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Einrichtung an Kontaktsteuerungen mit zwei Geschwindigkeitsstufen
Die üblichen Kontaktsteuerungen mit zwei Geschwi,ndi.gkeitsstufen, die unter Verwendung
eines Grob-Fein-Übertragungssystems arbeiten, wobei dem Grobsystem die große, dem
Feinsystem die kleine Geschwindigkeit des Steuermotors zugeordnet ist, weisen insbesondere
dann Mängel auf, wenn bei hohen Drehwerten am Feinsystem mit kleinen Folgegeschwindigkeiten,
großen Synchronisierungsgeschwindigkeiten und großer statischer Genauigkeit gearbeitet
werden soll. Durch die Forderung der großen statischen Genauigkeit müssen die Kontaktwinkel
sehr eng justiert werden, was aber eine .große Pendelneigung zu Folge hat. Zur Erzielung
der kleinen Folgegeschwindigkeit wird in den Ankerkreis des. Steuermotors ein Widerstand.
geschaltet, der beim- Synchronisieren kurzgeschlossen wird. Hierdurch tritt aber
auf der der Folgegeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeitsstufe ein großer
Abfall des Drehmomentes. auf. Unter Berücksichtigung der Leistungs- und Drehmomentenverhältnisse
der Steuerung kann die Übersetzung zwischen Folgegeschwindigkeit und Synchronisierungsgeschwindigkeit
durch Einstellung des Widers.tandes@ nicht größer als 1 : q. gewählt werden, was
für die- praktischen Erfordernisse nicht ausreicht.
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Es ist weiterhin ,auch bekannt, durch Änderung der Ankerspannung des
Steuermotors brauchbare Drehzahlstufen zu erhalten.-Abgesehen
von
großen Leistungsverlusten und vorn Platzbedarf der dabei erforderlichen Spannungsuntersetzungsmittel
ist hierdurch eine Drehzahluntersetzung bei Berücksichtigung noch einwandfreien
Anlaufes. und Normallast nur in engen Grenzen, möglich. An sich wäre der Steuermotor
wohl in der Lage, auch bei entsprechender Unterspannung im, wesentlichen das volle
Drehmoment abzugeben. Allerdings würden sich dann Belastungsschwankungen infolge
der niedrigen Spannung in unerwünschter Weise in, Drehzahlschwankungen des Steuermotors
auiswirken. Stellenweise Getriebeschwergängigkeit würde jedenfalls schon eine Betriebsstörung
zur Folge haben.
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Es ist ferner bei Einrichtungen zur motorischen Einstellung eines
Gegenstandes entsprechend einer vorgegebenen Bewegung bekannt, durch Schalter mit
tirridlartigem Arbeiten einen Widerstand, in den Ankerstromkreis des Steuermotors
ein- und auszuschalten, das tirrillartige Arbeiten erfolgt dabei während der Beseitigung
des Wegfehlers im Sinne einer Drehzahlverminderung; wenn die Ankerspannung des Einstellmotors
einen bestimmten Betrag übersteigt.
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Die bei denn bekannten mit zwei Drehzahlstufen arbeitenden Einrichtungen
.auftretenden Nachteile werden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vermieden..
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Kontaktsteuerungen mit zwei Geschwindigkeitsstufen
und einem einen Widerstand in den Ankerstromkreis eines Steuermotors tirrillartig
ein-und ausschaltenden Schalter, bei der ein Grob-Fein-Übertragungssystem. Verwendung
findet, wobei dem Grobsystem die große, dem Feinsystem die kleine Geschwindigkeit
des Steuermotors zugeordnet ist. Erfindurrgsgemäß bewirkt das- tirrillartge Arbeiten
ein Fliehkraftschalter; der beim Ansprechen des Feinsystems den Widerstand in den
Ankerstromkreis des Steuermotors. ein- und ausschaltet, beim Ansprechen des Grobsystems
jedoch kurzgeschlossen ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
dargestellt. Es zeigt Fig. i den. grundsätzlichen Aufbau einer Kontaktsteuerung
mit Fliehkraftschalter und Fig.2 den Fliehkraftschalter selbst.
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Mit i ist der Grobgeber, mit 2 der Feingeber, mit 3 der Grobempfänger
und mit 4 der Feinempfänger eines an sich bekannten Fernübertragungssystems bezeichnet,
wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen Grobgebers und. Feingeber beliebig sein
kann. Mit dem Anker des Grobempfängers 3 sind entweder die Nockengcheibe 5 oder
die Kontakte 6 und 7 und mit dem Anker des Feinempfängers q: entweder die Nockenscheibe
8 öderwdie Kontakte 9 und io verbunden. Die Teile 5, 6 und 7 bilden das Grobschaltwerk,
die Teile 8, g und io das Feinschaltwerk. Vom Grobschaltwerk: werden die beiden
Relais i i und 12 betätigt, welche ihrerseits die Arbeitskontakte i iä, i ib und
i2a, i2b Sowie die Ruhekontakte ira, rzd und 12a, z2d stellen. Der Steuermotor besteht
aus dem Anker 13 und den beiden Feldwicklungen 14 und. 15, von denen eine für den
Rechtslauf und eine für den. Linkslauf vorgesehen ist. z6 ist der gegebenenfalls
regelbare Widerstand, der mit Hilfe eines Fliehkraftschalters 17 in den Ankerstromkreis
des Steuermotors ein- und ausgeschaltet wird.. Der Fliehkraftschalter 17 kann unmittelbar
auf der Welle des Steuermotors befestigt sein oder auch über ein Getriebe angetrieben
werden.: Den Ruhekontakten iia und 12, sowie dem Fliehkraftschalter 17 _ sind Funkenlöschstrecken
parallel geschaltet, welche aus je einem Widerstand 18, z9 bzw. 2o und einem Kondensator
2@i, 22 bzw. 23 bestehen. Die Rückstellung der Schaltwerke geschieht in an sich
bekannter Weise.
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Bei einer kleinen Verstellung des Gebers kommt zunächst einer der
Kontakte g oder io des Feinschaltwerkes zum Ansprechen, und der Steuermotor 13,
14,i 5 beginnt mit vollem Drehmoment in der einen oder anderen Drehrichtung zu:
laufen; solange der Fliehkraftschalter 17 geschlossen bleibt. Bei einer bestimmten,
einstellbaren Drehzahl öffnet der Fliehkraftschalter 17 seinen Kontakt und schaltet
demzufolge den Widerstand 16 in den Ankerstromkreis des Steuermotors ein. Hierdurch
sinkt die 'D-rehzahl des. Steuermotors wieder und der Kontakt des Fliehkraftschalters
17 wird wieder geschlossen. Dies hat zur Folge, daß, der Widerstand 16 kurzgeschlossen
wird und die Drehzahl des Steuermotors erneut steigt; und zwar bis zum nächsten
Öffnen .des Kontaktes des Fliehkraftschalters 17. Dieses Spiel wiederholt sich so
lange, wie nur das Feinschaltwerk arbeitet.
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Spricht bei einer größeren Verstellung zwischen Geber. und Empfänger
des übertragungssystems, z. B. beim Synchronisieren, das Grobschaltwerk an, so wird
entweder das Relais ii -oder das Relais 12 betätigt. Das Ansprechen des Relais i
i oder 12 hat zur Folge, daß. die Kontakte iig, ilb oder 12a, 12b geschlossen, die
Kontakte i 1g, 11d oder 12g, 12d dagegen geöffnet werden. Durch das Öffnen der Kontakte
ii,'bzw. i2, wird. das Feinschaltwerk überhaupt wirkungslos gemacht. Das Schließen
der Kontakte m@ bzw. i2b bewirkt ein Kurzschließen des Kontaktes des Fliehkraftschalters
17; so daß sein Öffnen
ohne Einfluß auf den Lauf des Steuermotors
ist.
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Liegt die Schaltdrehzahl für den Fliehkraftschalter z. B. bei 450
Umdrehungen je Minute und die Drehzahl des Steuermotors bei etwa 5500 Umdrehungen
je Minute, so läßt sich bei vollem Drehmoment in, beiden Stufen ein Übersetzungsverhältnis
zwischen Folgegeschwindigkeit und. Synchronisierungsgeschwindi.gkeit von etwa i
: 12 erreichen.
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Wird für den. Fliehkraftschalter ein solcher mit radialer Kontaktanordnung
verwendet, so öffnet er in der einen Drehrichtung beschleunigt, in der anderen dagegen
verzögert. Die Abhängigkeit der Öffnung des Fliehkraftschalters von der Drehrichtung
ist auf die Massenträgheit des radial angeordneten Kontaktarmes zurückzuführen.
Für die Steuerung selbst bedeutet dies das Arbeiten mit verschiedenen Folgegeschwindigkeiten
für die beiden Drehrichtungen.
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In der Fig. 2, ist nun ein beschleunigungsunabhängiger Fliehkraftschalter
dargestellt, dessen Kontaktöffnung nicht in radialer, sondern in axialer Richtung
erfolgt. Auf der Welle 24 des Steuermotors 13, 14, 15 ist eine Scheibe 25 befestigt,
welche einen Kontakt 26 trägt.
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Der Gegenkontakt 27 ist an dem einen Ende eines um den Punkt 28 drehbaren
Hebels 29 befestigt, dessen anderes Ende ein einstellbares Gewicht 30 trägt.
Die Kontakte 26 und 27 werden mit Hilfe einer Feder 31 zunächst geschlossen gehalten.
Beim Erreichen einer bestimmten Drehzahl überwindet das Fliehgewicht 30, .die Kraft
der Feder V und der Kontakt 27 wird in der Pfeilrichtung vom Kontakt 26 abgehoben.
Die Ausschaltstellung ist gestrichelt gezeichnet.
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Die Aufteilung in zwei Geschwindigkeitsstufen erfolgt, um den Steuermotor
von der hohen Synchronisierungsgeschwindigkeit des Grobschaltwerkes über die stark
herabgesetzte Geschwindigkeit des Feinschaltwerkes sanft in die Ruhelage einlaufen
zu lassen, und zwar bei einer verhältnismäßig engen Einstellung des Feinkontaktwinkels
a, wodurch wiederum eine höhere statische Genauigkeit erreicht wird. Die Größe des
Kontaktwinkels a am Feinschaltwerk beträgt etwa + 60, des Kontaktwinkels ß am Grobschaltwerk
etwa + 50.