DE755224C - Einrichtung zur synchronen UEbertragung von Drehbewegungen, Zeigerstellungen od. dgl. mit von ein- oder mehrphasigem Wechselstrom gespeisten Drehfeldsystemen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur synchronen Übertragung von Drehbewegungen, Zeigerstellungen od. dgl. mit von ein- oder mehrphasigem Wechselstrom gespeisten Drehfeldsystemen Es ist bekannt, eine Übertragung von Drehbewegungen u. dgl. durch Drehfeldsysteme vorzunehmen, bei denen ein Läufer eines Gebersystems synchron mit dem Läufer eines Empfangssystems gedreht wird.
• Man verwendet hierbei im allgemeinen zweipolige Wicklungen; diese besitzen jedoch den Nachteil, daß zur Erreichung eines bestimmten Drehmoments ein verhältnismäßig großer Verstellwinkel notwendig ist, jedoch besitzen sie den Vorteil, daß sie nur eine mögliche Einschaltstellung besitzen, d. h. automatisch bei Einschalten eines aus Geber und Empfänger bestehenden Übertragungssystems der Synchronismus der Einstellungen der Zeigerstellungen herbeigeführt wird. Das Drehmoment eines derartigen Systems ist als KurveA in der Abb. i über dem relativen Verstellwinkel zwischen Geber und Empfänger dargestellt.
• Um bei derartigen Anordnungen einen kleinen relativen Verstellwinkel zu erhalten, ist bereits vorgeschlagen worden, die Polpaarzahl der Drehfeldsysteme größer als eins zu wählen. Damit besitzen derartige Anordnungen jedoch nicht den Vorteil, daß nur eine mögliche Einschaltstellung vorhanden ist. Die Kurven B, C und D in Abb. i zeigen das Drehmoment für eine vier-, acht- bzw. sechzehnpolige Wicklung.
• Um nun gleichzeitig eindeutige Übertragungen und auch hinreichende Einstellungsgenauigkeiten zu erzielen, sind geber- und empfängerseitig je zwei zweipolige Systeme verwendet, die geberseitig entsprechend der verlangten Übertragungsgenauigkeit über ein Zahnrädergetriebe von mehr oder -weniger großen Übersetzungsverhältnissen gekuppelt waren. Das direkt arbeitende, langsam laufende Gebersystem bildete: mit dem zugehörigen Gebersystem die Grobübertragung, das übersetzt angetriebene schnell laufende Gebersystem bildete mit dem zugehörigen Empfänger die Feinübertragung. Es ist auch bereits vorgeschlagen, Drehfeldsysteme auf der Geber- wie auf der Empfängerseite durch , Kupplung zu vereinigen, wobei in den V'ereinigten Systemen entgegengesetzte Drehmomente erzeugt werden. Durch derartige Maßnahmen ist jedoch noch nicht der Vorteil gegeben, daß eine eindeutige Stellung beim Einschalten gewährleistet ist.
• Die Erfindung schlägt vor, ein vielpoliges System mit einem zweipoligen System sowohl auf der Geberseite wie auf der Empfängerseite zu vereinigen, wobei das zweipolige System nur kurzzeitig bei der Inbetriebsetzung zwecks Synchronisierung erregt wird. Der eigentliche Betrieb wird dabei mit dem vielpoligen System vorgenommen. Durch diese Maßnahmen ist erreicht, daß neben einer großen Einstellgenauigkeit nur eine mögliche Einschaltstellung vorhanden ist, wobei keinerlei Zahnrädergetriebe notwendig sind.
• Vorzugsweise werden das zweipolige und das vierpolige System in einer Maschine untergebracht, und zwar entweder mit nur einer Wicklung oder mit getrennten Wicklungen in gleichen Nuten.
• In der Abb. a ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• Der drehstromerregte, vielpolig ausgebildete Geber i ist mit einem zweipoligen System 2 starr gekuppelt. Die Sekundärwicklungen des Gebers i und Empfängers 3 sind in üblicher Weise gegeneinandergeschaltet. @lit dein Empfänger 3 ist wiederum ein zweil:oli-,res System 4. starr gekuppelt.
• Bei Inhetriebnahme der L'bertrasun-seinriChtnn- clriicl;t man die Taste 5 und schickt hierciui'rh kurzzeitig einen Gleichstrom durch die @Iasnetliule f.;, die in Serie geschaltete leld«icl;luns ; und Läuferwicklung S des t z«eil@#@lisen >#@-stenis ?, von dort \veiter über die als einen Lritunssstran" benutzten drei @crl@in@lun@r#lcitunsen zwischen Geber i und hmpfün<@er 3. von dort durch die heldwick lung 9 undAnkerwicklung io des zweipoligen Systems 4, von dort als Überlagerungsstrom über das Drehstromerregernetz zurück zur Gleichstromquelle i i. Es erfolgt hierdurch die Synchronisierung von Geber und Empfänger. Öffnet man die Taste 5, so wird im gleichen Augenblick die Erregung des Gebers und Empfängers an das Drehstromnetz gelegt, und die Anlage ist betriebsbereit.
• Gemäß der weiteren Erfindung wird vorgeschlagen, die Schaltvorgänge so einzurichten, daß zwischen dem öffnen des Schalters 5 und dem Schließen des Schalters 1z kein Zeitzwischenraum liegt, sondern daß eine geringe Überlappung beider Einschaltzeiten vorhanden ist, um zu gewährleisten, daß bei der Inbetriebnahme der Drehfeldsysteme großer Polzahlen der zuvor herbeigeführte Synchronismus auch noch vorhanden ist.
• Eine besondere vorteilhafte, Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß beim Geber wie auch beim Empfänger die vielpolige und zweipolige Ausführung in einer Maschine und mit nur einer Wicklung jeweils im Ständer und Läufer der Maschine ausgeführt wird, was dadurch möglich ist, daß die Wicklungen polumschaltbar sind.
• Es «erden im folgenden zunächst die Wicklungen selbst beschrieben und anschließend eine aus derartigen Spezialmaschinen bestehende Übertragungsanlage.
• Die als Erregerwicklung dienende Läuferwicklung von Geber und Empfänger ist in Abb. 3 dargestellt. Als Beispiel ist eine zwölfpolige Wicklung angenommen. Die Wicklungsenden i und z sowie die Anzapfung 3 sind zu entsprechenden Schleifringen (mit gleichen Bezeichnungen) geführt. Für den Normalbetrieb wird die Wicklung durch Einpliasenwechselstrom über die Schleifringe i und z erregt, wobei der Läufer zwölfpolig arbeitet, wie aus den schwarzen Pfeilen der Abb. 3 herv orgelst. Das Strombild dieser Wicklung geht aus Abb. ;4 hervor.
• Schickt man in den Schleifring 3 einen Gleichstrom, der aus den Schleifringen i und 2 wieder austritt, so arbeitet der Läufer zweipolig, wie aus den gestrichelt gezeichneten Pfeilen in Abb. 3 und aus dem Strombild Abb. ; Hervorgeht.
• ach den gleichen Gesichtspunkten ist die dreiphasige Ständerwicklung von Geber und Empfänger ausgebildet ("Abb.6). DieAnfänge und Enden der drei Ständerphasen sind bei 4 und ; frei herausgefiihrt, während bei symmetrische Anzapfunsen zu einem Stern-1>unlct zusaninienseführt sind.
• Benutzt inan die Klemmen d. als 1?itisans und die Klemmen ; als Aussang der Wicklung, so arbeitet diese zwölfpolig, wie die schwarzen Pfeile zeigen. Benutzt man dageen den Sternpunkt 6 als Eingang und die Klemmen 4 und 5 gemeinsam als Ausgang der Wicklung, so arbeitet die Wicklung zweipolig, wie die gestrichelten Pfeile erkennen lassen.
• Die in Abb.7 dargestellte Übertragungseinriclitung arbeitet folgendermaßen: Zur Inbetriebsetzung der Anlage drückt man die Synchronisiertaste 7, wodurch ein Gleichstromimpuls von der Gleichstromquelle 8 über die Schalterklemmen g und io, ferner über den Schleifring 3' durch die Wicklungsabschnitte i i und 12 des Empfängerläufers, von dort über die Leitungszweige 13 und 14, über die Schleifringe i und 2 und die Wicklungsabschnitte 15 und 16 des Geberläufers, von dort über den Schleifring 3 zu den Schalterklemmen 17 und 18 zu dem Sternpunkt 1g über den Leitungsstrang2o und 21 zu dem Sternpunkt 22 und von. dort über die Leitung 23 zurück zur Gleichstromquelle geleitet wird. Sämtliche Wicklungen der beiden Maschinen werden hierbei zweipolig erregt, und fs erfolgt die Synchronisierung des Gebers und Empfängers.
• Läßt man die Taste 7 los, so schaltet der Umschalter auf den normalen Betrieb um, wobei jetzt sämtliche Wicklungen zwölfpolig arbeiten und die Läuferwicklungen von dem Einphasenwechselstromnetz aus erregt werden.
• Es fällt wiederum in den Bereich der Erfindung, die Schaltvorgänge so einzurichten, daß der Übergang von Synchronisieren auf Betrieb gleichzeitig geschieht, so daß bei Inbetriebnahme der zwölfpolig geschalteten Drehfeldsysteme der zuvor herbeigeführte Synchronismus auch noch vorhanden ist.
• Ebenso ist die Erfindung nicht an die einphasige Erregung der Maschine gebunden, vielmehr können die Läuferwicklungen auch dreiphasig ausgebildet und erregt werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:. i. Einrichtung zur synchronen Übertragung von Drehbewegungen, Zeigerstellungen od. dgl., mit von ein- oder mehrphasigem Wechselstrom gespeisten Drehfeldsystemen, bei denen die Polpaarzahl der Drehfeldsysteme größer als i ist. dadurch gekennzeichnet, daß ein vielpoliges System mit einem zweipoligen System sowohl auf der Geberseite wie auf der Empfängerseite vereinigt ist und daß das zweipolige System nur kurzzeitig bei der Inbetriebsetzung zwecks Synchronisierung erregt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß die Sclialtvorgänge so eingerichtet sind, daß zwischen den Einschaltzeiten eine geringe Überlappung vorhanden ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß das zweipolige System und das vielpolige System unter Verwendung von gleichen Wicklungen in einer Maschine angeordnet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Maschine jeweils im Ständer und im Läufer eine polumschaltbare Wicklung vorhanden ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Erregerwicklung dienende Läuferwicklung zu Schleifringen geführt ist und bei Normalbetrieb eine Speisung durch einen Einphasenwechselstrom erfolgt, wobei der Läufer vielpolig arbeitet, während bei Speisung durch einen Gleichstrom der Läufer zweipolig arbeitet.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von mehrphasigem Strom zur Übertragung die Anfänge und Enden der Ständerphasen herausgeführt und die symmetrischen Anzapfungen zu einem Sternpunkt zusammengeführt sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgend..- Druckschriften in. Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 93 912, ` 103842, 417834 452684, 530786, 639 304; USA.-Patentschrift Nr. 1 958 2q.5.