DE694791C

DE694791C - Device to compensate for armature feedback in electrical machines, especially transmitters for remote controls

Info

Publication number: DE694791C
Application number: DE1937G0096310
Authority: DE
Inventors: Elie Granat
Original assignee: Compagnie des Forges et Acieries de la Marine et dHomecourt
Current assignee: Compagnie des Forges et Acieries de la Marine et dHomecourt
Priority date: 1936-10-31
Filing date: 1937-09-24
Publication date: 1940-08-08

Description

in Parisin Paris

Die Erfindung bezieht sich auf eine Art des Ausgleichs der Ankerrückwirkungen in elektrischen Maschinen, insbesondere bei solchen Geräten, die als Sender oder Übertrager zur Fernsteuerung oder Fernanzeige dienen. Diese Maschinen enthalten·, insbesondere bei den gemäß älteren Erfindungen der Erfinder ausgebildeten Vorrichtungen, Bürstensätze, die sich auf ihren Kollektoren .drehen und eine Anzahl von Empfängerin sp^eisen. Da die Zahl 'dieser Empfänger veränderlich sein kann, ergibt sich, daß die Belastung des Ankers, der diese Empfänger über die Bürsten speist, sich ebenfalls ändert. Die auf diese Weise hervorgerufenen Schwankungen der Ankerrückwirkung oder Ankergegenwirkung erzeugen notwendigerweise Änderungen in der. Verteilung der Potentiale unter den Bürsten, die die Übereinstimmung der Stellung der Empfangsgeräte und der des Sende- oder Übertragungsgerätes ungünstig beeinflussen. Es ist ,also wichtig, daß in diesem Falle die Schwankungen oder "Änderungen der Ankerrückwirkung kompensiert werden, und 'daß man in jedem Augenblick trotz der Änderung der Zahl der Empfänger die Abstimmung zwischen diesen Empfängern und dem Sender aufrechterhält.The invention relates to a way of compensating for the armature feedback electrical machines, especially those used as transmitters or transmitters serve for remote control or remote display. These machines contain ·, especially at the devices designed according to the inventors' earlier inventions, brush sets, the turn on their collectors and one Number of recipients. Because the number of these recipients can be changed can, it follows that the load on the armature that these receivers over the brushes feeds, also changes. The fluctuations in anchor reaction or anchor counteraction caused in this way necessarily produce changes in the. Distribution of potentials among the Brushes that ensure that the position of the receiving devices and that of the transmitting or transmission device unfavorably. It is so important that in this one If the fluctuations or changes in the anchor reaction are compensated, and 'that at any moment, despite the change in the number of recipients, the coordination between these recipients and maintains the transmitter.

Um einen Ausgleich der Ankerrückwirkung zu erzielen, ist der Sender oder Übertrager mit zwei gleichartigen Wicklungen 'uind zwei gleichartigen Bürstensätzen versehen, die miteinander so gekuppelt sind, daß sie in an sich bekannter Weise gegengleichläufig um-The transmitter or transmitter is used to compensate for the anchor reaction with two identical windings and two identical sets of brushes, which are connected to one another are coupled in such a way that they rotate in opposite directions in a manner known per se

laufen, wobei erfindungsgemäß die gleichphasigen Bürsten der beiden mit einer Wicklung verbundenen Bürstensätze miteinander paarweise durch Ausgleich sleitungen verbundien und die Bürstensätze selbst in bezug auf eine Indifferenzlinie des Senders symmetrisch angeordnet sind. Es können hierbei entweder zwei miteinander gekuppelte gleichartige Maschinen mit je einem Kollektor ι ο und einem zugehörigen Bürsteinsatz oder auch eine 'einzige Maschine mit zwei Wicklungen auf einem gemeinsamen Läufer und je ein Kollektor für jede Wicklung mit einem zugehörigen Bürstensätz verwendet werden.
,Die Verbindung der gleichphasigen Bürsten ermöglicht unter dem Einfluß der bei Belastungsänderungen durch Verstellung der Indifferenzlinie erzeugten Potentialdifferenz zwischen zwei verbundenen Bürsten 'einen Gleichgewichtsstrom, der 'diese Potentialdifferenz aufzuheben und infolgedessen für diejenigen Ströme, welche die Empfänger von zwei einander zugeordneten Bürsten aus speisen, das Potential aufrechtzuerhalten sucht, das der in Betracht gezogenen Belastung entspricht, wobei die Wirkungen der senkrecht zum Induktionsfeld gerichteten Komponente der Ankerrückwirkung. auf diese Weise unabhängig von der augenblicklichen Belastung aufge-3« > hoben werden.run, according to the invention the in-phase brushes of the two sets of brushes connected to one winding connected to each other in pairs by compensating lines and the sets of brushes themselves are arranged symmetrically with respect to an indifference line of the transmitter. Either two machines of the same type coupled to one another, each with a collector and an associated brush insert, or a single machine with two windings on a common rotor and one collector for each winding with an associated brush insert can be used.
The connection of the in-phase brushes enables under the influence of the potential difference between two connected brushes generated when the load changes by adjusting the indifference line 'an equilibrium current that' cancels out this potential difference and consequently for those currents that feed the receivers from two mutually associated brushes that Seeks to maintain a potential corresponding to the load under consideration, taking into account the effects of the component of the armature feedback perpendicular to the induction field. in this way can be canceled regardless of the current load.

Zur Erläuterung sind auf der Zeichnung schematisch zwei Ausführungsformen der Sendevorrichtungen zur Fernsteuerung dargestellt, bei denen die erfindungsgemäßen Vervollkommnungen angewandt sind.For explanation, two embodiments are shown schematically in the drawing Transmitting devices for remote control shown, in which the invention Perfections are applied.

Fig. ι zeigt zwei gekuppelte Generatoren mit Ausgleich der Ankerrückwirkung, welche den Fernsteuersender bilden.Fig. Ι shows two coupled generators with compensation of the armature reaction, which form the remote control transmitter.

Der Motor 1 treibt dabei die Läufer 5 und 6 ♦o der beiden Generatoren an, deren Ständer S, S' bei 2 von Drehstrom, beliebigier Frequenz, die selbst gleich Null sein kann, gespeist werden. Die beiden Läufer tragen je eine Wicklung, die zu dem entsprechenden Kollektor 3 bzw. 4 führt. Auf den Kollektoren 3, " 4 sitzen zwei Sätze von je drei in gleichem Abstand befindlichen Bürsten 7 bzw. 8, die mechanisch durch eine schematisch durch die Verbindung L dargestellte Vorrichtung verbunden sind; diese mechanische Verbindung L bewirkt zwangsläufig, daß die beiden Bürstengeschirre sich ständig in entgegengesetztem Sinne und mit der gleichen Geschwindigkeit unter der Einwirkung eines gemeinsamen, von Hand oder auf andere Weise hervorgerufenen Antriebs drehen.The motor 1 drives the rotors 5 and 6 ♦ o of the two generators, the stator S, S ' at 2 of three-phase current, any frequency, which can even be zero, fed. The two rotors each have a winding that leads to the corresponding collector 3 or 4. On the collectors 3, "4 are two sets of three equally spaced brushes 7 and 8, which are mechanically connected by a device shown schematically by the connection L ; this mechanical connection L inevitably has the effect that the two brush harnesses are constantly Rotate in the opposite sense and at the same speed under the influence of a common drive produced by hand or otherwise.

Die Bürsten dieser beiden Geschirre speisen parallel die Empfänger durch die Drähte 12, 13, 14, die an entsprechende Drähte 9, 10, 11 angeschlossen sind, welche paarweise die Bürsten der beiden Bürstengeschirre verbinden, welche ursprünglich symmetrisch in bezug auf die Indifferenzlinie für eine gegebene Belastung, die beispielsweise gleich ' Null ist, sind und infolgedessen immer dasselbe Potential bei der Belastung Null beibehalten, da die Bürsten infolge ihrer Drehung in entgegengesetztem Sinne zwangsläufig immer symmetrisch in bezug auf die Indifferenzlinie oder Neutralitätslinie bleiben. Dies Ergebnis läßt sich leicht aus folgenden Überlegungen verstehen: The brushes of these two harnesses feed the receivers in parallel through the wires 12, 13, 14, which are connected to corresponding wires 9, 10, 11 are connected, which in pairs connect the brushes of the two brush harnesses, which were originally symmetrical in with respect to the indifference line for a given load, for example the same 'Is zero, are and consequently always maintain the same potential at zero load, since the brushes inevitably as a result of their rotation in the opposite sense always remain symmetrical with respect to the line of indifference or neutrality. This result can easily be understood from the following considerations:

Wenn man zwei gleichartige sandende oder übertragende Vorrichtungen betrachtet, die im selben Sinne umlaufen und deren Induktionsfeld als feststehend vorausgesetzt wird, so werden 'die Spannungen längs den Kollektoren der beiden Maschinen auf jeder Maschine übereinstimmend verteilt werden.If one considers two similar sending or transmitting devices that circulate in the same sense and their induction field is assumed to be fixed, so are the tensions along the collectors of the two machines on each machine be distributed consistently.

Wenn man zwei Bürsten betrachtet, die sich auf den 'entsprechenden Kollektoren symmetrisch in bezug auf die Neutrallinie verschieben, während die Maschine leer läuft, so werden diese beiden Bürsten ständig infolge der Symmetrie der Spannungen in bezug auf 'die Neutral- oder Indifferenzlinie auf demselben Potential bleiben.If you look at two brushes that are symmetrical on the 'corresponding collectors move with respect to the neutral line while the machine is idling, so these two brushes are constantly related due to the symmetry of the voltages on 'the neutral or indifference line remain the same potential.

Wenn man drei Bürsten betrachtet, die elektrisch im Winkel von 120⁰ zueinander auf jedem der Kollektoren angeordnet sind, so ist es klar, daß man durch Drehung der beiden Bürstengeschirre um gleiche Größen und in entgegengesetztem Sinne in bezug auf die Indifferenzlinie äquipotentiale oder Ausgleichsverbindungen zwischen den entsprechenden Bürsten der beiden Maschinen wird herstellen können. Man wird auf diese Weise das dargestellte System von zwei gleichartigen Maschinen, bei deinen die relative Umlaufbewegung der Bürsten in bezug auf den Kollektor umgekehrt ist, hergestellt haben. Es wird dabei keinerlei Stromfluß zwischen den beiden Maschinen erfolgen, die jedoch den Empfängern Strom liefern können, die an das Netz angeschlossen sind, welches von den Ausgleichsverbindungen oder äquipotentialen Verbindungen gebildet wird.. .-If one considers three brushes which are electrically arranged at an angle of 120 ^° to one another on each of the collectors, it is clear that by rotating the two brush harnesses by equal amounts and in opposite directions with respect to the line of indifference, equipotentials or equalizing connections between the appropriate brushes of the two machines will be able to produce. In this way the system shown will have been produced by two machines of the same type, in which the relative rotation of the brushes with respect to the collector is reversed. There will be no current flow between the two machines, but they can deliver current to the receivers that are connected to the network, which is formed by the equalization connections or equipotential connections .. .-

Wenn die Maschinen mit gleicher Verteilung auf den beiden Maschinen Strom liefern, so wird die Ankerrückwirkung, welche i»o durch den Stromfluß im Anker erzeugt wird, die Indiff erenzlinie in einem gewissen Winkel im L^Tmlaufsinne des Ankers oder im umgekehrten Sinne verlagern, je nachdem ob die Maschine als Dynamo oder Motor arbeitet. When the engine produce with the same distribution on each machine current, the armature reaction is that i »o is generated by the current flowing in the armature, the indiff erenzlinie at a certain angle in the L ^T mlaufsinne of the armature or displace in the opposite direction, depending depending on whether the machine works as a dynamo or a motor.

Jede Bürste wird also in bezug auf die Indiff erenzlinie um einen gleichen Winkel verstellt werden. Lediglich die Richtung dieser Verstellung ändert sich entsprechend der betrachteten Maschine, da diese Verstellung bei der einen Maschine im Sinne einer Ver-Each brush is thus at an equal angle with respect to the indiff erence line adjusted. Only the direction of this adjustment changes according to the considered machine, since this adjustment in the one machine in the sense of a

größerung der Potentiale' 'und hei der .andern Maschine im Sinne einer Verkleinerung· der Potentiale infolge der symmetrischen Anordnung der beiden Bürstensätze, erfolgt. Die Bürsten der untereinander durch Ausgleichsleitungen verbundenen Bürstenpaare werden also verschiedene Potentiale anzunehmen suchen, 'und zwar 'die eine Bürste ein Potential, das..größer, und die. andere ein Potein-. ίο tial, das kleiner als dasjenige Potential ist, welches der Belastung Null entspricht. Dadurch wird ein Stromfluß entstehen, der i|n jeder der beiden Maschinen 'ein Kompensationsfeld erzeugen wird. Infolgedessen werden in. allen Fällen die Empfänger Potentiale empfangen, die lediglich zu jedem Zeitpunkt durch 'die gleichen und entgegengesetzten Winkelverstellungen der beiden Bürstensätze in bezug auf die !entsprechenden Induktionsfelder bestimmt werden, und sie werden sich infolgedessen um einen entsprechenden Winkel drehen; dabei Werden die übertragenen Potentiale nicht durch 'die Anbergegenwirkung beeinflußt. Infolge der Parallelschaltung der Bürsten, von denen die leine 'eine Phasenvoreilung und 'die andere eine Phasenverzögerung von gleicher Größe in bezug auf die theoretische Phase aufweist, die sich aus ihrer Stellung auf dem Anker ergibt, wird die Phase der Empfangsgeräte durch die Änderung der Belastung des Senders ,nicht beeinflußt. enlargement of the potentials '' and is called the .other Machine in the sense of a reduction · of the potentials as a result of the symmetrical arrangement of the two sets of brushes. The brushes of the pairs of brushes connected to one another by compensating lines are So try to accept different potentials, 'and indeed' the one brush a potential, the .. bigger, and the. other a potein-. ίο tial, which is smaller than the potential which corresponds to the load zero. This will create a current flow which i | n each of the two machines' a compensation field will generate. As a result, in all cases the receivers become potentials received that only at any point in time by 'the same and opposite angular adjustments of the two sets of brushes in relation to the corresponding induction fields can be determined, and as a result they will move by an appropriate angle turn; The transferred potentials are not influenced by the counter effect. As a result of the parallel connection of the brushes, of which the line 'one phase lead and 'the other has a phase lag of equal magnitude with respect to the theoretical phase resulting from its Position on the anchor results, the phase of the receiving devices is changed by the change the load on the transmitter, is not affected.

In den vorstehendein Ausführungen ist angenommen worden, daß das Induktionsfeld der beiden das Sender- oder Übertragungsgerät bildenden Maschinen fest ist. In the above it has been assumed that the induction field of the two machines forming the transmitter or transmission device is fixed.

Wenn man jetzt ,annimmt, daß dieses Induktionsfeld sich unter dem Einfluß des von der Leitung 2 kommenden ' Dnehstromes (Dreiphasenstromes) verschiebt, so behält die vorstehende Überlegung ebenfalls ihre Gültigkeit, vorausgesetzt daß die relativen Verschiebungen jedes der Bürstensätze in bezug auf das Induktionsfeld der entsprechenden Maschine die gleichen sind, damit die Phasenverschiebungen, die sich dabei unter den Bürstensätzen 7 bzw. *8 ergeben, gleichbleiben; dadurch wird !ermöglicht, daß die paarweise parallele Kupplung dieser Bürsten oder Schleifkontakte aufrechterhalten werden kann.If one now assumes that this induction field is under the influence of the the line 2 coming 'Dnehstromes (three-phase current) shifts, the retains The above consideration is also valid, provided that the relative displacements each of the brush sets are the same with respect to the induction field of the corresponding machine, so that the phase shifts, which result under the brush sets 7 or * 8 remain the same; this enables the parallel coupling of these brushes or Sliding contacts can be maintained.

Um dieser Bedingung zu genügen, brauchtTo meet this condition, one needs

man also nur die Anschlüsse an dem Sender jeder der Maschinen derart anzuordnen, daß die Felder sich im geeigneten Sinne drehen, was dazu führen kann, daß die Induktionsfelder der beiden Maschinen, welche das Sendegerät bilden, sich in umgekehrten Sinnen drehen'.So you just have to arrange the connections on the transmitter of each of the machines in such a way that the fields rotate in the appropriate sense, which can lead to the induction fields of the two machines that use the Form transmitter, turn in opposite senses'.

Man kann auch den Umlaufsinn der Induktionsfelder auf jeder der beiden Maschinein im selben Sinne lerfolgein lassen und den-Drehungssinn der Anker umkehren; die beiden Bürstensätze drehen sich dann im. selben Sinne.One can also determine the direction of rotation of the induction fields on each of the two machines in the same sense letting in success and the sense of rotation reverse the anchor; the two sets of brushes then rotate in. the same Senses.

Bei der auf. Fig. 2 dargestellten abweichenden Ausführungsform sind die beiden Generatoren zu einem einzigen zusammengefaßt und haben leinen gemeinsamen Ständer S sowie einen gemeinsamen Läufer 5; letzterer trägt die beiden Ankerwicklungen, die mit den entsprechendein Kollektoren 3 bzw. 4 verbunden .sind.At the on. Fig. 2 shown different Embodiment, the two generators are combined into a single one and have a common stand S and a common runner 5; the latter carries the two armature windings, which are connected to the respective collectors 3 and 4, respectively are connected.

Die Wirkungsweise ist annähernd dieselbe wie in dem vorstehend behandelten Falle, und der Ausgleich erfolgt in derselben Weise in den Verbindungsleitungen zwischen den entsprechenden Bürsten der Bürsteinsätze 7 und 8.The mode of action is approximately the same as in the case treated above, and the equalization takes place in the same way in the connection lines between the respective ones Brush the brush inserts 7 and 8.

Es ist jedoch angebracht, die oben angegebenen Vorsichtsmaßnahmen bezüglich der relativen Verschiebungen des .Bürsteinsatzes, des Läufers und des Induktionsfeldes zu treffen. Diese Ausführungsform des Sendegerätes erfordert eine besondere Spulung des Ankers, bei weichern eine der beiden Wicklungen umgekehrte Anschlüsse enthalten muß, derart, daß 'die Wicklungssinne !entgegengesetzt sind; dies kann durch Kreuzung, der zu einem der Kollektoren führenden Anschlüsse symmetrisch in bezug auf 'eine diametrale Achse dieses Kollektors erfolgen.However, it is advisable to follow the precautions given above regarding the to meet relative displacements of the .Bürsteinsatzes, the rotor and the induction field. This embodiment of the transmitter requires a special winding of the armature, in the case of softer one of the two windings must contain reversed connections, in such a way that that 'the winding senses! are opposite; this can be done by crossing that to one of the Collectors leading connections symmetrically with respect to 'a diametrical axis this collector.

Claims

Patent claims:

1. Device to compensate for armature feedback in electrical machines with brush sets rotating on collectors, especially in such machines, which serve as a transmitter for remote control or remote display, and where one Multiple motor-type receivers connected to the brush sets are controlled by their adjustment, characterized in that- 'the in-phase brushes of two similarly coupled in opposite directions with regard to the direction of rotation, with respect to a line of diffraction

■ symmetrically arranged brush sets (7, 8) connected to one another in pairs by compensating lines (9, 10, 11) are.

2. Apparatus according to claim r, characterized in that for both brush sets (7, 8) two mutually coupled machines of the same type (5, S; S ', 6) each with a collector (3, 4) with the associated brush set are available.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that for both sets of brushes (7, 8) a single machine (5, S, Fig. 2) with two windings

to the. common runner and one collector each (3, 4) with the associated Brush set is present.

4. Apparatus according to claim 1, characterized marked that on the. One runner for both sets of brushes The only collector machine has a coincident winding for both sets of brushes is arranged.

5. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the runner the two machines or the two windings of the same machine by crossing the one of the collectors (3, 4) leading winding connection connections symmetrically to a diametrical axis of the associated collector in are wound in the opposite sense.

For this purpose ι sheet of drawings