DE740125C

DE740125C - Einrichtung zur Gleichhaltung der Drehzahl von Elektromotoren, die stark veraenderlichen Temperaturen ausgesetzt sind

Info

Publication number: DE740125C
Application number: DEST60247D
Authority: DE
Inventors: Ernst Hermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-11-28
Filing date: 1940-11-28
Publication date: 1943-10-13

Description

Einrichtung zur Gleichhaltung der Drehzahl von Elektromotoren, die stark veränderlichen Temperaturen ausgesetzt sind Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Gleichhaltung der Drehzahl von Elektromotoren, die stark veränderlichen Temperaturen ausgesetzt sind, mit einem an den Anker des Motors dauernd angeschlossenen Lastwiderstand. Drehzahlgeregelte Elektromotoren sollen erfindungsgemäß vor .allem zum Antrieb von Geräten dienen, die bei starken Temperaturänderungen keine oder nur unr wesentliche Änderungen des Leistungsbedarfs erfahren. Insbesondere betrifft die Erfindung solche Motoren, die in Flugzeuge eingebaut werden und zum Antrieb von Geräten dienen, die' schon nach sehr kurzer Anlaufzeit des Motorseine gleichbleibende Drehzahl besitzen müssen. Dies muß z. B. bei Meßgeräten der Fall sein, bei denen sonst eine genaue Messung nicht erzielt werden kann. Die Gleichhaltung einer Nenndrehzahl wird im allgemeinen durch reinen Fliehkraftkontaktregler erreicht, der bei Überschreiten der Nenndrehzahl einen zur Ankerwicklung parallel liegenden Widerstand einschaltet, wodurch "die Drehzahl des Motors auf die Nenndrehzahl zurückgedrückt wird. Es ist auch schon bekannt, bei solchen auf eine iNenndrehmhl geregelten Elektromotoren parallel zum Anker ,dauernd einen aus einem abstimmbaren Schwingungskreis bestehenden Widerstand zu schalten, ,durch den die Spannung des Gleichstrommotors einfach und weitgehend verlustlos innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen geregelt werden -kann.
In der Praxis verhalten sich nun die drehzahlgeregelten Elektromiotoren so, daß die Motordrehzahl bei steigender Spannung etwas über und bei fallender Spannung etwas unter der eingeregelten Nenndrehzahl liegt. Diese Unterschiede sind jedoch so gering, daß sie keinen wesentliche Einfluß auf die angetriebenen Geräte und deren Genauigkeit haben. Nun ist aber :die Temperatur des ruhenden Motors gleich der Außentemperatur, und die Temperatur des Motors steigt nach seinem Einschalten innerhalb einer bestimmten Anlaufzeit, die von den thermischen Verhältnissen des Motors (Güte der Kühlung, Ankermasse usw.) abhängig ist, bis auf :die normale Betriebstemperatur, bei der die Drehzahl des Motors der g--regelten Nenndrehzahl entspricht. Es hat sich nun gezeigt, daß die Motordrehzahl in der Anlaufdrehzahl über der Nenndrehzahl liegt und erst- mit steigender Temperatur des Motors bis auf die Betriebstemperatur auf die Nenndrehzahl abfällt. Dies ist auf die Änderung der Anker- und Feldwiderstände des Regelmotors, auf die übergangs"id.derstände zwischen Kollektor und Bürsten usw. infolge der verschiedenen Temperatur zwischen Stillstand und Betrieb zurückzuführen. Es ist daher nicht möglich, den Motor schon unmittelbar nach dem Einschalten zum Antrieb von Meßgeräten, bei denen es auf große Drehzahlgenauigkeit ankommt, zu verwenden, sondern es müßbe erst die Anlaufzeit abgewartet werden, bis der Motor zum Antrieb von solchen Geräten geeignet wäre.
Die Erfindung bezweckt nun, , diese Nachteile dadurch zu beheben, daß zur Verhinderung des unzulässigen Drehzahlanstiegs in der Zeit zwischen Einschalten des Motors und Erreichen der normalen Drehzahl ein dauernd an den Anker angeschlossener Lastwiderstand das gleiche oder annähernd gleiche thermische Verhalten zeigt wie der Motor in der Anlaufzeit.
Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird erreicht, daß die Drehzahlspitze des noch kalten Motors nach dem Einschalten ausgeglichen bzw. im wesentlichen ausgeglichen wird, denn durch den kalten, dauernd angeschlossenen Lastwiderstand wird sofort nach dem Anlauf eine größere Motorleistung von ihm aufgenommen, als wenn sich dieser Lastwiderstand auf seine Betriebstemperatur erwärmt hat.
Die Widerstandskurve des dauernd an d°n Anker angeschlossenen Lastwiderstandes in der Anlaufzeit entspricht dabei z. B. durch Wahl einer geeigneten Dichte der Wicklung, durch Wahl des Wicklungskörpers oder auch durch geeignete Wahl der Masse des Widerstandsmaterials o. dgl. der Drehzahlkurve des Motors in der Anlaufzeit. -Der Widerstand belastet-den Motor im kalten Zustand also stärker und soll ihn, so belasten, daß die Drehzahlspitze beim Anlauf unterdrückt wird. Mit steigender Temperatur sinkt die Stromaufnahme des Widerstandes und damit die Vorbelastung des Motors.
Weiter zeigen geregelte Kleinmotoren, die größeren Temperaturänderungen ausgesetzt sind, daß die Leistung des drehzahlgeregelten Motors infolge der Temperatureinflüsse auf die Ankerwicklung, den Kollektor, Regler und die Bürsten in der Kälte zunimmt, was zu einer Zunahme der Regeldrehzahl führt. Auch diese Zunahme infolge der äußeren Temperaturänderungen wird durch den Lastwiderstand aus einem Material mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten, z. B. aus Kupfer-oder besser noch aus Kobalt, ausgeglichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Fig. i eine Draufsicht auf den Regler des Motors, ) Fig. z ein Schaltbild zu der Anordnung nach Fig. i, Fig.3 die Kurve der Motordrehzahl in der Alllaufzeit.
Nach dem Beispiel ist der Regler i deis Motors ein auf der lblotorwelle 2 befestigter Fliehkraftkontaktregler, der in bekannter Weise aus zwei Isolierscheiben besteht, zwischen denen der Regehviderstand ;liegt, der über den festen Kontakt a und den beweglichen Flielikraftkontakt 5 an den Lamellen 6 und 7 des Kollektors S parallel zum Anker des Motors angeschlossen ist. Entsprechend der Erfindung ist an dem Anker nun außerdem noch ein Widerstand 9 mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten parallel zur Ankerwicklung an den gleichen Lamellen 6 und 7 angeschlossen.
Die durch die voll ausgezogene Kurve der Fig.3 dargestellte Drehzahlspitze wird durch diesen Widerstand 9 unterdrückt. und die Drehzahlkurve verläuft dann in der Anlaufzeit nach der in Fig. 3 strichpunktiert gezeichneten Linie.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Gleichhaltung der Drehzahl von Elektromotoren, die stark veränderlichen Temperaturen ausgesetzt sind, mit einem an den Anker des Motors dauernd angeschlossenen Lastwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des unzulässigen Drehzahlanstiegs in dier Zeit zwischen Einschalten des Motors und Erreichen der normalen Drehzahl der dauernd angeschlossene Lastwiderstand (9') das gleiche oder annähernd gleiche thermische Verhalten zeigt u-ie der Motor in der Anlaufzeit.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastwiderstand (9) aus Kupfer, Kobalt oder einem anderen Stoff mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten besteht. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden deutsche Patentschrift Nr. 6.15 566, (t59 792, 59 i 61 1, 480 538.