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Einrichtung zur selbsttätigen Synchronisierungder Empfänger einer
Grob=Fein-Übertragungsanlage auf die Stellung ihrer Geber Zur Fernübertragung von
Meßwerten sind soggenannte Kraftsysteme entwickelt worden, deren verhältnismäßig
große Anfangsdrehmomente es gestatten, den Empfänger mechanisch verhältnismäßig
stark zu belasten. Wenn man bei derartigen Systemen aber zur Erzielung größerer
Genauigkeit mehrere Geber und Empfänger, sogenannte Grob- und Fe:insysteme verwendet,.
so ließ sich bisher das Auftreten von Mehrdeuüigkeiten bei den Empfängereinstellungen
nur schwor oder überhaupt nicht vermeiden. Würde man, z. B. bei einer Ferneinstelleinrichtung
mit je einem Grab- und einem Feinsystem auf der Empfängerseite den Gegenstand durch
den Feinempfänger ohne besondere Vorkehrungen unmittelbar verstellen, so wäre bei
größeren Verstellungen die Einstellung des Gegenstandes nur innerhalb einer Umdrehung
des Feinsystems unter allen Umständen richtig. In der Praxis besteht jedoch die
Forderung, da,ß die Einstellung des Gegenstandes über den ganzen Bereich des Grobsystems,
also bei jeder beliebigein Verstellung der übertragungssysteme vollkommen synchron
mit den zugehörigen Gebern erfolgt.
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Zur Erfüllung dieser Forderung ist bereits eine Einrichtung zur Fernübertragung
von
Bewegungen mit Hilfe von mindestens zwei aus Geber und Empfänger
bestehenden elektrischen Übertragungssystemen vorgeschlagen worden, deren einer
Empfänger motorähnliche Bauart aufweist und zum unmittelbaren Antrieb des ferneinzustellenden
Gegenstandes dient und mittels einer von dem anderen L?bertragungssystem abhängigen
Kontakteinrichtung zeitweilig von: seinem Geber abgeschaltet wird, während der andere
Empfänger unabhängig davon die Geberstellung anzeigt. Hierzu wird eine Nachlaufkontaktvorrichtung
verwendet, die einerseits unmittelbar mit dem verstellbaren Teil des Empfängers
des die Geberstellung ständig anzeigenden GrobsYstems und andererseits mit dem ferneinzustellenden
Gegenstand bzw. dem einstellbaren Teil des Empfängers des Feinsystems verbunden
ist. Bei dieser Einrichtung verstellt das Feinsystem in der Ausschaltstellung der
Nachlaufl,ontalztvorrichtung, d. h. bei Übereinstimmung der Stellung des ferneinzustellenden
Gegenstandes mit dem Grobgeberwert, den einzustellenden Gegenstand direkt, während
bei einem Ansprechen der N achlaufkontaktvorrichtung das Feinsystem unter Abschaltun
von seinem Geber so lange unter gleichzeitiger Verstellung dieses Gegenstandes und
der Nachlaufkontaktvorrichtung als Motor arbeitet, bis derselbe in die vom Gebersystem
unabhängig und ständig angezeigte Stellung gebracht worden ist.
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Es ist weiterhin eine Einrichtung zur Fernübertragung von Bewegungen
mit Hilfe von mindestens zwei aus Geber und Empfänger bestehenden, mit Einphasenwechselstrom
gespeisten Übertragungssystemen vorgeschlagen worden, von denen mindestens ein Empfänger
motorähnliche Bauart aufweist und zum unmittelbaren Antrieb des ferneinzustellenden
Gegenstandes dient und mittels einer von dem anderen übertragungssystem wegabhängigen
Kontakteinrichtung zeitweilig von seinem Geber abgeschaltet wird. Hierbei ist zum
Zwecke der Synchronisierung die auf dem einen Teil des als Motor arbeitenden Empfängers
untergebrachte Einphasenwicklung während der Abschaltung von seinem Geber nveckmäßig
über einen Widerstand kurzgeschlossen, und gleichzeitig ist während dieser Zeit
die auf dem anderen Teil dieses Empfängers untergebrachte Dreihasenwicklung über
phasenverschiebende Mittel an die Betriebsstromquelle derart angeschlossen und geschaltet,
daß der Empfänger als Asynchronmotor arbeitet.
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Diese Einrichtung dient nicht nur zur Vergrößerung des Anlaufmomentes
des als Motor arbeitenden Empfängers, sondern gleichzeitig auch zur Herabsetzung
des Anlaufstromes. Das Kurzschließen der Erregerwicklung erfolgt dabei durch eine
von dem Empfänger des bzw. der anderen Übertragungssysteme gesteuerten Kontaktvorrichtung
in Verbindung mit Relais. Eine derartige Einrichtung läßt sich auch durch Verwendung
einer mit Röhren arbeitenden Schaltung schaffen.
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Bei den bisher vorgeschlagenen Einrichtungen zur selbsttätigen Synchronisierung
der Empfänger einer Grob-Fein-L`bertragungsanlage auf die Stellung ihrer Geber müssen
stets die Ankerleitungen des Feinsystems über Relaiskontakte geführt und geschaltet
«-erden. Diese Maßnahme gab in der Praxis häufig Anlaß zu Betriebsstörungen, da
die Übergangswiderstände der Kontaktstellen die Eigenschaften des Feinsystems, besonders
die Einstellgenauigkeit ungünstig beeinflussen und das Versagen eines Kontaktes
oder die Änderung der Kontakteinstellung zum völligen Ausfall der Anlage führt.
Überhaupt haben sich Relais in solchen Anlagen nicht sonderlich bewährt.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Synchronisierung
der Empfänger einer Grob-Fein-Übertragungsanlage auf d,ie Stellung ihrer Geber,
bei der ohne Verwendung von Relais oder Röhren ein betriebssicheres Arbeiten bei
kleinstem Aufwand an zusätzlichem Gerät erreicht wird. Erfindungsgemäß führt der
Grobempfänger den einen Teil, der Feinempfänger über ein Getriebe mit der Geberübersetzung
den anderen Teil eines Nullhontahtwerkes mit, und während des Ansprechens dieses
Nullkontaktwerkes arbeitet der Feinempfänger unmittelbar als Asynchronmotor.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
dargestellt. Die beiden Geber i und a sind durch ein Getriebe 3 zu einem Grob-Feln-Geber
verbunden. i ist hierbei der Grobgeber und 2 der Feingeber. Beide Geber sind gleich
aufgebaut und tragen auf ihren Ständern je eine Dreiphasen wicklung, während auf
ihren Läufern je eine aus dem Einphasenwechselstromnetz RS gespeiste Erregerwicklung
und je eine vorzugsweise um go° dagegen versetzte Kurzschlußwicklung angeordnet
sind. Die beiden Geber i und a drehen elektrisch je einen Empfänger .1 und 5, von
denen 4 der Grobempfänger und der Feinempfänger ist. Beide Empfänger tragen auf
dem Ständer je eine Dreiphasenwicklung, die in an sich bekannter Weise mit den Stä.nderwicklungen
der Geber in Verbindung stehen. Auf jedem der Läufer der beiden Empfänger .I und
5 ist ferner eine an das Netz RS angeschlossene Erregerwicklung untergebracht. Senkrecht
zu dieser Erregerwicklung trägt der Läufer des Grobempfängers d. noch eine Kurzschlußwicklung.
Auch auf dem Läufer des Feinempfängers 5 ist eine
Kurzschlüßwicklung
6 untergebracht, die jedoch mit der Sekundärwicklung 7 eines unerregten Transformators
(in Reihe geschaltet ist. Die beeiden Primärwicklungen dieses Transformators sind
mit 8 und 9 bezeichnet.
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Der Läufer des Grobempfängers q. führt als Vorlaufglied die Kontaktzunge
io mit, während (die Gegenkontakte i i und 12 auf einem Na.chlaufgllied sitzen,
das vom Läufer des Feinempfängers 5 über ein Getriebe 13 mit der Geberübersetzumg
mitgeführt wird. Die Kontaktzunge io ;ist dabei mit dem Läufer des Grobempfängers,
q. nicht unmittelbar, sondern über eine aus einer Herzkurvenscheibe 14 und eine
sich unter Federdruck an diese ;anlegende Rolle 15 bestehende überlastkupplung verbunden.
Die Gegenkontakte i i, 12 sind auf einem mit 16 bezeichneten, drehbar gelagerten
Gehäuse befestigt, welches gleichzeitig die Schleifringe 17, 18 und i9 trägt. Auf
diesen Schleifringen schleifen die Bürsten 2o, 21 und 22. Der Läufer des Feinempfängers
5 führt außer- dem Gehäuse 16 noch (den nicht mitgezeichneten einzustellenden Gegenstande
mit.
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Beim Auftreten eines Stel,lungsun:terschiedes zwischen Ureber und
Empfänger legt sich die Kontaktzunge io je nach der Drehrichtung gegen einen der
Gegenkontakte i i oder 12. Wird der Stellungsunterschied größer, so verläßt die
Rolle 15 die gezeichnete Lage und läuft an der Herzkurvenscheibe 14 in der einen
oder anderen Richtung nach deren Spitze zu. Die Kontaktzunge io wird auch im diesem
Falle bis zum Erreichen der Synchronstellung immer gegen einen der beiden Gegenkontakte
ii oder 12 gedrückt. Das Nullko:ntaktwerk,dient also als Indikator für den Synchronismus
der Übertragungseinrichtung. An sich kann das Nullkontaktwerk jede beliebige Ausbildung
besitzen. Zur Vermeidung von Doppeldeutigkeiten in der i8o°LLage ist es jedoch zweckmäßig,
ein Nullkontaktwerk mit der gezeichneten Überlastkupplung zu verwenden. Beim Ansprechen
des Nul.lkontaktwerkes läuft der Feinempfänger 5 bis zum Erreichen der Synchronstellung
als Asynch.ronmo:to:r und übernimmt nach Erreichen derselben von selbst wieder seine
Funktion als Empfänger. Die mit der Kurzschlußwicklung 6 in Reihe geschaltete Sekundärwicklung
7 (hat bei entsprechend niederohmiger Bemessung keinerlei Einfluß auf die Eigensichaften
des Feinempfängers 5. Etwaige weiter parallel zu dem Feinempfänger 5 geschaltete
Empfänger werden während der Synchronisierung in ihrer Einstellung nur unwesentlich
beeinflußt.
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Wird z. B. die auf Null eingestellte Übertragungsanlage nach Abschalten
des Wechselstromnetzes RS mit Hilfe des Handrades 23 geberseitig um mehrere Umdrehungen
des Feinempfängers 5 verstellt, so stellen sich nach Wiedereinschaltung des Netzes
RS die Läufer der Empfänger q. und 5 auf die Winkelstellung der Läufer der entsprechenden
Geber i und 2 ein. Die vollen Umdrehungen des Feinempfängers 5 sind dabei zunächst
unterschlagen, und ein von der Abtriebsachse 24 eingestellter Gegenstand wird in
seinem Synchronismus zu den Gebern. i und 2 gestört sein.
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In diesem Zustande s(chließt aber die Ko:n.-taktzunge io bei vorhergegangener
Rechtsdrehung :des Handrades 23 über den Kontakt 12 einen .Stromkreis über die Primärwicklung
9 des Transformators und über einen Kondensator 25, der als phasenverschiebendes
Mittel Verwendung findet. Die Kurzschlußwicklung 6 des Feinempfängers 5 wird dadurch:
mit einer zeitlich durch den Kondensator 25 gegen die Erregerspannung der Erregerwicklung
26 des Feinempfängers 5 phasenverschobene Spannung erregt. Die zeitlich verschobenen
Felder der beiden Wicklungen 6 und 26 setzen sich durch ihre räumlich verschiedene
Lage zu einem Drehfeld zusammen. Da die Ständerwieklungen des Feingebers 2 geschlossen
sind, läuft der Feinempfänger 5 so lange als Asynchronmo:tor, bis die Kontaktzunge
1o die gezeichnete Lage wieder einnimmt und somit der Transformator 7, 9 wieder
unerregt (ist. Das Drehfeld des Feinempfängers 5 verwandelt sich dann wieder in
das Wechselfeld eines normalen Empfängers.
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Bei einer Linksdrehung des Handrades 23 vollzieht sich die Synchronisierung
sinngemäß durch Erregung der Primärwicklung 8 über den Kontakt i i. Die Wicklung
6 des, Fein, emp:fängers 5 wird hierdurch gegenphasig erregt und somit die Richtung
des Drehfeldes im Feinempfänger 5 umgekehrt.
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Der Gleichrichter 27 sorgt durch Überlagerung eines Gleichfeldes im
Läufer des Feinempfängers 5 für eine Wirbelstromndämpfung und begrenzt hierdurch
seine Synchronisiergeschwindigkeit auf ein für das pendelfreie Einlaufen in .die
Synchronstellung nötiges Maß. .