DE743841C - Einrichtung zur Drehzahlregelung durch Buerstenverschiebung von Wechselstrom-Kollektormaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Drehzahlregelung durch Bürstenverschiebung von Wechselstrom Kollektormaschinen Es sind Einrichtungen zur selbsttätigen Drehzahlregelung von. Wechselstrom-Kollektormaschinen bekanntgeworden, bei denen eine an einem von Hand betätigten Spannungsteiler abgegriffene Spannung mit der Spannung einer mit der zu regelnden Maschine als Drehzahlgeber gekuppelten Hilfsdynamo verglichen wird. Hierbei werden aus der Vergleichschaltung Ströme abgeleitet, die über eine Regelvorrichtung eine Verschiebung der Bürstenbrücke der Kollektormaschine bewirken. Die Verschiebung der Bürstenbrücke erfolgt im allgemeinen servomotorisch mittels eines Öldruclcreglers, z. B. Thoma-Reglers, dessen Steuerspule in Reihe mit der Hilfsdynamo in einer Nullstromschaltung liegt. Letzteres bedeutet, daß die Steuerspule des Reglers stromlos ist, sobald die Drehzahl der Maschine mit der eingestellten Solldrehzahl übereinstimmt- Derartige, nach dem Spannungsvergleich arbeitende Regeleinrichtungen in Nullstromschaltung haben aber den Nachteil, daß bei Voraussetzung einer großen ;Regelgenauigkeit als Steuerorgan für .den Regler ein sehr empfindliches Steuerorgan verwendet werden muß, da der Strom im Vergleichskreis stets zu Null wird und daher jedesmal der zur Überwindung der Reibungskräfte notwendige Strom aufgebracht werden muß, ehe das Steuerorgan anspricht. Durch die Notwendigkeit eines solchen empfindlichen Steuerorgans wird aber die Regeleinrichtung merklich verteuert.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu-` grunde, diese Nachteile bei nach dem Spannungsvergleich arbeitenden Einrichtungen zur Drehzahlregelung von Wechselstrom-Kollektormaschinen zu beseitigen. Nach der Erfindung wird .diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Überwachungsgerät für die Einhaltung der eingestellten Drehzahl ein Steuerorgan verwendet wird, das erst oberhalb und unterhalb einer bestimmten Spannung, z. B. der falben an den Spannungsteiler angelegten Steuerspannung, anspricht und das bei jeder Einstellung des Spannungsteilers die Bürsten so lange verschiebt, bis die Differenzspannung zwischen Spannungsteiler und Hilfsdynamo der Anspreclispannung des Steuerorgans entspricht.
• Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung llestelit darin, daß ein einfaches Steuerorgan voll geringer Empfindlichkeit und daher auch niedrigem Preis verwendet werden kann, da an diesem bereits vor dein Ansprechen eine Spannung von bestitlnnter Größe, z. B. der halben an den Spannungsteiler angelegten Steuerspaimun.g, liegt lind daher nur eine geringe Spannungsabweichung von diesem festgelegten Wert ausreicht, um das Ste,ierorgan zum Ansprechen zu bringen.
• An Hati(1 des in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die erfindungsgemäße Regeleinrichtun- und ihre Wirkungsweise näher erläutert. 'Mit der Welle des Wechselstrom-Kollektorniotors i, der an ein -Netz 2 angescillosseil ist, ist die Hilfsdynanilo 3 gekuppelt. Für die Regelung der Drehzahl des Motor: i durch Verstellung seiner Bürsten ist ein i )ldruclzregler bekannter Bauart vorgesehen. der aus einem Servomotor .l und dein Steuerorgan 5 bestellt. Beim Ansprechen dieses Steuerorgans wird der Steuerschieber des Servomotors 4 in eine seiner Endlagen verschoben. so daß das von einer nicht dargestellten t?lpumpe in den Servomotor d. in Pfeilrichtung einströmende Drucköl zu einer der beiden Seiten des Steuerkolbens gelan"cii kann. Die sich daraus -gebende Verschiel.ung des Kolbens des Servomotors .I bewirkt dann über ein kurzes Verbindungsgestänge eine entsprechende Verschiebung der Bürstenbrücke des Kollektormotors i in der einen oder anderen Drehrichtung. In Reihe mit der Spule des Steuerorgans 5 liest der Anker der Hilfsdynailio 3 und der Schleifer 8 des von dem -Netz 2 über einen Gleichrichter 6 -espeisteil Spannungsteilers 7.
• Das Regelorgan 5 ist als normaler Spannungsregler ausgebildet und so eingestellt, daß es auf eine festgelegte Spannung regelt. Bei dein dargestellten Ausführungsbeispiel wurde die Spannung, auf die der Regler einregelt, gleich der halben an den Spannungsteiler 7 angelegten Steuerspannung gewählt. Die von der Hilf,@iynamo 3 erzeugte Spannun- bei voller Drehzahl ebenfalls gleich der halben. am Spannungsteiler; liegenden Steuerspannung. Stellt der verschiebbare Abgreifkontalzt ,'# des Spannungsteilers in der dargestellten -Mittelstellung, so wird denmacll dein Regler die halbe Steuerspannung zugeführt. so daß ei- die Drehzahl der zu re-elnden Maschine auf Null hält. Bei der oberen Endlage des Schleifers am Spannungsteiler 7 erhält der Regler zunächst die volle Steuerspannung. Er regelt daher den Kollektormotor i auf volle Drehzahl in der einen Drehrichtung, so daß die Summenspannung wieder gleich der halben Steuerspannung wird. In der unteren Endlage des Schleifers 8 ani Spannungsteiler 7 erhält der Regler zunächst überhaupt keine Spannung und verstellt deshalb die Bürstenbrücke in der umgekehrten Drehrichtung so lange, bis die Drehzahl ihren vollen Wert in der anderen Drehrichtung annimmt. In diesem Augenblick wird wiederum die Summenspannung im Vergleichskreis gleich der halben Steuerspannung. In gleicher Weise wird auch bei jeder Zwischenstellung des Schleifers am Spannungsteiler das Steuerorgan 5 so eingeregelt, daß die Stimme der angelegten Steuerspannung und der von der Hilfsdynatno 3 erzeugten Gegenspannung gleich der halben Steuerspannung ist.
• Bei Wahl einer Hilfsdynamo mit Fremderregung kann außerdem der Spannungsteiler als Vor widerstand für die Feldwicklung der Hilfsdynamo dienen.
• Wird die Regeleinrichtulis nach der IJriiildung für den Antrieb von Hebezeugen verwendet, so entspricht im dargestellten Beispiel der obere Zweig des Spannungsteiler, der Hubrichtung und der untere Zweig des Spannungsteilers der Senkrichtung. Bei derartigen Anlagen ist es jedoch erwünscht ', claß bei stark belastetem Haken die Senkgeschwindigkeit wesentlich niedriger liegt als die Senkgeschwindigkeit bei leerem Halzeui. Dies kann in weiterer Ausbildung der Erfindung in einfachen Weise dadurch ermöglicht «-erden. daß dein Spannungsteiler auf der Senkseite ein Vorwiderstand 9 vorgeschaltet wird, der beim Heben und Senken lwi leerem oder nur schwach belastetem Haken kurzgeschlossen ist. Wird dagegen der Haken bei großer Belastung gesenkt, so wird den' Schalter .o geöffnet und dadurch der j1-iderstand des unteren Zweiges des Spannungsteilers für (las Senken so vergrößert. daß die -"',etikgeschwindigkeit in zulässigen Grenzen gehalten «-erden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Drebzahlregelung durch Bürstenverschiebung von '@@'eChselstroln-Kollektormaschinen. bei der zur Einstellung der Drehzahl die all einem von Hand betätigten Spannungsteiler abgeuriffene Spannung finit der Spannung einer finit der Kollektormaschine gekuppelten Hilfsdynamo verglichen wird. dadurch gekennzeichnet. daß als Überwachungsgerät für die Einhaltung der Drehzahl ein Steuerorgan (5) verwendet wird, das oberhalb und unterhalb einer bestimmten Spannung, z. B. der halben an den Spannungsteiler (7) angelegten Steuerspannung, anspricht und das bei jeder Einstellung des Spannungsteiler (7) die Bürsten der Kodlektormaschine so lange verschiebt, bis die Differenzspannung zwischen SpannungsteilerundHilfsdvnamoder Ansprechspannung des Steuerorgans entspricht. a. Einrichtung nach Anspruch r, insbesondere für die Drehzahlregelung von Motoren für Hebezeuge, dadurch gekennzeichnet, daB zur Begrenzung der Senkgeschwindigkeit bei stark belastetem Haken dem der Senkbewegung entsprechenden Zweig des Spannungsteilers (;) ein 'Widerstand (9) vorgeschaltet wird, der bei leerem oder schwach belastetem Haken kurzgeschlossen ist. 3. Einrichtung nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet. dar hei fremderregter Hilfsdynamo (3,) der Spannungsteiler (7) als Vorwiderstand für die Feldwicklung der Hiltsd5-namo .dient. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren keine Druckschriften in Betracht gezogen worden.