DE889317C

DE889317C - Elektrische Servosteuervorrichtung (Schalthilfe)

Info

Publication number: DE889317C
Application number: DEA4746A
Authority: DE
Inventors: Hans Ablassmayer
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1950-10-24
Filing date: 1950-10-24
Publication date: 1953-09-10

Description

Bei zu- steuernden Antrieben kommt .es immer wieder vor, @daß die Kraft des steuernden Organs. nicht ausreicht, die zu steuernde Einrichtung an-Zutreiben. In .diesen Fällen schaltet. man zwischen" das steuernde Organ und' elie äiizutreibende Einrichtung einen Drehmomentenverstärker. Bekannt ist ein mechanischer Drehmomentenverstärker mit zwei voneinander getrennten Wellen. Sobald die ankommende Welle gegenüber -der abgehenden Welle verdreht wird, werden Kupplungsbacken über ein Kniehebelgelenk an, eine von einem Elektromotor angetriebene Trommel gedrückt. Die Kupplungsbacken nehmen die abgehende Welle so lange mit, bis die abgehende Welle mit .der ankommenden Welle übereinstimmt. Da, .die Bremsbacken an der Trommel schleifen, nutzen sie sich ab, wodurch der tote Gang immer größer wird. In Fällen, wo der tote Gang nicht größer werden .darf, kann in-an die elektrische Servosteuerung verwenden. Bei den bis jetzt bekanntgewordenen elektrischen Servosteuervorrichtungen reichtdie von den Steuergeräten abgegebene Leistung nicht aus, den.Steuer- . motor hinreichend mit Energie zu versorgen. Es müssen deshalb entweder Relais, bei größe17en Lei- - . stungen Schütze oder Röhren oder ein Leonardsatz verwendet werden.
Diese zusätzlichen Einrichtungen stellen aber eine Quelle von Störungsmöglichkeiten dar. Bei Steuerungen, wo es darauf ankommt, jede Störung auszuschließen, scheiden diese Steueranordnungen aus. Das ist auch der Grund, warum die Servosteuervorrichtungen bei elektrischen Lokomotiven, -die es nun schon seit 50 Jahren gibt, nur sehr zögernd Eingang finden. Eine Störung bei- einer elektrischen Lokomotive bedeutet, daß nicht nur der betro#fene -Zug, sondern jauch alle hinter ihm liegenden Züge bis zum Eintreffen einer Hilfslokomotive liegenbleiben. Es würde.also .der ganze Zugbetrieb empfindlich gestört werden.
Erfindungsgemäß wird deshalb eine elektrische Servosteuervorrichtung vorgeschlagen, die unter Verzicht auf sämtliche zusätzlichen Einrichtungen bereits im Steuergerät die für das 'Betreiben des Steuermotors notwendige elektrische Energie liefert. Sie erfüllt :damit die Bedingung, die an eine Servosteuervorrichtung für elektrische Triebfahrzeuge gestellt wird. Sie hat gegenüber dem mechanischenrDrehmomentenverstärkerzwei weitere Vorteile: die Verstärkung kann beliebig hochgetrieben werden, das Hochfahren und Stillsetzei geschieht sanft, außerdem kann, falls es notwendig ist, ein Stellungszwang eingebaut werden, so .daß die anzutreibende Einrichtung immer an einer bestimmten Stelle zum Stillstand kommt. Es gibt Anwendungsgebiete, wo schon. einer dieser Punkte von ausschlaggebender Bedeutung sein kann. Die Servosteuervorrichtung läßt sich sowohl für sehr große wie für sehr kleine Drehmomente auslegen.
Bei der neu vorgeschlagenen Servosteuervorrichtung werden ein .unter Spannung stehender drehbarer Kollektor und die .dazugehörige Kohle voneinander unabhängig bewegt, wobei die Stellung des Kollektors und die der Kohle eine Ist- und eine Sollstellung darstellen (Bild z). Die Abweichung der Iststellung von der Sollstellung hat eine Spannung zur Folge, die nach ihrer Richtung und; Größe veränderlich ist. Diese Spannung wird einem Nebenschlußmotor (Steuermotor) zugeführt. Der Motor bringt die zu steuernde Einrichtung Über ein Getriebe raschestens in die Sollstellung.
In Bild :2 ist der Kollektor des Steuerungsgerätes in seiner Abwicklung gezeichnet. Die Lamellen des Kollektors werden im Bild beispielsweise von einem Spartransformator unter Spannung gesetzt. Der Steuermotor ist mit einem Pol in .der Mitte des Spartransformators angeschlossen. Der andere Pol des Motors endet an der Bürste. Je nachdem die Bürste links oder rechts von der mittleren Lamelle -steht, .läuft ,der Motor, da er fremderregt ist, Links-oder rechtsherum.
Der elektrische tote Gang kann beliebig klein gemacht werden. Er verändert sich auch durch Abnutzung nicht.
.Soll verhindert werden, daß die zu steuernde Einrichtung in einer Zwischenstellung stehentleibt, so werden die Lamellen lsnks und rechts von der mittleren Lamelle besonders breit gemacht und erhalten Spannung von der benachbarten Lamelle über einen Stellungszwangskontakt. Dieser Kontakt wird mechanisch angetrieben und öffnet sich, sobald die gewünschte Stellung -erreicht ist. Durch Öffnen der Kontakte wird der Motor abgeschaltet (Bild 3).

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Elektrische Servosteuervorrichtung, da-.durch gekennzeichnet, .daß ein unter Spannung stehender drehbarer Kollektor und die dazugehörige Kohle voneinander unabhängig bewegt werden, wobei Kollektor und Kohle eine Ist-und eine Sollstellung darstellen, so daß die Abrveichung .der Iststellung von .der Sollstellung eine Spannung zur Folge hat, die ihrer Größe und ihrer Richtung nach veränderlich ist und die einem fremderregten Nebenschlußmotor unmittelbar und ohne Zuhilfenahme von zusätzlichen Einrichtungen zugeführt wird, der seinerseits über ein Getriebe die zu steuernde Einrichtung in die gewünschte Stellung bringt.
2. Elektrische Servosteuervorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellungszwang eingebaut ist, damit die zu steuernde Einrichtung immer an ein und derselben Stelle stehentleibt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 710 977, 697 567, 676 097, 648 967.