadurch verändert, daß zwischen dem Zeitpunkt der Zündung und dem Nulldurchgang
bzw. dem Maximum der Anodenspannungshalbwellle verschiedene zeitliche Phasenverschiebungswinkel.
eingestellt «erden. Notwendige Vorbedingung für einen gesicherten Betrieb der Entladungsgefäße
ist dabei, daß die Steuerungseinrichtungen, welche den Zündwinkel bestimmen, mithin
die Steuerungseinrichtungen, welche die periodischen Spannungsänderungen im Gitterkreis
bewirken, mit der an den Anoden liegenden Spannung im Synchronismus bleiben. Würde
man die gemäß der Erfindung vorgeschlagene endliche Begrenzung der Steuerbewegungen
der Gittersteuerapparate nicht vorsehen, so könnte diese Bedingung nicht erfüllt
werden, und es bestände die Gefahr, daß bei relativ großen Belastungsstößen eine
Störung des Betriebes eintritt.
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Bei einem 1@lehrmotorenantrieb kann- es vorkommen, daß zwischen der
Leitgröße, beispielsweise der Drehzahl deiner Leitwelle, und der Drehzahl eines
oder mehrerer Teilmotoren sehr große Differenzen auftreten. Die von dem Differential
angetriebenen Regler laufen. dann mit einer der Drehzahldifferenz entsprechenden
Geschwindigkeit
um. Bei den bisher üblichen Regelanordnungen mit im Feldkreis der Motoren Moder
im Feldkreis von. Zusatzmaschinen liegendenNebenschlußregle-: konnte diese Reglerbewegung
ohne weiteresin Kauf genommen werden, weil ein Gleäel@r strommotor infolge der `mehr
oder weniger. großen magnetischen Trägheit ohne weiteres in seinem Felde periodisch
zwischen zwei mehr .oder weniger weit voneinander entfernt liegenden Grenzwerten
geregelt werden kann. Der von dem Differential angetriebene Regler ändert den Feldwiderstand
periodisch zwischen Null und seinem Höchstwert, ohne daß Unzuträglichkeiten im Motorstromkreis
dadurch hervorgerufen werden. Mit zunehmender Angleichung der Motordrehzahl an die
Leitdrehzahl werden die Reglerbewegungen langsamer, bis das mit dem Regler verbundene
Glied des Differentials zur Ruhe gekommen ist.
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Würde man bei einem Mehrmotorenantrieb, der mit gitt@erg@esteuerten
Entladungsgefäßen betrieben wird, in gleicher Weise verfahren, so würde der Betrieb
nicht möglich sein. Ein dauernd periodisch zwischen zwei Grenzwerten geänderter
Gittersteuerungsapparat würde notwendig den Synchronismus zwischen Anodenspannung
und Gitterspannung stören. Durch die Erfindung werden diese Störungen dadurch vermieden,
daß der auf das Gitter einwirkende Steuerapparat nur bis zu einer bestimmten. Grenze
den Reglerbewegungen des Differentials folgt, dann aber einen bestimmten Wert beibehält.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Schaltungsschema
eines Mehrmotorenantriebes dargestellt. Der Einfachheit halber sind nur drei Motoren
1, 2 und 3 eingezeichnet, von denen der Motor 1 als Leitmotor dient. Zweckmäßig
wählt man zum Leitmotor den Motor, der die größten Schwungmassen besitzt. Man erzielt
auf diesem Wege eine gewisse Dämpfung für die auf die Steuergitter der Entladungsgefäße
einwirkenden Reglerhewegungen. In den Ankerkreis der Motoren sind Entladungsgefäße
q. bis 6, beispielsweise Quecksilberdampfgleichrichter, geschaltet, deren Anoden
an ein Drehstromnetz RST angeschlossen sind.
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Zur Steuerung der Gitterspannungen in Abhängigkeit von Drehzahlabweichungen
der Teilmotoren gegenüber dem Leitnvotor dienen synchron umlaufende Kontaktapparate,
deren Bürsten im vorliegenden Fall mit elektrischen Differentialen 7 gekuppelt sind.
Die Differentiäle sind einerseits an ein Leitnetz 8 angeschlossen, welches von einem
Leitgenerator 9 gespeist wird, und anderseits an- Steuergeneratoren i o, die mit
den Teilmotoren 2 und 3 mechanisch gekuppelt sind. Zur Übertragung der Bewegungen
der elektrischen Differentiale auf die Bürsten dienen bekannte übertragungsmittel,
beispielsweise Schneckentriebe i i. Zwischen dem Schneckentrieb und dem Differential
sind gemäß der Erfindung Einrichtungen eingeschaltet, die die Bewegung des Bürstenapparates
auf ein=en bestimmten Winkel zu beiden Seiten einer Mittellage begrenzen. Man kann
dazu eine m=echanische Verbindung zwischen Bürstenapparat und Differential verwenden,
wie sie im Prinzip in Fig.2 dargestellt ist. Eine Welle 2o ist mit dem Differential
mechanisch verbunden, während eine sie umschließende Hohlwelle 21 mit dem Bürstenapparat
gekuppelt ist. Das Drehmoment zwischen beiden wird durch :eine Kugel 22 übertragen,
die durch eine Feder 23 in der gezeichneten Stellung gehalten wird. Sobald der Bürstenapparat
an seine eine,oder andere Grenzstellung gelangt und dort durch einen Anschlag o.
dgl. festgehalten wird, gibt die Feder 23 nach, und die beiden Wellen 2o und 21
können sich frei gegeneinander bewegen. Das gleiche Ziel kann ,auch noch durchandere
gleichwertige Mittel erreicht werden. Mit besonderem Vorteil können Rutschkupplungen
verwendet werden, die zwischen die Drehzahlregler und die Gittersteuerungseinrichtungen
geschaltet sind.
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Die synchron umlaufenden Teile der Steuerapparate, die den Teilmotoren
i, 2 und 3 zugeordnet sind, werden bei dem in Fig. i dargestellten Mehrmotorenantrieb
durch einen Hilfssynchronmotor 12 .angetrieben, welcher wechselstromseitig an das
Drehstromnetz RST angeschlossen ist. Es ist angenommen, daß die Ankerwicklung des
Motors entgegen der üblichen Bauart im Rotor liegt, das Drehstromnetz ist daher
über Schleifringe an den Motor angeschlossen. Die Gleichstromerregerwicklung liegt
im stillstehenden Teil des Motors und besteht aus zwei Wicklungsteilen, die räumlich
derart gegeneinander versetzt sind, daß ihre Feldachsen einen bestimmten Winkel
miteinander bilden. Die Wicklungen sind über Widerstände 13 und 1 4. an Gleichstrom
angeschlossen, können daher je für sich geregelt werden. Je nach der Größe der in
den beiden Teilwicklungen fließenden Erregerströme erhält man ein resultienendrs
Feld, durch das die Synchronlage der Kontaktapparate im Gitterkreis der Gleichrichter
q., 5 und 6 bestimmt ist. Da der Motor 12 an, das gleiche Drehstromnetz angeschlossen
ist wie die Anoden der Steuergleichrichter, so bleibt stets Synchronismus zwischen
den Frequenzen der Gitterspannungen und der Anodenspannungen der Gleichrichter erhalten,
und bei Änderung der Richtung des Gleichstromerregerfeldes des Motors 12 wird nur
die Phasenlage zwischen der Gitterspannung und
der Anodenspannung
der Gleichrichter geändert. Der Rotor des Hilfsmotors i a ist mechanisch mit den
umlaufenden Kontakten der Kontaktapparate der Steuergleichrichter verbunden. Der
Bürstenapparat dieser Kontaktapparate ist bei den Teilmotoren 5 und 6 über einen
Schneckentrieb i i mit einem Steuermotor 7 verbunden, während der Bürstenapparat
15 bei dem Leitmotor i im Raum stillsteht.