DE945045C - Doppel-Ferraris-Messmotor - Google Patents

Doppel-Ferraris-Messmotor

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Publication number
DE945045C
DE945045C DEM20831A DEM0020831A DE945045C DE 945045 C DE945045 C DE 945045C DE M20831 A DEM20831 A DE M20831A DE M0020831 A DEM0020831 A DE M0020831A DE 945045 C DE945045 C DE 945045C
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DE
Germany
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windings
ferraris
double
frequency
measuring
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Expired
Application number
DEM20831A
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred Ochsner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
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Publication date
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Publication of DE945045C publication Critical patent/DE945045C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R5/00Instruments for converting a single current or a single voltage into a mechanical displacement
    • G01R5/20Induction instruments, e.g. Ferraris instruments

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)

Description

  • Doppel-Ferraris-Meßmotor Es ist bekannt, ein Regulierorgan mit zwei gekuppelten Einzel- F'erraris-Meßsystemen zu betätigen, wobei jedes Meßsystem unabhängig vom anderen seinen Beitrag zum Summen- oder Differenzmoment der beiden Systeme liefert. Jedes Meßsystem hat dann seine eigene Trommel oder Scheibe.
  • Es sind auch Ferraris-Doppelsysteme bekannt, bei denen die gemeinsame Scheibe oder Trommel von zwei magnetisch getrennten Induktoren beeinflußt wird.
  • Diese bekannten Doppelsysteme sind konstruktiv umständlich und benötigen verhältnismäßig viel Raum und sind bedeutend teurer als Einzelsysteme.
  • Solche Doppel- Ferraris-Meßsysteme werden auch als Frequenz-Meßsysteme verwendet. Ein Einzelsystem wird dann über Kondensatoren und das andere Einzelsystem über Induktivitäten so gespeist, daß die Einzelsystem-Drebmomente entgegengesetzt frequenzabhängig sind. Die Einzelsystem-Drehmomente wirken einander entgegen, so daß das Summenmoment Null oder entgegengesetzt gleich einem zusätzlichen Drehmoment, beispielsweise Federdrehmoment, wird. Es kann auch eines der Einzelsysteme über Einstellwiderstände gespeist sein.
  • Einzel- Ferraris- Meßsysteme werden auch als Frequenzmeßsysteme verwendet. Die Wicklungsphasen der zweiphasigen Wicklung werden dann mit Strömen gespeist, deren gegenseitige Nacheilung frequenzabhängig ist. Dies wird in beiannter Weise durch Einschahen eines Serienresonanzkreises in den Stromkreis der einen Wicklungsphase erreicht.
  • Bei der Einziehdrehzahlregelung von Drehstrom-Nebenschluß-Motoren werden die bekannten Ferraris-Frequenz-Meßsystemen von der Sekundärseite des Motors aus mit Kleinerer als Netzfrequenz gespeist und damit, der Stromatchometergenerator vermieden. Der Frequenzregler hält dann diese kleinere Frequenz konstant und damit bei konstanter Netzfrequenz auch die Motordrehzahl. Diese Drehzahlregelumg ist aber besonders für kleme Soll-Drehzahlen unzulässig netzfrequenzabhnngig, so daß ihre Vorteile, nämlich Platz- und Preisersparnis durch Wegfall des Tachometergenerators mit Getriebe, nicht ausgenutzt werden können.
  • Mit Dopprel-Ferraris-Meßsystemen können Regelaufgaben vorteilhaft gelöst werden, wenn es gelingt, den einfachen Auifbau des Einzelmeßsystems mit einer Trommel beizubehalten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der gemeinsame Induktor zwei verschiedenpolige; mehrphasige Wicklungen besitzt und einen gemeinsamen Ferraris-Rotor gleichzeitig verschiedenpolig induziert. Dadurch entwickelt der Rotor zwei Teildiehmomente, die von den zwei verschiedenpoligen Drehfeldern herrühren. Durch die Wahl verschiedener Polzahlen für die überlagerten Drehfelder werden die beiden Wicklungen entkoppelt, und damit wird eine gegenseitige Beeinflussung der Wicklungen verhindert.
  • Fig. I zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die verschiedenpoligen, mehrphasigen Wicklungen I und II auf dem gemeinsamen Induktor 1 in den gleichen Nuten untergebracht sind und von außen auf den Rotor 2 einwirken. In analoger Weise können beide von innen auf den Rotor 2 wirken, wenn diese Anordnung für kleine Meßsysteme wicklungstechnische Vorteile bietet (Einlegen der Drähte von außen). Das normale Einzelsystem wird dabei mit der Doppelwicklung zum Doppel-Meßsystem.
  • Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die eine der mehrphasigen Wicklunge 1 außerhalb und die anderspolige Wicklung II innerhalb der Trommel 3 angeordnet sind.
  • Diese Auführungsform einget sich für reine Wirbelstromtrommeln ohne magnetischen Rückschluß durch die Trommel 3 selbst. Sie bietet als Vorteil einen größeren verfügbaren Wickelraum und günstigere Isolationsverhältnisse für die Wicklungen.
  • Fig. 3 zeigt die cSpuleranordnung für eine vierbis sedhspolige Zweiphasendoppelwicklung. Die vierpolige Wicklung ist außen, die sechspolige innen in je 24 Nuten eingelegt. Mit der Zweiphasenwicklung können, wie bekannt, Frequenz-, Leistungs-, Spannungs-, Strom- und andere Meßsysteme, je nach Schaltung, gemacht werden. Dreiphasige Wicklungen werden seltener verwendet.
  • Fig. 4 zeigt eine Anwendung des Doppel-Ferraris-Systems als Frequenz-MeBmotor, bei dem die Wicklungen für die eine Induktorpolzahl über Kapazitäten 4 und die Wicklungen für die andere Polzahl über Induktivitäten 5 mit der zu messenden Stromquelle gespeist werden, wobei die dabei erzeugten Teildrejhmomente (ausgezogen bzw. gestrichelt) einanker entgegenwirken.
  • Fig. 5 zeigt den Verlauf der Einzeldrehmomente M in Abhängigkeit von der Frequenz f.
  • Der Teilmotor mit den Serie-Kondensatomen erzeugt mit steigender Frequenz f ein steigendes Drehmoment (gestrichelt) ; derjenige mit Serie-Drosselspulen ein sinkendes Drehmoment (ausgezogen). Diese dreiphasig gespeiste Frequenz-Meßanordnung hat den Vorteil größerer Sicherheit bei einphasigen Kurzschlüssen oder Netzunterbrüchen.
  • Fig. 6 zeigt die Einzeldr, ehmom, entkorven M eines Schlupf- und Frequenzdifferenz-Meßsystem mit Doppel-Ferraris-Meßmotor, in Abhängigkeit von der Frequenz f. Bei diesem Anwendungsbeispiel sind die Wicklungen für die eine Induktor-Polzahl, z. von der Primärseite eines Schleifringanker-Asynchronmotors, und die Wicklungen für die andere Polzahl von der Motorsekundärseite aus gleichartig übler. Zusatzimpedanzen so gespeist, daß die Absolutwert-Drehmomentkurven (gestrichelt bzw. ausgezogen) der gegeneinander wirkenden Einzelsysteme in Abhängigkeit von der Frequenz t mit angenähert konstantem Abstand verlaufen und daß bei den Sollfrequenzen große Drehmomentänderungen bei kleinen Frequenzänderungen entstehen. Bei diesem Verlauf der Drehmomente ist die Schlupfmessung unabhängig von der Ne-tzfrequenz.
  • Fig. 7 zeigt die Einzeldrehmomentkurven ein, Schlupf-Meßsystems mit beschränktem Reguliexbereich, bei dem zur Erhöhung der Empfindlichkeit die zwei Phasenwicklungen für gleiche Polzahl als Frequenzregler - mit Resonanzschaltung in einer Phase, in bekannter Art, mit der einen von den den Schlupf bestimmenden zwei Stromquellen verbunden sind und die Resonanzkreise so abgestimmt sind, daß die Absolutwert-Drehmomentkurven (gestrichelt bzw. ausgezogen) im Arbeitsbereich parallel verlaufen und die bei Sollschlupf auftretenden Drehmomente im Frequenzarbeitsbereich der Stromquellen sich gegenseitig aufheben. Doppel-Ferraris-Meßmotoren mit zwei verschiedenpoligen Wicklungen werden - vorteill2aft auch für Spann13ngsdiiferenzrelais verwendet. Es sind dann beide Einzel-Meßsysteme von Spannungsquellen in bekannter Art gespeist.
  • Impedanz-Meßsysteme lassen sich mit dem neuen Doppel-Meßmotor mit Vorteil bauen. Es wird dann das eine Teilsystem mit der Spannung an der Impedanz und das andere Teilsystem mit dem Strom in der Impedanz erregt. Stromdifferenz-Meßsysteme arbeiten mit zwei stromabhängigen Teilsystemen.
  • PATENTANSPROCHE: I. Doppel-Ferraris-Meßmotor, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Induktor zwei verschiedenpolige, mehrphasige Wicklungen besitzt und einen gemeinsamen Ferraris-Rotor gleichzeitig verschiedenpolig induziert.
  • 2. Doppel-Ferraris-Meßmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei verschiedenpoligen, mehrphasigen Wicklungen auf der gleichen Seite des Rotors angeordnet sind.
  • 3. Doppel-Ferraris-Meßmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der mehrphasigen Wicklungen außerhalb und die anderspolige innerhalb des Rotors angeordnet sind.
  • 4. Dopp el-Ferraris-Meßmotor nach Anspruch I als Frequenz-M'eßsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen für die eine Induktor-Polzahl über Kapazitäten und die Wicklungen für die andere Polzahl über Induktivitäten von der zu messenden Stromquelle gespeist werden und die dabei erzeugten Teildrehmomente einander entgegenwirken.
  • 5. Doppel-Ferraris-Meßmotor nach Anspruch 1 als Schlupf-Meßsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen für die eine Induktor-Polzahl von der Motor-Primärseite und die Wicklungen für die andere Induktor-Polzahl von der Motor-Sekundärseite aus über Zuisatzimpedanzen so gespeist werden, daß die Absolutwert-Drehmomentkurven der gegeneinander wirkenden Einzelsysteme in Abhängigkeit von der Frequenz mit wenigstens angenähert konstantem Abstand verlaufen und daß dei den Sollfrequenzen große Drehmomentänderungen bei kleinen Frequenzänderungen entstehen.
  • 6. Doppel-Ferraris-MeSmotor nach Anspruch I und 3 als Schlupf-Meßsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Phasenwicklungen für gleiche Polzahl als Frequenzregler mit Resonanzschaltung in einer Phase mit der einen von den den Schlupf bestimmenden zwei Stromquellen verbunden sind und die Resonanzkreise so abgestimmt sind, daß die Absolutwert-Drehmomentkurven mit Schlupffrequenzabstand parallel verlaufen und die bei Sollschlupf auftretenden Drehmomente im Frequenzarbeitsbereich der Stromquellen sich gegenseitig aufheben.
  • 7. D oppel-Ferraris- Meßmotor nach Anspruch 1 als Frequenz-Leistungs-Meßsytem, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickoungen für die eine Induktor-Polzahl als Frequenzreglerwicklungen arbeiten, während die Wicklungen für die andere Polzahl als Leistungsreglerwicklungen arbeiten.
  • 8. Doppel-Ferraris-Meßmotor nach Anspruch I als Spannungsdifferenz-Meßsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen für die eine Indukto-Polzahl als Spannungsreglerwicklungen mit der einen Spannung und die Wicklungen für die andere Polzhal als Spannungsregler mit der Vergleichsspannung arbeiten.
  • 9. Doppel-Ferraris-Meßmotor nach Anspruch I als Impedanz-Meßsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen für die eine Induktor-Polzahl als Spannungsreglerwicklungen und die Wicklungen für die andere Polzhl als Stromreglerwicklungen arbeiten, wobei dei Drehmomente entgegengesetzt wirken und einander aufheben.
  • 10. Doppel-Ferraris-MSeßmotor nach Anspruch I als Stromdifferenz-Meßsystem, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Wicklungen für die eine Induktor-Polzahl als auch die Wicklungen für die andere Polzahl als Stromregler geschaltet arbeiten.

Claims (1)

  1. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 32'6 983, 895 030.
DEM20831A 1953-10-01 1953-11-17 Doppel-Ferraris-Messmotor Expired DE945045C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH945045X 1953-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE945045C true DE945045C (de) 1956-06-28

Family

ID=4549692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM20831A Expired DE945045C (de) 1953-10-01 1953-11-17 Doppel-Ferraris-Messmotor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE945045C (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE326983C (de) * 1919-09-28 1920-10-05 Paul Meyer A G Dr Synchronisiervorrichtung fuer Drehstromnetze
DE895030C (de) * 1941-03-14 1953-10-29 Siemens Ag Vorrichtung zum Vergleich zweier Frequenzen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE326983C (de) * 1919-09-28 1920-10-05 Paul Meyer A G Dr Synchronisiervorrichtung fuer Drehstromnetze
DE895030C (de) * 1941-03-14 1953-10-29 Siemens Ag Vorrichtung zum Vergleich zweier Frequenzen

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