-
Bescbl,eunigung des Anlaufes von Drehwählermotoren Es sind Drehwählermotoren
bekannt, die beispielsweise einen sogenannten Z-Anker besitzen, der durch abwechselnde
Einschaltung um gö° oder auch um kleinere Winkel versetzter Spulenpaare fortgeschaltet
wird. Diese Motoren werden so betrieben, daß bei anhaltender Erregung eines Spulenpaares
der Anker in einer Stellung zur Ruhe kommt, in welcher der Kraftfluß durch diese
Spule seinen größten Wert hat. Die Arbeitsweise des Motors wird dadurch verlangsamt,
daß einerseits das Abschalten dieser Spule aus dem Zustand des größten Kraftflusses
heraus und andererseits die Einschaltung des nächsten Spulenpaares durch die Induktionswirkung
der Spulen verzögert wird. Die Erfindung besteht nun darin, bei einem abwechselnd
einschaltbaren Spulenpaar, insbesondere für einen Elektromotor mit einem Z-Anker,
die Spulen über eine vorzugsweise aus zwei Gleichrichterröhren bestehende Steuerschaltung
zu steuern und dabei die Abschaltspannung der einen Spule oder des einen Spulenpaares
wechselseitig zur Beschleunigung der Erregung des anderen Spulenpaares auszunutzen.
Die Abschaltung einer Spule erzeugt an dieser eine Induktionsspannung, welche den
bisherigen Stromverlauf aufrechtzuerhalten sucht. Umgekehrt ist bei der einzuschaltenden
Spule zunächst eine Gegenspannung der Induktivität dieser Spule zu überwinden, die
das Zustandekommen des Stromes zu verhindern sucht. Indem nun erfindungsgemäß die
hohe Abschaltspannung der abzuschaltenden Spule ausgenutzt wird, um das Anwachsen
des Stromes in der einzuschaltenden Spule zu beschleunigen, erreicht man, daß die
einzuschaltende Spule wesentlich schneller ihre normale Erregungshöhe erreicht.
Es wird also die im allgemeinen als schädlich empfundene hohe Abschaltspannung hier
nutzbringend verwendet und gleichzeitig auch noch auf eine zulässige Höhe begrenzt.
-
Jedes Spulenpaar ist gemäß der Erfindung über je ein Ventil in Durchlaßrichtung
an die speisende
Stromquelle angeschlossen, so daß also der Speisestrom
durch die Ventile nicht behindert wird, außerdem aber ist das Ende jeder Spule oder
jedes Spulenpaares mit dem Anfang der anderen Spule oder des anderen Spulenpaares
ebenfalls über ein Ventil verbunden, welches in der Richtung von dem einen Spulenende
zum anderen Spulenanfang durchlässig ist. Dadurch ist erreicht, daß die Abschaltspannung
jedes Spulenpaares auf das andere Spulenpaar so zur Einwirkung kommt, daß dort der
Aufbau des Feldes beschleunigt wird. -Die beiden Ventile, über welche die Spulen
gespeist werden, sorgen dafür, daß die Spulen im übrigen trotz ihrer Verbindung
mit der gemeinsamen Speisestromquelle getrennt bleiben und daß die Abschaltspannung
eines Spulenpaares nicht über einen Kurzschlußweg geschlossen wird.
-
Zur Steuerung werden zweckmäßig je mit einer Steuerelektrode versehene
Elektronenröhren verwendet, die abwechselnd stromdurchlässig sind.
-
Zur Erläuterung der Erfindung dienen zwei Figuren.
-
Fig. i zeigt in schematischer Darstellung einen Motor mit Z-Anker,
wie er beispielsweise für Drehwähler verwendet wird. Der Motor besitzt einen Z-förmigen
Anker i, der um eine Drehachse 2 drehbar ist. Der Anker i wird dadurch fortgeschaltet,
daß abwechselnd zwei Spulenpaare 3 und 4 eingeschaltet werden.
-
In der gezeigten Stellung des Z-Ankers steht dieser Anker still, solange
das Spulenpaar 3 von einem Strom durchflossen ist. Der Fluß der Spule 3 ist dann
am größten, so daß bei der Abschaltung der Spule 3 ein beachtlicher Spannungsstoß
entsteht. Die Einschaltung des Spulenpaares 4 wird durch die Induktivität dieses
Spulenpaares verlangsamt, weil der volle Strom erst zustande kommt, nachdem das
Magnetfeld in der Spule 4 aufgebaut ist. Es gilt nun, diese Verzögerung auszuschalten,
wozu erfindungsgemäß die Abschaltspannung des Spulenpaares 3 benutzt wird. In einer
späteren Phase wird die Abschaltspannung der Spule 4 zur Erregung des Spulenpaares
3 herangezogen.
-
Die Steuerung der Spulenpaare 3 und 4. ist in Fig. 2 schematisch erläutert.
Zur Erregung ist eine Batterie mit der Spannung UB vorgesehen. Die Spulen
3 und 4 sind aber nicht unmittelbar an die Batterie angeschlossen, sondern über
je ein Ventil 5 und 6 mit der durch die Pfeilspitze angedeuteten Durchlaßrichtung:
Der Stromdurchgang durch jedes der Spulenpaare ist durch zwei Elektronenröhren 7
und 8 gesteuert, und zwar vermittels ihrer Steuerelektroden g und io. Solange die
Röhre 7 stromdurchlässig ist, fließt aus der Speisebatterie ein Erregerstrom durch
die Spule 3. In dem Augenblick, in welchem der Speisestrom von der Spule 3 abgeschaltet
und der der Spule 4 eingeschaltet werden soll, werden die Röhren 7 und 8 so gesteuert,
daß der Stromdurchgang durch die Röhre 7 aufhört und durch die Röhre 8 beginnt.
Das plötzliche Unterbrechen des Stromes in der Spule 3 erzeugt dort eine Abschaltspannung
in der bisherigen Stromrichtung, d. h. die Spannung sucht einen von oben nach unten
fließenden Strom aufrechtzuerhalten. Dieser Strom kann im Augenblick nach der Abschaltung
tatsächlich zustande kommen auf dem Weg über ein Ventil i i und die Spule 4. Die
hohe Spannung, welche an der Spule 3 auftritt, kommt jetzt der beschleunigten Erregung
der Spule 4 zugute.
-
Wenn umgekehrt die Spule 4 erregt war und abgeschaltet wird, spielt
sich der gleiche Vorgang wiederum ab, jedoch wird die Abschaltspannung der Spule
4 auf dem Weg über das Ventil T2 zur beschleunigten Erregung der Spule 3 ausgenutzt.
Die Ventile ä und 6 müssen in Sperrichtung eine Spannung ertragen können, welche
der Abschaltspannung der Spule 3 und 4 mindestens gleich ist.
-
Das Spulenpaar kann gemäß der Erfindung beispielsweise für Drehwähler
verwendet werden, aber auch für elektromechanische Zählwerke z. B. in Verbindung
mit Geiger-Müller Zähl- und Meßgeräten benutzt werden. Auch für sonstige Zählzwecke
ist die Erfindung von Vorteil, weil das Vermögen des Motors zur Zählung von Impulsen
durch die Beschleunigung des Einschaltvorganges seiner Spulen größer ist.
-
Die Elektronenröhren kann man durch Relaiskontakte mit entsprechenden
Vorwiderständen (zur Verkleinerung der Zeitkonstante der Induktivitäten) ersetzen.