DE679853C

DE679853C - Anordnung zur Regelung elektrischer Maschinen auf konstante Spannung oder kionstanteDrehzahl mittels Elektronensteuerroehren

Info

Publication number: DE679853C
Application number: DE1930679853D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Dr-Ing E H R Ruedenberg
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1930-09-16
Filing date: 1930-09-16
Publication date: 1939-08-14
Also published as: AT133427B

Description

Anordnung zur Regelung elektrischer Maschinen auf konstante Spannung oder konstante Drehzahl mittels Elektronensteuerröhren Bei der Regelung elektrischer Maschinen auf konstante Spannung oder konstante Drehzahl werden in vielen Fällen Elektronensteuerröhren verwendet, die in den Erregerstromkreis der Maschine eingeschaltet sind und deren Steuergitter von der zu regelnden Größe beeinflußt werden. Man kann damit eine sehr genaue Ausregelung der Spannung oder der Drehzahl erreichen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, die den Vorzug hat, daß man bei der Ausregelung der elektrischen Maschine mit wesentlich kleineren Elektronensteuerröhren auskommt bzw. eine wesentlich kleinere Anzahl von Verstärkerröhren (Vorröhren) verwenden kann.
Erfindungsgemäß sind an der elektrischen Maschine Hilfswicklungen vorgesehen, die als. Kompound- .oder Gegenkomp3undwicklungen oder Gegenerregerwicklungen wirken und so bemessen sind, da.ß sie einen Teil der gewünschten Regelung der Maschine übernehmen, während für die Ausregelung des Restes der zu regelnden Größe der Strom in einer fremderregten Erregerwicklung der Maschine mit Hilfe von Elektronensteuerröhren geregelt wird. Abgesehen von der Ersparnis an Elektronenröhren ergibt sich dabei noch der weitere Vorteil, daß man die elektromagnetische Ausregelung mittels der Hilfswicklungen ziemlich grob einstellen kann, wodurch sich deren Wirkung gut beherrschen und mit relativ einfachen Mitteln durchführen läßt, während auf der anderen Seite die Feinregelung durch die Steuerröhren nur den elektromagnetisch nicht ausregulierten Rest zu übernehmen hat.
An sich ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der zur Regelung einer Gleichstrommaschine auf konstante Spannung ein mechanisch arbeitender Schnellregler vorgesehen ist, der ,einen Widerstand im Stromkreis der von. der Klemmenspannung der Maschine gespeisten Erregerwicklung steuert. Außerdem besitzt die Gleichstrommaschine eine Kompoundwicklung. Die Anordnung nach der Erfindung, bei der der Strom in der fremderregten Erregerwicklung mit Hilfe von Elektronenröhren geregelt wird, weist demgegenüber einen wesentlichen technischen Fortschritt auf. Trotzdem der Elektronenröhrenregler mit einem zweiten Regler kombiniert wird, bleiben doch die vorteilhaften Eigenschaften des Elektronenröhrenreglers, nämlich seine hohe Regelgenauigkeit und insbesondere seine trägheitslose Regelung, voll erhalten. Die bei der Erfindung verwendete Grobregelung hat nämlich die Eigenschaft, daß ihre Regelwirkung ebenfalls urverzögert erfolgt. Der induktive Widerstand dieser Regelwicklungen bzw. die Zeitkonstante dieser Wicklungen ist sehr gering, da, z. B. Kompound- oder Gegenkompoundwicklungen mit Widerständen (den Verbrauchern der Maschine) in Reihe. geschaltet sind, deren Widerstandswert ein hohes Vielfaches des Widerstandes in der Kompoundwicklung ist, so daß Beine Änderung .des Verbraucherstromes auch ;eine momentane Änderung des Stromes in der Kompoundwicklung und damit eine momentane Regelungswirkung ,erzwingt. Ferner bietet die Regelung von elektrischen Maschinen mittels Elektronenröhren allein insofern Schwierigkeiten, als die mit Hochvakuum arbeitenden Elektronenröhren nur für verhältnismäßig geringe Ströme (Leistung) ausgeführt werden können, wenn man nicht zu teuren Sonderkonstruktionen oder zu einer Parallelschaltung von sehr vielen Röhren greifen will. Die Anordnung nach der Er-' findung vermeidet auch diesen Nachteil, da von der Regelleistung nur ein geringer Bruchteil über die Elektronensteuerröhren geht, während der weitaus überwiegende Teil von der Grobregelung übernommen wird.
Es sind auch bereits Anordnungen bekannt, bei denen eine Gleichstrommaschine mehrere Wicklungen aufweist, von denen eine von einer Elektronenröhre geregelt wird. Bei diesen bekannten Anordnungen sind aber die von der Elektronenröhre nicht geregelten Wicklungen keine Kompound-, Gegenkompound- oder Gegenerregerwicklungen irr Sinne der Erfindung, da sie nicht dazu dienen, einen Teil der Regelung der Maschine zu übernehmen und auf diese Weise die Elektronenröhre von der Regelleistung zu eritlasten.
In der Zeichnung isst die Erfindung. an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es soll die Drehzahl eines Gleichstrommotors auf einem konstanten Betrag bei wechselnder Belastung gehalten werden. Der Motor besitzt dazu eine von der Batterie i gespeiste Erregerwicklung 2 und eine als Gegenkampeundwicklung ausgebildete, vom Ankerstrom gespeiste Wicklung 3. Die Gegenkompoundwicklung 3 ist so bemessen, daß sie die Dreh- , zahl des Motors durch Feldschwächung bei Belastung einigermaßen konstant hält. Für die genaue Ausregelung der konstanten Drehzahl ist in dem Stromkreis der Wicklung noch eine Elektronensteuerröhre q. eingeschaltet. Parallel zu der Röhre q. liegt, wie bekannt, ein Ohm:scher Widerstand 5. Dies hat den Vorteil, daß durch die Elektronenröhre nur ,ein Teil des Regelstromes fließt und daß außerdem bei Unterbrechung des Stromes in der Elektronenröhre trotzdem der Erregerstrom nicht unterbrochen wird. Das Steuergitter 6 an der Elektronenröhre wird in an sich bekannter Weise von der Spannung einer mit dem Motor gekuppelten Tachometerdynamo 7 in Gegenschaltung mit der Spannung einer Batterie 8 gespeist. Bei Abweichung der Drehzahl vom Sollwert ergibt sich dann eine Änderung des Anodenstromes in der Elektronenröhre q. und damit auch in der Wicklung z, die die Drehzahländerung wieder rückgängig macht.
Die dargestellte Anordnung könnte man auch für die Konstanthaltung der Spannung eines Gleichstromgenerators verwenden. In diesem Falle müßte jedoch die Kompoundwicklung 3 die Hauptmagnetisierung unterstützen, und das Steuergitter der Elektronenröhre ¢ würde dann von der Spannung des Generators. erregt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Regelung elektrsclier Maschinen auf konstante Spannung oder konstante: Drehzahl, mittels Elektronensteuerröhren, gekennzeichnet durch an der Maschine vorgesehene Hilfswicklungen, die als Kompound-,oder Gegenkomp3undwicklungen oder Gegenerregerwicklungen wirken und so bemessen sind, daß sie einen Teil der gewünschten Regelung der Maschine übernehmen, während für die Ausregelung des Restes der zu regelnden Größe der Strom in einer fremderregten Erregerwicklung der Maschine mit Hilfe von Elektronensteuerröhren geregelt wird.