DE881237C - Drehzahlkontaktregler fuer Elektromotoren - Google Patents

Description

• Drehzahlkontaktregler für Elektromotoren Die Drehzahlregelung, insbesondere die Konstanthaltung einer bestimmten Drehzahl, bei Elektromotorengeschieht in der Regel mittels eines Fliehkraftreglers, der auf der Welle der zu regelnden iNTaschine angeordnet ist. Durch die Vereinigung des Reglers mit der Maschine wird die überwachung des Reglers erschwert; außerdem sind für die Stromzuführung zu den Kontakten des Reglers Schleifringe und Bürsten erforderlich, die der Abnutzung unterworfen sind und zu Störungen Veranlassung geben können. Die Anordnung des Reglers auf der Welle des :Motors bedingt ferner eine anomale Ausführung der Maschine.
• Erfindungsgemäß werden diese Nachteile bei einem Drehzahlkontaktregler für Elektromotoren, bei denen das Feld durch periodisches Kurzschließen eines im Feldstromkreis liegenden Widerstandes geregelt wird, dadurch vermieden, daß der den Widerstand kurzschließende Kontakt an dem schwingenden Anker eines Elektromagneten angeordnet ist, der durch einen von der Drehzahl des Motors abhängigen Resonanzstromkreis erregt wird.
• Der erfindungsgemäße Regler wird also nicht durch Fliehkräfte, sondern durch eine von der Frequenz des erzeugten Wechselstromes abhängige magnetische Zugkraft gesteuert, wobei aber das Regelprinzip, den Erregerstromkreis des Motors durch periodisches Kurzschließen und Einschalten eines Widerstandes zu beeinflussen, beibehalten wird. Dadurch unterscheidet sich die erfindungsgemäße Anordnung von den bekannten Drehzahlreglern, die durch Frequenzregler beeinflußt werden.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Die Fig. z zeigt das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Reglers in der einfachsten Ausführung. Ein Gleichstrommotor mit dem Anker a und dem Feld b -wird von einem Gleichstromnetz gespeist und treibt eine Wechselstrommaschine c an. Beide Maschinen können auch als Einankerumformer vereinigt sein,. In dem Feldstromkreis des Motors liegt ein Widerstand d, der durch ein Kontaktpaar e, f kurzgeschlossen werden kann. Je nach der Zeitdauer des Kurzschließens wird .das Motorfeld verstärkt oder geschwächt und hierdurch die Drehzahl des Ankers geregelt. Der bewegliche Kontakt e ist an einer Feder g befestigt, die den Anker eines Elektromagneten h bildet. Der Elektromagnet wird erregt durch eine Spule i, die über einen Gleichrichter k an die Klemmen des Wechselstromgenerators o angeschlossen ist. Wenn die Spannung des Genexators für den Regler zu hoch ist, so. kann der Anschluß an eine Teilspannung des Generators o@der über einen Transformator erfolgen. In dem Stromkre-is zum Gleichrichter k liegt ein Kondensator L und eine Drosselspule m. Von diesen Teilen ist der eine (eventuell auch beide) veränderlich, so daß sich der Stromkreis auf eine bestimmte Schwingungsfrequenz einstellen läßt. Gerät die Frequenz des Wechselstromerzeugers c bei steigender Drehzahl in Resonanz mit der Eigenschwingungszahl des Stromkreises 1, m, so steigt der Strom in demselben schnell an und bewirkt über den Gleichrichter k durch die Spule i ein Kurzschließen der Kontakte e und f und damit eine Zunahme des Stromes in der Wicklung b, die ein weiteres Ansteigen der Drehzahl- verhindert. Durch eine entsprechende Abstimmung -des Resonanzkreises und durch passende Einstellung des Kontaktes f läßt sich die Drehzahl des Motors konstant halten. Es ist zweckmäßig, den Elektromagneten h mit einer zweiten Spulen zu versehen, die von einem pulsierenden Strom gespeist wird, z. B. von dem Generator c. Dadurch wird die Feder g und der Kontakt e dauernd in Schwingung gehalten. Die mit Gleichstrom erregte Spule, i verändert dann nur die Zeitdauer .der Kontaktschließung.
• Die Fig.2 zeigt eine weitere Ausführung des Reglers: h. Hier ist der Elektromagnet mit einer zusätzlichen Spule o versehen, die in dem Stromkreis -der Kontakte E, fliegt. Die Spule o schwächt das Feld des Magneten h bei Berührung der Kontakte e, f und bewirkt eine schnelle Rückführung des schwingenden Kontaktes e. Sie kann an die Stelle der in Fig. i angegebenen Spule n treten, aber auch gleichzeitig mit :dieser Verwendung finden.
• In der Fig.3 ist eine weitere Ausbildung des Reglers schematisch veranschaulicht. Um dieRegelorgane .des Resonanzstromkreises, bei denen es auf große Genauigkeit ankommt, möglichst klein zu gestalten, kann zwischen dem Resonanzkreis und dem Regler ein Verstärker eingeschaltet werden. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird hierfür ein gesättigter Verstärkertransformator p verwendet. Dieser hat auf den Außenschenkelneine Wicklung q, die ,so ausgebildet ist, daß sie keine Oberfelder in dem Mittelschenkel erzeugt. Der vom Generator c durch die Wicklung q fließende Wechselstrom wird von einem Gleichrichter r gleichgerichtet und über eine Wicklung s auf dem Mittelschenkel des Transformators dem Regler, lt zugeführt. Auf dem Mittelschenkel ist ferner .die Steuerspule t angeordnet, die von dem auf Resonanz abgestimmten Schwingungskreis mit -dem Kondensator 2t und der Drossel v über einen Gleichrichter w gespeist wird. Der Resonanz- und Steuerkreis wird zweckmäßig an eine Teilspannung des Generators gelegt, z. B. durch Zwischenschaltung eines Spartransformators x. Durch diese Anordnung lassen sich mit dem Reglermagneten lt starke Zugkräfte erzeugen, die einen großen. Kontaktdruck hervorrufen und ein sicheres Arbeiten des Reglers gewährleisten.
• Bei höheren .Gleichstromspannungen. ist es zweckmäßig, den Kontaktstromkreis in mehrere Abschnitte zu unterteilen, in ähnlicher Weise wie beim Dornig-Regler. Bei der erfindungsgemäßtn Ausführung können mehrere Anker mit Kontakten von einem gemeinsamen Elektromagneten betätigt werden.
• An Stelle der Hintereinanderschaltung von Kondensator und Drosselspule im Resonanzstromkreis kann auch ,die Parallelschaltung Anwendung finden (Stromresonanz). In diesem Fall ist der Gleichrichter k bzw. w in einen Zweig des Resonanzkreises zu legen. Bei dieser Anordnung kann der innereWiderstanddes Stromerzeugers den Schwingungskreis nicht beeinflussen; es läßt sich deshalb eine steile Resonanzkurve erreichen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Drehzahlkontaktregler für Elektromotoren, bei denen das Feld durch periodisches Kurzschließen eines im Feldstromkreis liegenden Widerstandes geregelt wird, dadurch Bekennzeichnet, daß der den Widerstand kurzschließende Kontakt an dem schwingenden Anker eines Elektromagneten angeordnet ist, der durch einem von der Drehzahl des Motors abhängigen Resonanzstromkreis erregt wird.
2. 2. Drehzahlkontaktregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kontakt steuernde Spule (a7 des Reglermagneten (h) über einen Gleichrichter (k) von einem einstellbaren, aus Kondensator (1) und Drosselspule (m) bestehenden Resonanzstromkreis erregt wird, der an einem mit dem Motor (a) verbundenen Wechselstromgenerator (c) angeschlossen ist.
3. 3. Drehzahlkontaktregler nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reglermagnet (h) eine zweite Spule. (n) besitzt, die durch pulsierenden Strom erregt wird und den Anker (g) des Reglers dauernd schwingen läßt. q.. Drehzahlkontalctr.°gler nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reglermagnet eine Spule (o) besitzt, die von dem Kon" taktstrom oder einem Teil ,desselben erregt wird. 5. Drehzahlkontaktregler nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Regler (h) und dem Resonanzstromkreis (m, l) ein Verstärker, z. B. ein magnetischer Verstärkertransformator (p), angeordnet ist, der den von dem Resonanzstromkreis erzeugten Strom verstärkt. 6. Drehzahlkontaktregler nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzstromkreis aus einem Kondensator und einer Drossel in Parallelschaltung besteht und der den Regler mittelbar oder unmittelbar speisende Gleichrichter in einem Zweig dieses Kreises liegt.