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Empfängersystem für Anordnungen zur induktiven Fernübertragung von
Drehbewegungen Die Erfindung betrifft ein Empfängersystem für Anordnungen zur induktiven
Fernübertragung von Drehbewegungen, bei denen als Geber nach dem Drehwandlerprinzip
ausgebildete Systeme mit dreiphasiger Stator- und einphasiger Rotorwicklung (bzw.
umgekehrt) Verwendung finden. Insbesondere soll das Empfängersystem zur Fernanzeige
der Stellung von Stellgliedern in Regelanlagen benutzt werden. Eine Anzeige der
jeweiligen Einstellung von Schiebern, Drosselklappen, Ventilen usw. am Bedienungspult.
bzw. in der Warte, ist insbesondere dann in modernen automatischen Regelanlagen
erwünscht, -wenn bei diesen aus betriebstechnischen Gründen auch eine wahlweise
Umschaltung von »Automatik« auf »Handbetrieb« vorgesehen ist. Ist eine Fernanzeige
der Stellung der Stellglieder nicht vorhanden, so muß man damit rechnen, daß bei
der Umschaltung von »Automatik« auf »Handverstellung« unerwünschte Belastungsstöße
auf die Regelstrecke kommen. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es üblich, eine
elektrische Stellungsübertragung von dem Stellglied auf ein Anzeigeinstrument im
Bedienungsschaltpult vorzusehen. Es liegt nahe, für diese Fernübertragung nach dem
Drehwandlerprinzip
ausgebildete Systeme zu verwenden., besonders
dann, wenn - was häufig der Fall ist - auf der zum Stellorgan führenden Welle an
sich schon ein elektrisches »Rückmeldesystem« in Gestalt eines solchen, Systems
angeordnet ist, welches die Rückmeldung.des jeweiligenAusschlages des Stellgliedes
an den Impulsgeber der Regelanlage besorgt (Rückführung). Es liegt aber auch nahe
- unter Verwendung dieses Rückmelders als Geber - ein v'ö'llig gleichartig ausgebildetes
System nach dem Drehivandlerprihzip als Anzeigeempfänger vorzusehen.
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Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, daß die teueren gebräuchlichen
Drehwandlersysterne dieser Art, bei denen die Wicklungsstränge der Phasenwicklung
in Nüten untergebracht und diese sauber geschränkt sind., einen viel zu großen Aufwand
für den vorgesehenen Einsatz als einfaches Anzeigesystem bedeuten. Für die Bewegung
lediglich eines Instrumentenzeigers werden ja nur geringe Stellmomente benötigt.
Außerdem erscheint die Verlegung von fünf Anschlußleitungen zum Anzeigesystem unvorteilhaft.
Ausgehend von diesen Überlegungen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, als
Anzeigeempfänger ein System zu schaffen, welches einen wesentlich einfacheren Aufbau
besitzt und billig herzustellen ist, trotzdem aber den gestellten Forderungen gerecht
wird und in Verbindung mit den sonst üblichen Drehwandlersystemen als Gebern ohne
weiteres Verwendung finden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Empfängersystem, bei dem gemäß
der Erfindung ein Stator mit drei ausgeprägten, durch einen magnetischen Nebenschluß
miteinander verbundenen Polen vorgesehen und der Rotor als flacher, polempfindlicher,
leichter .Anker ausgebildet ist, der unbewickeit sowie unpolarisiert ist. Das System
kann beispielsweise so aufgebaut sein, daß drei die Phasenwicklungen tragende Zylinderspulen
mit den diese durchsetzenden Weicheisenpolen auf einer Eisenscheibe angeordnet sind
und daß die drei Polschuhe am. Kopf der Spulen durch einen dünnwandigen Weicheisenring
miteinander verbunden sind, in welchem ein flacher doppel-T-förmiger, einen Zeiger
tragender Anker drehbar gelagert ist.
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Ein so aufgebautes System läßt sich billig `herstellen. Durch eine
kräftige Lagerung des Läufers und durch eine leichte Ausführung des Läufers ist
eine hohe Unempfindlichkeit des Systems gegenüber mechanischen Beanspruchungen gewährleistet..
Durch - das Fehlen von Stromzuführungen -zum Rotor ist eine außerordentlich hohe
Betriebssicherheit erreicht und der Reibungsfehler auf ein Minimum herabgesetzt.
Ferner entfallen,hierdurch zwei der sonst üblichen fünf Betriebsleitungen; es sind
lediglich die drei Verbindungsleitungen zu den Dreiphasenwicklungen des Gebers zu-verlegen.
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Das neue Anzeigesystem bedingt durch seinen Aufbau eine nicht lineare
Skalenteilung. Dies ist jedoch nur scheinbar ein Nachteil, da die Stellungsanzeige
mehr informatorischen Charakter hat und weniger von meßtechnischer Bedeutung ist.
Der Anzeigebereich ist gegen Null (z. B. volle Schließung des Reglerstellorgans)
und gegen den Skalenendwert (volle Öffnung des Stellorgans) zusammengedrängt. Da
die Stellongane sich im Betriebszustand gewöhnlich um die Mittellage herum (etwa
5o 0/a Öffnung oder Schließung) bewegen und nur ganz selten in: ihren äußersten
Stellungen arbeiten, erscheint die Auseinanderziehung des mittleren Skalenbereiches
mit Rücksicht auf den üblichen Arbeitsbereich des Stellorgans sogar angenehm.
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Es sei erwähnt, daß es nicht an Versuchen gefehlt hat, Empfänger-
und gleichartig ausgebildete Gebersysteme für induktive Fernanzeigevorrichtungen
zu schaffen, bei denen die kostspieligen und umständlichen -Drehwicklungen der Systeme
durch einfachere Maßnahmen ersetzt sind. So sind bereits Empfängersystemt vorgeschlagen
worden, bei denen diese in Nuten verlegten Drehwicklungen durch eine Feldwicklung
mit ausgeprägten Polen ersetzt sind. Diese Systeme benötigen jedoch einen komplizierten
Mehrfachanker und kommen außerdem ohne eine den Anker polarisierende besondere Zusatz-Polarisationsspule
nicht aus. Andererseits sind auch bereits induktive Geber- und Empfängersysteme
angegeben worden, bei denen. der sich im Felde ausgeprägter Pole bewegende Anker
unbewickelt und unpolarisiert ist. Bei diesen Systemen ist jedoch der Stator komplizierter
aufgebaut, sowohl hinsichtlich der Polzahl und Polform.
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Ferner besitzen diese Systeme durch die ganze Art ihrer Anlage nur
einen Arbeitsdrehbereich von maximal 9o° und sind z. B. als Empfängersysteme in
Verbindung mit den jetzt zumeist üblichen, als Drehwandler ausgebildeten Dreiphasengebersyste
men überhaupt nicht zu verwenden. Sie sind nur in Verbindung mit einem gleichartig
ausgebildeten Geber einsetzbar und benötigen. überdies eine Verbindungsleitung mehr.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Der Stator des. induktiven Anzeigeempfängersystems besteht aus den
die drei Phasenwicklungen tragenden Zylinderspulen i, 2 und 3, die auf einfache
kleine Weicheisenpole 4, 4', 4" aufgesetzt sind. Letztere sind um i2o°' zueinander
versetzt auf eine gemeinsame runde Eisenscheibe 5 montiert. Am Kopf der Spulen sind
die drei zugehörigen Polschuhe 6, 7. und. 8 mit einem kleinen magnetischen Nebenschluß
in Gestalt eines dünnwandigen Weicheisenringes 9 untereinander verbunden. Der Rotor
des Systems besteht aus dem flachen Eisenanker io, der in dem Weicheisenring 9 drehbar
gelagert ist und einen Zeiger i i trägt, der über eine nicht dargestellte Skala
spielt. Der zweidimensionale Anker ist, wie ersichtlich, doppel=T-förmig ausgebildet.
Die Wicklungen. der drei Spulen i, 2, 3 werden in bekannter Weise zusammengeschaltet
und mit drei Verbindungsleitungen an ein Gebersystem angeschlossen, welches nach
dem bekannten Drehwandlerprinzip ausgebildet ist, z. B. mit dreiphasiger Statorwicklung
und einphasiger Erregerwicklung auf -dem Rotor.