DE739585C

DE739585C - Speed monitor with a short-circuit runner

Info

Publication number: DE739585C
Application number: DES132841D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Siegfried Brockhaus
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-07-03
Filing date: 1938-07-03
Publication date: 1943-09-30

Description

Drehzahlwächter mit einem Kurzschlußläufer Es sind-Drehzahlwächter bekannt, bei denen ein Kurzscbiu ßläufer mit der Welle der zu überwachenden Maschine gekuppelt ist. Bei dieser bekannten Anordnung dreht sich der Kurzschlußankder im Feld eines drehbar gelagerten, von Gleich- oder Wechselstrom erregten Magnetsystems, dessen Bewegung durch mit ihm verbundene Schaltmesser begrenzt ist, die sich zwischen feststehenden Gegenkontakten bewegen. Die bekannte Anordnung wirkt in der Weise, daß druch das vom Läufier erzeugte Drehmoment das Magnetsystem unter Überwindung seiner Reibung in die eine oder andere Lage gebracht wird, in welcher das Schaitmesser mit dem einen oder anderen Kontakt in Berührung kommt.Speed monitor with a squirrel-cage rotor There are speed monitors known, in which a Kurzscbiu ßläufer with the shaft of the machine to be monitored is coupled. In this known arrangement, the short-circuit tank rotates in the Field of a rotatable magnet system excited by direct or alternating current, whose movement is limited by switching blades connected to it, which are located between move fixed mating contacts. The known arrangement works in the way that the torque generated by the runner overcomes the magnet system its friction is brought into one or the other position in which the switch knife comes into contact with one or the other contact.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Drebzabiwächter mit einem mit der Welle der zu überwachenden Maschine gekuppelten Kurzschlußläufer. Erfindungsgemäß. bewegt sich der Kurzschlußläufer im Feld eines feststehenden Magneten und die durch den Kurzschlußanker hervorgerufene Änderung (Schwächung oder Verlagerung) des magnetischen Feldes dient zur Drehzahlüberwachung. Die Anordnung nach der Erfindung bietet u. a. den Vorteil, daß nicht zwei konzentrisch dreh. bare Teile vorhanden sind, wodurch die Lagerung erschwert wird. The invention also relates to a Drebzabi guard with a squirrel-cage rotor coupled to the shaft of the machine to be monitored. According to the invention. the squirrel cage moves in the field of a fixed magnet and through the short-circuit armature caused change (weakening or displacement) of the magnetic Field is used for speed monitoring. The arrangement according to the invention offers u. a. the advantage that two do not rotate concentrically. bare parts are present, whereby storage is made more difficult.

Zur Durchführung der Erfindung kann man beispielsweise einen mit Gleichstrom erregten Magneten verwenden, der einen zweiten Luftspalt besitzt, in welchem ein Anker angeordnet ist, oder auch einen Permanentmagneten, welcher in zwei parallelen Wegen je einen Fluß erzeugt. In dem einen befindet sich der Kurzschlußläufer, in dem anderen ein Luftspalt, in dem sich ein Anker bewegen kann. Blei dem neuen Drehzahlwächter sind die zu beschleunigenden Massen nur sehr gering, und damit werden die Ansprechzeiten klein. Zur Verhinhderung von Wirbelströmen können die Eisenteile bzw. nur die Polschuhe lameiliert werden. Der Drehzahlwächter kann an Stelle eines Fliehkraftschalters benutzt werden, um bei Erreichen einer bestimmten unteren Drehzahl, z. B. bei Gegenstrombremsschaltung, den Motor vom Netz abzuschalten. To carry out the invention you can, for example, one with Use a DC excited magnet that has a second air gap in which an armature is arranged, or a permanent magnet, which in two parallel paths each generate a river. In one is the squirrel cage, in the other an air gap in which an armature can move. Lead the new Speed monitor, the masses to be accelerated are very small, and thus the response times are short. To prevent eddy currents, the iron parts or only the pole pieces are laminated. The speed monitor can replace a Centrifugal switch used be to when reaching a certain lower speed, e.g. B. with countercurrent braking, switch off the motor from the mains.

Er kann auch zum Anlassen von Einphasenmotoren benutzt werden, um die Hilfsphase bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl abzuschalten, oder er kann zur Drehzahlregelung dienen, indem bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl Vorschaltwiderstände vor die Maschine geschaltet werden.It can also be used to start single-phase motors switch off the auxiliary phase when a certain speed is exceeded, or he can be used for speed control by when a certain speed is reached Series resistors are connected in front of the machine.

In der Zeichnung sind verschiedene Aus führungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In the drawing, various exemplary embodiments of the invention are from shown.

In Fig. 1 ist 1 der Magnetkern eines mit Gleichstrom erregten Magneten, dessen WicL-hing 5 an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist. Im linken Schenkel des Magnetsystems ist ein Luftspalt, in dem sich ein Anker 2 dreht, der mit der Welle der zu überwachenden Maschine verbunden ist. Der Anker trägt -eine kurzgeschlossene, nicht dargestellte Wicklung, die beispielsweise wie bei einem normalen Kurzschlußläufer ausgebildet sein kann. Der Anker kann jedoch auch außen einen Kupferzylinder tragen oder durchweg aus einem Eisenkörper bestehen. Im rechten Schenkel ist ein weiterer Luftspalt vorgesehen, in dem sich eine mit Gleichstrom erregte Spule 3 drehen kann. In diesem Luftspalt befindet sich ein Eisenkörper 4, damit, wie bei Meßinstrumenten, der Luftspalt nur klein ist. Dreht sich der Kurzschlußläufer 2 im Felde des Magneten, so werden Gegenamperewindungen erzeugt, welche das Feld schwächen. Infolgedessen wird sich auch die Lage der Spule 3 ändern. Die Spule 3 kann mit einem Zeiger versehen sein; sie kann aber beispielsweise auch dazu dienen, bei Erreichen einer bestimmten Stellung einen Kontakt zu geben.In Fig. 1, 1 is the magnetic core of a magnet excited by direct current, whose WicL-hung 5 is connected to a direct current source. In the left thigh of the magnet system is an air gap in which an armature 2 rotates, which with the Shaft of the machine to be monitored is connected. The anchor carries a short-circuited, winding, not shown, which, for example, as in a normal squirrel cage can be formed. The armature can, however, also have a copper cylinder on the outside or consist entirely of an iron body. There is another in the right thigh Air gap is provided in which a coil 3 excited with direct current can rotate. In this air gap there is an iron body 4 so that, as with measuring instruments, the air gap is only small. If the squirrel cage 2 rotates in the field of the magnet, this creates counter amp turns which weaken the field. Consequently the position of the coil 3 will also change. The coil 3 can be provided with a pointer be; but it can also be used, for example, when a certain Position to give a contact.

In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Im Luftspalt des Magneten befindet sich ein Anker 6, der im Stillstand des Läufers 2 in die keilförmige Unterbrechung des magnetischen Kreises I hineingezogen wird. Bei Drehung des Läufers wird der Fluß geschwächt, und der Anker wird bei einer bestimmten Drehzahl durch die Feder 7 abgerissen. In Fig. 2, another embodiment of the invention is shown. In the air gap of the magnet there is an armature 6, which when the rotor is at a standstill 2 is drawn into the wedge-shaped interruption of the magnetic circuit I. When the rotor turns, the flux is weakened, and the anchor is at a certain Speed torn off by the spring 7.

Um sehr geringe Drehzahlen noch anzeigen bzw. eine Kontaktvorrichtung bewegen zu können, kann die durch den dann fast rein Ohmschen Strom des Ankers bewirkte Verlagerung des magnetischen Feldes zur Drehzahlübenvachung benutzt werden. Ein Auslührungsbeispiel dafür zeigt Fig. 3. Mit list wieder der mit Gleichstrom erregte Magnet bezeichnet, an dessen Stelle auch ein Permanentmagnet treten kann. 2 ist der Furzschlußläufer. Senkrecht zu den Polschuhen des mit Gleichstrom erregten Magneten I oder des permanenten Magneten sind Polschuhe 7 und 7' aus Weicheisen angeordnet. In dem Rückscldußweg g dieser Polschuhe ist ein Luftspalt vorgesehen. In der Nähe dieses Luftspaltes befindet sich ein Anker 10, auf welchen eine Feder 1 1 entgegen der Wirkung des magnetischen Feldes einwirkt. Dreht sich der Läufer 2, so bildet sich ein Fluß senkrecht zur Achse des Hauptfeldes aus, welcher sich über den Polschuh 7, den Rückschlußschenkel 9 und den Polschuh 7' schließt. Sobald dieser Fluß eine bestimmte Stärke erreicht hat, wird der Anker 10 angezogen. To show very low speeds or a contact device to be able to move can be caused by the then almost purely ohmic current of the armature Shifting of the magnetic field can be used for speed monitoring. A Fig. 3 shows an exemplary embodiment for this. With list again the one excited with direct current Magnet referred to, in the place of which a permanent magnet can occur. 2 is the short-circuit runner. Perpendicular to the pole pieces of the magnet excited with direct current I or the permanent magnet, pole pieces 7 and 7 'made of soft iron are arranged. An air gap is provided in the return path g of these pole shoes. Near this air gap is an armature 10, on which a spring 1 1 against the effect of the magnetic field acts. If the rotor 2 rotates, it forms a river perpendicular to the axis of the main field, which extends over the pole piece 7, the yoke leg 9 and the pole piece 7 'closes. As soon as this river one has reached a certain strength, the anchor 10 is tightened.

In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. 12 ist ein Permanentmagnetstahl, für dessen Fluß zwei Paraltelwege zur Verfügung stehen. In dem einen Parallelweg dreht sich der Kurzschluß läufer 2 ; in dem anderen Parallelweg befindet sich ein beweglicher Anker i 3. Wenn sich der Läufer 2 schneller dreht und damit dem Fluß einen erhöhten Widerstand bietet, geht ein größerer Fluß durch den Anker 13, wodurch dieser angezogen wird. In Fig. 4, another embodiment of the invention is shown. 12 is a permanent magnet steel, for the flow of which two parallel paths are available stand. In one parallel path, the squirrel cage rotates 2; in the other A movable armature is located parallel to it. 3. If the rotor 2 moves faster turns and thus offers increased resistance to the flow, a larger flow goes by the armature 13, whereby it is attracted.

In Fig. 5 ist eine Durchführung desselben Gedankens dargestellt, nur mit dem Unterschied, daß der Kurzschlußläufer 2 um 90 gedreht ist. Der Kurzschlußläufer, der bei I4 in dem Schild 17 und außerdem noch im Gehäuse I6 gelagert werden kann, wird durch eine Kupplung 15 mit der Motorwelle gekuppelt. 16 ist das Gehäuse, IS der rechte Abschlußdeckel. Der linke' Abschlußdeckel 17 wird durch Schrauben mit dem Gehäuse des Motors verbunden. In Fig. 5 an implementation of the same idea is shown, only with the difference that the squirrel cage 2 is rotated by 90. The squirrel cage, which can be stored at I4 in the shield 17 and also in the housing I6, is coupled to the motor shaft by a coupling 15. 16 is the housing, IS the right end cover. The left 'end cover 17 is screwed with connected to the housing of the motor.

In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbei spiel der Erfindung dargestellt. Auch hier wird der vom permanenten Magnetstahl 12 erzeugte Fluß in zwei Teilflüsse aufgespalten. In Fig. 6, another Ausführungsbei is shown game of the invention. Here, too, the flux generated by the permanent magnetic steel 12 is divided into two sub-fluxes split up.

Der eine geht über den Eisenkern 23, der andere über den Eisenkern 24. In diesem befindet sich der Kurzschlußläufer 2 und ein Luftspalt, in dessen Nähe sich ein Anker befindet oder, ähnlich wie in Fig. 2, in den Luftspalt hineinragen kann. Je schneller sich der Kurzschlußläufer dreht, um so größer wird der Fluß über den magnetischen Nebenschluß sein. Infolgedessen wird der Anker durch die Feder abgerissen. Die Anord nung nach Fig. 6 bietet noch den Vorteil, daß durch Einstellen des Eisenteils 23 die Ansprechgrenze der Anordnung geändert werden kann.One goes over the iron core 23, the other over the iron core 24. In this there is the squirrel cage 2 and an air gap in which Nearby there is an anchor or, similar to FIG. 2, protrude into the air gap can. The faster the squirrel cage rotates, the greater the flow across it be the magnetic shunt. As a result, the anchor through the spring tore off. The arrangement according to FIG. 6 still has the advantage that by setting of the iron part 23, the response limit of the arrangement can be changed.

Auch bei den anderen Anordnungen kann man beispielsweise durch geeignete magnetische Nebenschlüsse die Ansprechgrenze bzw. den Meßbereich ändern. Der Meßbereich der Anordnung kann erweitert werden, indem man als Anker einen Eisenkörper mit doppeltem Käfig wie bei den bekannten Drehstrommotoren mit Doppelkäfig verwendet. Statt der in der Anwendung angegebenen zweipoligen Ausführungsform kann man auch mehrpolige Ausführungen wählen, vor allem dann, wenn man niedrige Drehzahl überwachen will. With the other arrangements, one can, for example, use suitable magnetic shunts change the response limit or the measuring range. The measuring range The arrangement can be extended by using an iron body with double as an anchor Cage as used in the well-known three-phase motors with double cage. Instead of the two-pole specified in the application Embodiment can be Also choose multi-pole versions, especially if you have low speed want to monitor.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Speed monitor with a squirrel-cage rotor, softer is coupled to the shaft of the machine to be monitored, characterized in that that caused by the short-circuit armature in the field of a fixed magnet Change (weakening or shifting) of the magnetic field for speed monitoring serves.

2. Drchzahlwächter according to claim I, characterized in that a A magnet excited by direct current has two air gaps, one of which is the squirrel cage rotates while in the other line excited with direct current Coil or lein armature is arranged.

3. ' Speed monitor according to Claim I, characterized in that the squirrel cage between the poles of the magnet and between the opposite ones the first-mentioned poles moved poles of an iron core with an air gap.

4. speed monitor according to claim 1, characterized in that a flux generated by the permanent magnet interspersed two circles, one of which is in that one of the squirrel cage rotates while an air gap rotates in the second and the change in the field in the air gap is used for display.

To distinguish the subject of the application from the state of the art is considered in the granting procedure: German patent specification .. No. 273 880.