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Fliehkraftkontaktregler für Elektromotoren Die Erfindung bezieht sich
auf Fliehkraftkontaktregler für Elektromotoren zum Ausgleich der Drehzahlschwankungen
infolge Temperaturänderungen. .
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Es ist bekannt, bei Fliehkraftkontaktreglern den auf der mitumlaufenden
Reglerscheibe angeordneten schwenkbaren Kontaktarm als Bimetallfeder auszubilden,
so daß bei Temperaturschwankungen die Federspannung konstant gehalten wird, wobei
sich jedoch der Abstand des schwingenden Kontakts von dein festen Kontakt stark
ändert, und zwar bei fallenden Temperaturen größer und bei steigenden Temperaturen
kleiner wird. Die Wege des schwingenden Kontaktarmes bis zum Anschlag an den festen
Kontakt sind also verschieden groß, so daß hierdurch die Genauigkeit des Reglers
insbesondere bei tiefen Temperaturen nachläßt. Mit zunehinender Amplitude des schwingenden
Kontaktarmes treten zusätzlich Stöße bei der Reglung der Motordrehzahl auf. Um Stöße
bei der Reglung zu vermeiden, d. h. den Kontaktabstand so klein wie möglich wählen
zu können, und um die Schwingungsamplituden des schwenkbaren Kontaktarmes konstant
zu halten, ist bereits vorgeschlagen worden, den schwenkbaren Kontaktarm in der
Ruhelage durch eine Wendelfeder und eine bogenförmige Blattfeder gegen einen festen
<<3nschlag zu halten, wobei die resultierende Spannung der beiden Federn bei
Temperaturänderungen dadurch konstant bleibt, däß die Blattfeder bei stärker werdender
Weridelfedersparmung durch Kontraktion schwächer wird, und umgekehrt. Durch diesen
Vorschlag kann die Regelwirkung des Kontaktreglers über einen sehr großen Temperaturbereich
konstant gehalten werden.
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Es wurde nun gefunden, daß auch dann eine konstant bleibende Reglerwirkung
erreichbar ist, wenn entsprechend der Erfindung der schwenkbare Kontaktarm in der
Ruhelage durch zwei parallel geschaltete
Wendelfedern, von denen
die eine Feder aus gewöhnlichem Federstahl, die andere Feder aus einem hochnickellegierten
Stahl mit geringem Wärmeausdehntingsbeiwert besteht, gegen einen festen Anschlag
gehalten wirsl.= Es werden auch hierdurch Stöße bei der Reglung vermieden, da der
Kontaktabstand so klein wie möglich gewählt «erden kann und <lie Schwingungsamplitude
des schwenkbaren Kontaktarmes konstant gehalten wird. Gegenüber dem früheren Vorschlag
wird eine Vereinfachung in dem Zusammenbau und der Einreglung des Reglers auf eine
bestimmte Drehzahl erreicht. -Es ist zwar bei Reglern bekannt, einen schwingenden
Kontakt durch eine Wendelfeder gegen einen festen Anschlag zu halten, so daß der
Kontaktabstand konstant bleibt, jedoch konnte dabei keine Anpassung der Drehzahlreglung
an unterschiedliche Außentemperaturen erreicht «-erden. Die erfinlungsgemäß zur
Verwendung belangenden hochnickellegierten Stähle der einen Weiadelfeder enthalten
i_5 und mehr Prozent Nickel: beispielsweise wählt man den unter dem Warenzeichen
Invarstahl bekannten Stahl mit 36 °(o Nickel und möglichst niedrigen Gehalten an
C, Mn. Si. Dieser Stahl besitzt von den in Frage kommenden Nickelstählen den geringsten
Wärmeausdehnungsbeiwert und wirkt daher in bezug auf den Erfin:dungsgedanken am
günstigsten. Durch die Wahl deg Stoffes für die beiden Wendelfedern überschneiden
sich ini Temperaturbelastungsdiagramm deren Kurven kreuzweise, wobei die Belastung
von Minustemperaturen auf I'@ugteinperaturen für die gewöhnliche Stahlfeder abnimmt
und für die hochnickellegierte Stahlfeder zunimmt. Es bleibt hierdurch also die
resultierende Spannung der beiden Wendelfedern bei Temperaturänderung konstant bzw.
nahezu konstant. Um verschiedene Drehzahlen. des Motors regeln zu können, wird die
Federspannungsumine der beiden Wendelfedern veränderlich gemacht, und weiter wird
eine Kompensation des Reglers unter gleichbleibender oder etwa gleichbleibender
Federspannungsumnie durch Kupplung der Verstellglieder für die beiden Wendelfedern
erreicht, wie noch beschrieben wird.
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1:in Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
darre ,stellt, und zwar zeigen: Fig. i eine Aufsicht auf den Regler, Fig. 2 eine
vergrößerte Seitenansicht der ILupplung für die Federn.
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Der Flielikraftdrehzahlregler besteht in bekannter Weise aus Isolierscheiben
r, zwischen denen der bei größer werdender Drehzahl des Motors einzuschaltende Regelwiderstand
angeordnet ist. Auf den Isolierscheiben ist ini Punkte 2 ein Kontaktarm .I schwenkbar
gelag,ert, der unter der Wirkung einer Wendelfeder 5 aus gewöhnlichem Federstahl
;gegen einen Anschlag 6 gehalten wird, so-.iaizge die Drehzahl der Motorwelle, auf
-der . der Regler angeordnet ist, eine bestimmte ;" `@7röfle nicht überschreitet.
Wird die Dreh-! zahl- höher, dann schwenkt der Kontaktarm .4 i unter der Wirkung
der Fliehkraft um seinen Drehpunkt 2 nach außen, so da11 der bewegliehe Kontakt
mit dem festen Kontakt 8 in Berührung gelangt. Hierdurch wird der Reglerwiderstand
eingeschaltet und die beginnencle Vergrößerung der Motordrehzahl rückgängig gemacht
bzw. vermieden. Um die Fliehwirkung des Kontaktarms d. zu vergrößern, kann auf ihm
ein Zusatzgewicht g angeordnet sein.
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Die Verwendung einer einzelnen Feder au; gewöhnlichem Federstahl hat
nun den Nachteil, daß sich die Federspannung mit der Temperatur ändert, so daß die
Drehzahl des -Motors bei einer Temperaturänderung über ein größeres Intervall von
etwa - 50 ° Iris -E- 50' nicht mehr konstant gehalten werden kann. Um diesen
Nachteil zu belieben, ist schon vorgeschlagen worden, neben der Wendelfeder 5 eine
gebogene Blattfeder vorzusehen, die sich bei Schwächung der Wendelfeder durch Temperaturerhöhung
vers ti ärl zt, und uni-ekehrt, Z, so daß unter gleichbleibender oder etwa gleichbleibender
Federspannungssumtne eine einwandfreie Drehzahlre,-Jung über ein größeres Temperaturintervall
erreicht wurde.
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Es wurde nun gefunden, daß man die Blattfeder durch eine Wendelfeder
15 ersetzen kann, die parallel oder etwa parallel zur Wendelfeder 5 liegt und ebenfalls
einerseits am gcliv ingeildeii Kontaktarm d. und andererseits am U'iclerlager i
i auf der Re-lerscheibe i angreift. Diese Wendelfeder 15 besteht aus einem hochnichellegierten
Stahl, z. B. dein unter dein Warenzeiche@i bekannten Invarstahl, der von den Nickelstählen
den geringsten Wärmeausdehnungsbeiwert besitzt, so daß sich die Temperaturbelastungskurven
der beiden Federn 5 und i überkreuzen und damit zusammen Belastuil"stverte ergeben,
die bei sich ändernder Temperatur über ein größeres Intervall konstant oder nahezu
konstant bleiben.