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Winkelfernübertragungssystem Die vorliegende Erfindung betrifft ,eine
Ver besserung von Winkelfernübertragungssystem-en, bei welchen geberseitig ein aus.
mehreren isolierten Lamellen bestehender Kollektorgeber angeordnet ist, dessen Lamellen
bei Rotation des Kollektors. über zwei an eine Speisespannungsquelle angeschlossene
Kollektorbürsten wechselweise mit dem. positiven. oder negativen Pol einer Gleichstromquelle
verbunden werden, so daß meinem an die Lamellen angeschlossenen Drehfeldempfänger
ein treppenförmig verlaufender Mehrphas,enstrom erzeugt wird, welcher eine schrittweise
Drehung des Empfängers bewirkt.
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Da die Stufenbreite des in seiner Phasenwicklung des Empfängers erzeugten
Wechselstromes von der jeweiligen Dauer des Stromüberganges zwischen zugehöriger
Kollektorlamelle und Kollektorbürsten abhängt, ergibt es sich, däß, zur Erzeugung
eines zur Fernübertragung erforderlichen Wechselstromes mit gleicher Stufenbreite
eine ganz bestimmte Breite der Kollektorbürsten erforderlich ist.
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Bei größerer oder kleinerer Bürstenbreite ergibt sich zwar gleichfalls
eiri treppenförmiger Wechselstrom, doch wird hierbei die Breite ,der einzelnen Stufen
verschieden. Dies ist nachteilig, da hierdurch einerseits der maximale Stellungsfehler
der Winkelfernübertragung größer wird, anderseits bei schneller Drehung ,des Gebers
Schwingungen im Empfänger hervorgerufen werden. Brei der Betätigung mehrerer Empfangsgeräte
durch einen Geber können diese - Schwingungen infolge unvermeidlicher Verschiedenheiten
der einzelnen Geräte bezüglich Reibung, Widerstand, Leitfähigkeit usw. zu ungleichen
Bewegungen der einzelnen Empfänger führen.
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Benutzt man nun bei Winkelfernübertragungss.ystemen der oben beschriebenen
Art, wie bisher üblich, massive Bürsten, so macht die Aufrechterhaltung der richtigen
Kontaktgabe über die vorgeschriebene Bürstenseite Schwierigkeiten, da durch Verkanten,
Abbrand oder sonstigen Verschleiß sich die erforderliche Bürstenbreite in unkontrollierbarer
Weise ändern kann. Dies führt zu einer Ungenauigkeit der Winkelfernübertragung,
da hierdurch der Zeitpunkt der Umschaltung von einer Stufe des erzeugten Mehrphasienstromes
auf die nächste verschoben wird, so daß eine Stufe breiter und eine andere -schmäler
wird. Dies bedeutet aber, daß der Stellungswechsel des Empfängers nicht mehr nach
gleich großen Geberdrehungen erfolgt, sondern nach unbekannten, verschieden großen
Drehwegen des,
Gebers. Damit können aber die an ein Winkelfernübertragungssystem
zu stellenden hohen Ansprüche nicht mehr erfüllt werden, zumal es dabei itri allgemeinen
nicht darauf ankommt, den Geber mit konstanter Drehzahl anzutreiben, sondern denselben
um beliebige Drehbereiche zu verstellen, was beispielsweise unter Einschaltung von
Übersetzungsgetrieben zwischen einer Handkurbel und dem Kollektorgeber erreicht
werden kann. Weiterhin ist der durch die Stufenbreite des empfangsseitigen Wechselstromes
gegebene Bürstenquerschnitt weit größer, als aus Gründen der Strombelastung erforderlich
wäre. Dadurch ergibt sich eine übermäßige Reibung der Bürsten am Kollektor, was
wieder einen besonders starken Antriebsmotor bedingt.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wird ierfindungsgemäß vorgeschlagen,
jede der an die Speisespannungsquelle angeschlossenen Bürsten in zwei miteinander
leitend verbundene Einzelbürsten zu unterteilen, denen Abstand in Drehrichtung geändert
werden kann. Es ist dann die geforderte wirksame Bürstenbreite .durch Ändern des
Abstandes der Bürstenkanten mit größter Genauigkeit einstellbar. Auch wird es möglich,
die Reibungsfläche zwischen Bürsten und Kollektor auf den für den Stromübergang
erforderlichen Mindestquerschnitt zu beschränken. Bei Veränderungen der Bürstenbreite
durch Verschleiß während des Betriebes, kann jederzeit die vorgeschriebene Gesamtbreite
der zweiteiligen Bürste durch Ändern des Abstandes der Einzelbürsten wieder hergestellt
werden.
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Es ist zwar bekannt, bei Stromwendern unterteilte, gegeneinander verstellbare
Einzelbürsten zu verwenden. Doch dienen die @einstellbaren Bürsten hier einem gänzlichnnderen
Zweck, nämlich dem, nur einen. genau definierten Teil der Halbwellen einer Wechselspannungskurvegleichzurichten,
bzw., falls die bekannte Einrichtung zum Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom
benutzt werden soll, dem, die von der Spannungskurve umschlossene Fläche beliebig
zu verändern.
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Im folgenden ist an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel eines
@erfindungsgemäßen Fernübertragungssystems nähererläutert.
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G ist der Geber, bestehend aus einem dreiteiligen Kollektor F#, dessen
gegeneinander isolierte Lamellen 1, 2 und 3 Kreisausschnitte von je i2o°, vermindert
um die zwischen je zwei Lamellen liegende Isolationsbreite b, bilden. Dieser Kollektor
wird über zwei diametral zum Kollektor angeordnete und auf ihm schleifende Bürsten
4, 5 von dem positiven bzw. negativen Pol einer Gleichsp.ännungsquelle Q gespeist.
Die Lamellen 1, 2 und 3 sind mit der dreiphasigen Ankerwicklung 1', 2', '3 eines
Empfängers E mit zugehörigem Feldmagnetsys.tem N/B verbunden.
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Bei derartigen Gebern muß jede der Gleichspannungsbürsten4, 5 am Kollektor
einen Bogen von 3o° plus Isolationsbreite b einschließen. Bei umlaufendem Kollektor
wird jeder der Kollektorlamellen eine treppenförmig verlaufende Wechselspannung
abgenommen, wobei die Phasen der auf diese Weise erzeugten Wechselspannungen um
i2o` in der Phase verschoben sind. Dabei führt der Empfänger bei jeweils 3o° Drehung
des Gebers eine sprunghafte 3o°-Drehung, bei einer einmaligen Umdrehung des Geberkollektors
demnach eine entsprechende Drehung in 12 Schritten aus.
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Die Abb. 2, 3 und 4 zeigen die neue Bürstenanordnung gemäß. der Erfindung,
mit der sich sämtliche erwähnten Nachteile vermeiden lassen. Anstatt massive Bürsten
4, 5 zur Speisung des Kollektors mit Gleichspannung zu benutzen, wird der Erfindung
gemäß jede Bürste 4, 5 in je zwei durch Drähte 12',12" leitend miteinander
verbundene Einzelbürsten 4', 4", 5', 5" unterteilt. Jede dieser Bürsten in Form
von Blattfedern oder federnden Drähten liegt tangential .auf dem Kollektor mit Druck
auf, und zwar schließen die Auflageflächen der Bürsten 41,4!' wie auch die Auflageflächen
5', 5" mit dem Mittelpunkt des Kollektors I( je einen Winkel von 30° plus
b
ein. Die Bürsten 4' und 5' sind ebenso wie die Bürsten 4" und 5" an je einem
gemeinsamen isolierenden Träger 6', 6" befestigt und diese beiden Träger selbst
beiderseits an einer Tragplatte 7 befestigt. Abb. 4 zeigt die Ansicht eines Einzelträgers.
Jeder Einzelträger besitzt einen Längsschlitz g', g". Ebenso ist die Tragplatte
7 mit einem Längsschlitz 8 wer- i sehen. Jeder der beiden Träger ist mit der Tragplatte
7mittels Bolzen i o', i o" befestigt, welche durch den Schlitz 8 der Tragplatte
und durch jeweils einen Schlitz g', g" eines Trägers 6', b" hindurchgesteckt sind.
Die Sicherung der Lage der Träger 6', 6" geschieht durch Bolzenmuttern i i', i i".
Zur Einstellung der Bürstenbreite werden die Bolzenmuttern i i', i i" gelöst und
die Träger 6', 6" längs des Schlitzes 8 so lange verschoben, bis die gewünschte
relative Lage der Einzelbürsten erreicht ist.
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Die Anordnung der Bürstenträger beiderseits der Trag platte:7 in verschiedenen
Ebenen ist deshalb gewählt, um eine ungestörte Verschiebung der Einzelbürsten auf
dem Kollektor zu ermöglichen. Wie ohne weiteres ersichtlich, hat eine derartige
Bürstenanordnung den weiteren Vorteil, da.ß die Reibung der Bürsten auf dem Kollektor,
verglichen mit der massiven Bürstenanordnung, beträchtlich vermindert ist, da der
für die Stromwendung
überflüssige Teil zwischen je zwei zugehörigen
Einzelbürsten in Fortfall gekommen ist. Deswegen kann ein solcher Kollektor auch
von einem wesentlich schwächeren Gebermotor angetrieben werden.
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Selbstverständlich kann an Stelle eines einzelnen Empfängers auch
eine größere Zahl von Empfängern von @einezn einzigen Kollektor gesteuert werden.
Auch können geberseitig an Stelle der Kollekto:rlamellen die Kollektorbürsten gedreht
werden.