DE761958C - Anordnung zur Umwandlung der von einer Gleichstromtachometermaschine erzeugten Gleichspannung in eine proportionale Wechselspannung - Google Patents

Description

• Anordnung zur Umwandlung der von einer Gleichstrostachometermaschine erzeugten Gleichspannung in eine proportionale Wechselspannung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Umwandlung der von einem kleinen Gleichstromgenerator erzeugten, der Drehgeschwindigkeit dieses Generators proportionalen Gleichspannung in eine dieser Gleichspannung proportionale Wechselspannung.
• Es ist bereits bekannt, zum Messen der Geschwindigkeit von Maschinen od. dgl. elektrische Vergleichsgrößen, z. B. die Spannung, zu verwenden, die in einer Wicklung einer elektrischen Hilfsmaschine erzeugt wird.
• Diese Wicklung läuft dabei in einem konstanten Feld proportional der zu messenden Geschwindigkeit um. Beim Gebrauch wird die Dynamomaschine mit dem umlaufenden Maschinen- oder Geräteteil, dessen Drehzahl festgestellt werden soll, verbunden und der von diesem bei der Umdrehung erzeugte Strom als Meßstrom benutzt. Man wählt hierzu kleine Dynamomaschinen einfacher Art. Gleichstromtachometerdynamomaschinen haben sich hierbei insofern bewährt, als sie in weitem Bereich eine sehr weitgehende und genaue Proportionalität zwischen Drehzahl und der erzeugten Spannung aufweisen. Derartige Alaschinen sind auch in Verbindung mit Yoltmetern, auf denen die erzeugte Spannung abgelesen werden kann. als Ferntachometer in Gebrauch.
• Da hierbei im allgemeinen die Geberinstrumente selbst nur geringe Drehmomente zur Verfügung stellen können und mit Rücksicht auf die Genauigkeit der Messung die von den Gleichstromklemmen abgenommene Energie im Verhältnis zur mechanischen Energie des rotierenden Gebers verhältnismäßig klein sein muß, sind nur kleine Energien auf der Empfängerseite verfügbar. Zur Betätigung normaler Betriebsinstrumente, Registriergeräte, elelstrischer Zähler oder zur Betätigung eines neuen Geberinstrumentes od. dgl. müssen aber andererseits auf der Empfängerseite ausreichende Energien zur Verfügung stehen. ohne daß man dabei vom Einfluß einer die Alessung verfälschenden Ankerrückwirkung abhängig ist. Diese Forderungen bestehen insbesondere auf dem Gebiet der Fernwirkanlagen, wozu die Fernmessung und die Fernregelung oder Fernsteuerung als automatische Beeinflussung von AIaschinen oder Geräten im Anschluß an die Fernmessung eines Meßwertes gehören. N'fit der Lösung all dieser Schwierigkeiten befaßt sich die vorliegende Erfindung.
• Die Erfindung besteht danach in einer Anordnung zur Umwandlung der von einer Gleichstromtachometermaschine erzeugten Gleichspannung in eine proportionale Wechselspannung, welche dadurch gekennzeichnet ist. daß mit dem Verstellorgan einer die Tachometergleichspannung kompensierenden Hilfsgleichspannung der Abgreifer eines wechselstromgespeisten Spannungsteilersystems oder gleich artigen Verstellwiderstandes gekuppelt ist. Dieser Verstellwiderstand ist vorzugsweise ein ohmscher Widerstand, er kann natürlich auch im Bedarfsfall ein kapazitiver oder induktiver Widerstand sein.
• Will man dabei die WIöglichkeit haben. die Gleichstrommeßgröße mit wechselndem Vorzeichen umzuwandeln. dann ist es vorteilhaft. den Spannungsteiler auf der Wechselstromseite so an eine konstante Wechsel spannungsquelle anzuschließen, daß beim Durchgang des Spannungabgreifers bzw. Spannungsreglers durch die Nullstelle die abgenommene oder eingestellte bzw. eingeregelte Wechselspannung dem Vorzeichen der umzuwandelnden Gleichstromgröße entsprechend sich in ihrer Phase sprungweise ändert.
• Die Rompensation der Gleichstromgröße läßt sich bei der Erfindung natürlich auch in an sich bekannter Weise automatisch durchführen, indem ein durch einen Hilfsmotor betätigter Einstellmechanismus für die Einstellung des einzuregelnden Wertes benutzt wird.
• Sach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anordnung zur Umwandlung der von einer Gleichetromtachometermaschine erzeugten Gleispannung in eine proportionale Wechselspannung auch derart eingerichtet sein. daß mit dem Einstellorgan der die Tachometergleichspannung kompensierenden Hilfsgleichspannung die Abgreifer zN-eit vorzugsweise auf gemeinsamer Achse sitzender Spannungsteiler mechanisch gekuppelt sind. die von Wechselspannungen verschiedener Frequenz gespeist werden. Diese Anordnung kann weiterhin so ausgehildet sein daß je nach der Polarität der umzuwandelnden Gleichspannung jedesmal nur die eine oder andere Wechselspannungsfrequenz durch selbsttätig arbeitende Schaltttngsmittel wirksam wird.
• Die Erfindung sei nachstehend an Hand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter beispielsweiser .Rusführungsforme näher erläutert.
• In der Fig. I ist mit I eine Gleichstromtachometermaschine bezeichnet, die beispielsweise von einer Handkurbel 2 laufend angetrielen wird. Mit Hilfe dieser Gleichstromtachometermaschine wird an den Klemmen a und b eine Gleichspannung erzeugt, die dem Differentialquotienten des mechanischen Drehwertes, der an der Handkurbel 2 eingeführt wird. nach der Zeit entspricht. Diese Gleichspannung wird nun durch die Gleichspannung. welche der Spannungsteiler 3 mit seinem Abgreifer 4 abgreift, kompensiert. Der Spannungsteiler 3 wird von einer besonderen Gleichstromquelle 5' gespeist und ist mechanisch über die Welle 5 mit dem Abgreifer 6 eines Spannungsteilers 7 gekuppelt. der von einer Wechselspannungsquelle 8 konstanter Frequenz gespeist wird. Die beiden Abgreifer 4 und 6 werden von der Welle 5 und der Handkurbel 9 so lange verstellt, bis das Anzeigegerät 10 den Wert Xull zur Anzeige bringt.
• In diesem Fall stellt sich an den Ausgangsklemmen c und d der erfindungsgemäßen Anordnung eine Wechselspannung ein, deren Betrag ein NIaß ist für die an den Klemmen ci und b entstandene Gleichspannung. Die an den Klemmen c und d auftretende Wechselspannung ist damit zugleich proportional der WinlielgeschnviIldiglieit der Welle der Tachometermaschine I.
• In der Fig. 2 ist eine Ausführungsform mit automatischer Kompensation und vorzeichengetreuer Wiedergabe schematisch dargestellt. Hier wird als Indikator für den Zustand der Kompensation ein polarisiertes Relais 1 1 benutzt. das in an sich beliallnter Weise über den Relaiskontakt 12 eineil -ullmotor I3 auf Rechts- bzw. Linkslauf zu schalten vermag. Die Drehbewegungen des Nullmotors I3, der beispielsweise von der Hilfsgleichspannungsquelle 5' aus gespeist werden kann, werden über die Getriebe 14 auf die Spannungsteilerwelle 5 der beiden Potentiometer 3 und 7 übertragen. Der Spannungsteiler 7 ist mit seinen äußeren Klemmen an die äußeren Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators 15 angeschlossen, der primärseitig am Wechselstromnetz liegt. Die Mittenanzapfungen der Sekundärwicklung des Transformators 15 und der Spannungsteilerwicklung des Potentiometers 7 sind miteinander elektrisch verbunden und geerdet, so daß beim Durchgang des Abgreifers 6 durch die geerdete Stelle der Potentiometerwicklung 7 der Phasenwinkel der abgenommenen Wechselspannung um I800 springen kann.
• Die an den Klemmen c und d abgenommene Wechselspannung entspricht dann amplitudenmäßig der Größe der von der Tachometermaschine I erzeugten Gleichspannung und phasenmäßig dem Vorzeichen der von der Tachometermaschine I erzeugten Gleichspannung. Im Bedarfsfall kann man den Nullmotor noch über einen Regelverstärker speisen, der bei kleinen Abweichungen vom Sollwert eine hohe Empfindlichkeit und bei größeren Abweichungen vom Sollwert eine entsprechend kleinere Empfindlichkeit aufweist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Anordnung zur Umwandlung der von einer Gleichstromtachometermaschine erzeugten Gleichspannung in eine proportionale Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verstellorgan einer die Tachometergleichspannung kompensierenden Hilfsgleichspannung der Abgreifer eines wechselstromgespeisten Spannungsteilersystems oder gleichartigen Verstellwiderstandes gekuppelt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Wechselspannungspotentiometers durch einen die Hilfsgröße für die Gleichstromkompensation beeinflussenden Nullmotor selbsttätig erfolgt.
3. 3. Anordnung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler auf der Wechselstromseite derart an eine konstante Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, daß beim Durchgang des Spannungsabgreifers durch die Nullstelle die abgenommene Wechselspannung dem Vorzeichen der umzuwändelnden Gleichstromgröße entsprechend sich in ihrer Phase sprungweise ändert.
4. 4. Anordnung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Einstellorgan der die Tachometergleichspannung kompensierenden Hilfsgleichspannung die Abgreifer zweier insbesondere auf gemeinsamer Achse sitzender Spannungsteiler mechanisch gekuppelt sind, die von Wechselspannungen verschiedener Frequenz gespeist werden.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mit Wechselspannungen verschiedener Frequenz gespeisten Potentiometer oder gleichartigen Verstellwiderstände selbsttätig so geschaltet werden, daß je nach der Polarität der umzuwandelnden Gleichspannung die eine oder andere Wechselspannungsfrequenz wirksam ist.
6. 6. Anordnung nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zum Zweck einer Kompensation zusammengeschalteten Gleichspannungen über einen Regelverstärker gemessen werden, an dessen Ausgangskreis das Nullinstrument bzw. der Nullmotor liegt.