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Elektrische Fernsteueranlage für schwere Gegenstände Für die motorische
Einstellung eines Gegenstandes, z.B.einesGeschützes oderScheinwerfers, in Abhängigkeit
von einer gegebenen Steuerbewegung, etwa der Bewegung des Empfängers eines elektrischen
Fernübertragungssysterns, ist es bekannt, den Antriebsmotor des Gegenstandes in
Abhängigkeit von cler Fehlstellung zwischen dem Steuerorgan und dein einzustellenden
Gegenstand und darüber hinaus entsprechend der jeweiligen Ge-
schwindigkeit
der Einstellbewegung so zu regeln, daß durch diese zusätzliche Regelung die Pendelbewegungen
des einzustellenden Gegenstandes unterdrückt werden, welche dieser infolge der Trägheit
seiner Massen bzw. der Trägheit der Regeleinrichtung bei einer reinen Wegfehlersteuerung
ausführen würde. Die Regelung in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit
wird bei bekannten Einrichtungen durch ein mit dem Antrieb gekuppeltes Schwungrad,
z: B. in Verbindung mit einem Fliehkraftregler, bewirkt, der eine zusätzliche Verstellung
einer von dem zu regelnden Motor getriebenen Welle entsprechend demStellungsunterschiedzwischen
dem Steuerorgan und dem einzustellenden Gegenstand bewirkt.
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Es ist ferner eine ferngesteuerte Einrichtung mit Leonard-Antrieb
hekanntgeworden, bei dem die Erregung des Leonard-Generators proportional einer
Steuerspannung ist, die in einer Art Kurzschlußwicklung eines elektrisehen Differentialempfängers
bei Fehlstelltingen zwischen dem.einzustellenden Gegenstand und dem Steuerorgan
induziert wird. Dabei ist die Kurzschlußwicklung auf dein mit dem einzustellenden
Gegenstand gekuppelten Ständer des Empfängers angeordnet, während das Feld des Empfängerankers
mit dem Geber drehbar ist. Der Anker des Einpfängers ist hierbei noch durch ein
Schwenkmagnetsystern mechanisch verstellbar. Die Erregerwicklung dieses Systems
ist in zwei Teile geteilt, von denen der eine von einer konstanten Gleichstro,mquelle
aus, der andere durch die vom Leonard-Generator erzeugte Spannung erregt wird. Das
Schwenkmagnetsysteni verdreht den zurBildung derSteuerspannungfür den Generator
dienenden Teil des elektrischen Empfängers nun stets in der Weise, daß die in der
Ständerwicklung des Empfängers induzierte Steaerspannung in dem für die Unterdrückung
der Pendelbeweigungen des einzustellenden Gegenstandes erforderlichen Maße vergrößert
bzw. verkleinert wird. Die Bildung der einerseits von der Spannung des Leonard-Generators,
also von der Geschwindigkeit des einzustellenden Gegenstandes, und andererseits
' von der Fehlstellung zwischen dem Steuerorgan und dem einzustellenden Gegenstand
abhängigen Steuerspannung ist bei dieser bekannten Anlage sehr -verwickelt, da beide
Teile des dafür vorgesehenen Differentialempfängers mechanisch verstellbar sein
müssen.
Die Verstellung des mit einer verhältnismäßig großen Masse behafteten Ankers durch
das Schwenkmagnetsystem kann aber niemals ganz trägteitslos erfolgen uiid' führt
die durch daher die ihrerseits gesamte Anlage leicht zu gerade Pendelungeii»"' verl-ni.e'u
den werden sollen. Außerdem ist eine Gleicii7-#, richtung und Verstärkung der Steuerwechselspannung
erforderlich, um sie zur Erregung des Leonard-Generato#rs verwenden zu können.
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Die Erfindung betrifft eine im Prinzip mit der bekannten übereinstimmende
Steuerung, nämlich eine elektrische Fernstetteranlage für schwere Gegenstände, die
einen Geber und einen Empfänger motorähnlicher Bauart sowie einen den Gegenstand
antreibenden Steuerniotor enthält, dessen Regelvorrichtung durch den Empfänger in
Abhängigkeit von der Fehlstellung zwischen Gegenstand und Geber steuerbar ist und
bei welcher der Empfänger unter Zuhilfenahme einer in zwei Teile unterteilten Wicklung,
deren einer Teil zugleich mit dem Steuermotor aus derselben Stromquelle, deren anderer
Teil fremd gespeist wird, eine Beeinflussung im, Sinne der Vermeidung von Pendelungen
des schweren Gegenstandes erfährt, bei der aber das mit Trägheit behaftete Schwenkmagnetsystem
durch rein elektromagnetische Mittel ersetzt ist. Erfmdungsgemäß ist die im Sinne
der Vermeidung von Pendelungen wirkende unterteilte Wicklung in dem inoto:rähnlichen
Empfänger als Feldwicklung untergebracht. Bei Verwendung eines Leonard-Satzes züm
Antrieb des schweren Gegenstandes und eines Zwischenempfängers in Gestalt eines
Doppeldrehfeldgebers zwischen Geber und Empfänger ist der bewegliche Teil des Zwischenempfängers
mit dem Steuermotor gekuppelt und in dem Einpf änger außer einem gleichbleibend
erregten Feldwicklungsteil ein vorzugsweise -um go' gegen diesen Feldwicklungsteil
versetzter, an den Leonard-Generator angeschlossener Feld-wicklungsteil angeordnet.
Als Stromquelle für die Feldwicklungsteile des Gebers und des Empfängers dient dabei
der zur Entnahme von Wechselstrorn mit Schleifringen ausgerüstete, mit dem Leo#nard-Generator
phasenrichtig gekuppelte Antriebsmotor des Leonard-Satzes.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der
Zeichnung beschrieben.
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Es handelt sich darum, die Bewegung des Geb#ers 41 möglichst synchron
auf den schweren Gegenstand 42 durch einen Leonard-Aiitrieb zu übertragen. Der Anker
des Geb#ers 41 ist mit drei Leitungen auf den Anker43 eines Doppeldrchfeldgebers
geschaltet; dabei steht der Anker 43 über ein Getriebe 44 und 1
45 mit deni
Einstellmotar 46 in Verbindung, der für den Antrieb des schweren Gegenstandes 42
vorgesehen ist. Die im Stator 47 des Doppeldrelifeldgebers induzierten Spannungen
.Wirken auf den Anker 48 eines Empfängers.
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je Schaltung ist so getroffen, daß der An ' ]<er 48 nur
ausschlägt, wenn die Stellung des Cxebers 41 mit der des Doppeldrehfeldgebers 43,
47 und mit der des einzustellenden Gegenstandes 42 nicht übereinstimmt. Dabei werden
von dem auf der verlängerten Achse des Empfängerankers 48 sitzenden Kontaktarm 49,
der über eine Schleifbürstenanordnung 5o angeschlossen ist, zwei Kontaktreihen 51
bzw. 52
betätigt, die Widerstände 53 bzw. 54 kurzschließen. Dadurch
wird die Erregung in den gegensinnig geschalteten Erregerspulen 55
bzw.
56 des dauernd laufenden, vom Motor 58 angetriebenen Generators
57 geregelt. Entsprechend erhält der Generator 57 eine Erregerspannung.
Die Kontakte 51 'bzw. 52
und die Widerstände 53 bzw. 54 sind so eingestellt,
daß eine dem Ausschlag vom Enipfänger 48 proportionale Spannung erhalten wird. Demgemäß
wird der Einstellmotor 46 in Drehung versetzt und der schwere Gegenstand 42- in
die Stellung des Gebers 41 ge-
bracht. Gleichzeitig wird über den Doppeldrehfeldgeber43,47
der Kontaktarm49 durch den Empfänger48 wieder in seine Nullstellung zurückgedreht.
Es treten aber leicht erhebliche Verzüge zwischen den Ausschlägen des Empfängers
48, also bei Fehlstellun"gen des schweren Gegenstandes 42, und den ihnen entsprechend
am Motor 46 erhaltenen Drehmomenten auf, was, wie eingangs erwähnt, zu erheblichen
Pendelungen führt.
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Bei dein Ausführungsbeispiel hat der Einpfä,nger 48 darum außer seiner
dauernd eingeschalteten Erregerwicklung 61 eine zweite, 65, die gegenüber
der ersten um go0 versetzt angeordnet sein möge. Diese bezieht ihren Wechselstrom
von Schleifringen 63 und 64 des Generators 57, also jeweils dessen
Erregung bzw. dem 'Hotordrehinoment entsprechend. Die in der Wicklung
65 erhaltene Erregung ist in Phase mit derjenigen der Wick--lung 61, da diese
mit der Gebererregerwicklung 62 an den Schleifringen 59 und 6o des
dauernd laufenden Motors 58 liegt und dieser in phasenrichtiger Kupplung
den Generator 57 antreibt. Die beiden Wechselfelder in 61 und 65 setzen
sich zu einem resultierenden Feld zusammen, auf welches sich der Anker 48 einstellt.
Be:wegt: sich der Anker 48 sehr langsam hin und her, siiuid also die Beträge der
Fehlstellunge-n des Gegenstandes 42 sehr klein, so treten im Generator
57 keine wesentlichen Verzüge auf. Es wird beim Schalten der Kontakte 51
und 5:2 in diesem Falle eine entsprechende Erregung in der Wicklung
65
erhalten. Diese ist so angeschlossen, daß sich
das resultierende
Statorfeld im selben Sinne wie das Ankerfeld 48 bewegt. Da sich, der Anker 48 aber
stets auf sein Ständerfeld einstellt, so werden seine Ausschläge bei langsam veränderlichen
Fehlstellungen des Gegenstandes 4:2 entsprechend verkleinert. Es ist dasselbe, wie
wenn man dem Schwingungszentrum, als Nullstellung des Hebels 49 betrachtet, unter
Wegfall der Wicklung 6,5 eine dem jeweiligen Fehler gleichsinnige Zusatzbewegung
erteilt hätte. Es besteht also hier dir Fall, daß bei sehr langsamen Pendelungen
das Schwingungszentrum selbst eine Schwingung (Grundbewegung) ausführt, die mit
der Pendelung in Phase ist; diese stört die Einstellung nicht, da beim Fehler Null
auch das Schwingungszentrum durch Null geht. Tritt nun aber in sehr kurzer Zeit
eine größere Fehlstellung des- Gegenstandes 42 auf, wobei der Anker 48 entsprechend
ausschlägt und plötzlich der Hebel 48 Kontakte s i schaltet, so folgt die Spannung
im Generatc)r 57 sehr verzögert; die Wicklung 65 erhält anfangs .keine
Erregung. Das Schwingungszentrum bleibt in der Nullage, obwohl ein Fehler entstanden
ist. Es hat also entgegen seiner sonst im Sinne des (langsamen) Fehlers erfolgenden
Grundbewegungen ausgeschlagen. Der Ausschlag des Ankers 48 erfolgt also jetzt mit
dem wahren Fehler und schaltet dabei bedeutend mehr Kontakte Si bzw. 52 und
beeinflußt den Generator 57 sehr viel kräftiger, als wenn derselbe Fehler
nur ganz langsam entstanden wäre, wo gleichzeitig die Erregung in 65 stattfindet.
Der Motor 46 wird also entsprechend beschleunigt und holt den Fehler bald ein. Inzwischen
ist ab-er die Spannung des Generators 57 unzulässig hochgeschnellt,
d. h. es ist für den Rückgang des Fehlers ein zu großes Drehmoment am Motor
46 eingestellt. Entsprechend wird aber auch die Wicklung 65 nun stärker erregt,
als es sonst dem Fehler entspricht; der Anker stellt sich auf das resultierende
Feld ein, und das Schwingungszentrum verschiebt sich dadurch mehr, als die Grundbewegung
sonst bei langsamen Fehlern ausmacht. Da sich inzwischen der Fehler verkleinert,
seine Bewegungsrichtung sich also umgekehrt hat, verschiebt auch das Schwingungszentrum
sich entgegengesetzt wie bei wachsendem Fehler.
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Wenn bei der Erfindung immer davon ge-
sprochen ist, daß die
Ständerwicklung in zwei Teile unterteilt werden soll, so. könnte natürlich auch
der Anker an die Stelle des Ständers treten und demgemäß die Ankerwicklung in zwei
Teile unterteilt werden, ohne daß damit derRähmenderErfindungverlassenwürde.