* We wszystkich wypadkach, w których przy rozruchu motorów elektrycznych mo¬ ment obciazenia jest nieznany, a równocze¬ snie przyspieszenie nalezy nadawac wiel¬ kim masom, pozadana jest znajomosc przy¬ spieszenia i zwalniania mas w celu utrzy¬ mania pewnego wykresu ruchu lub uniknie¬ cia nadmiernych wartosci przyspieszenia i zwalniania.Wypadek taki zachodzi np. w urzadze¬ niach wyciagowych, w których ciezar przy spuszczaniu wytwarza rozped. Aby utrzy¬ mac pewien rozklad ruchu, potrzebne jest stale jednakowe przyspieszenie niezaleznie od kierunku ruchu i wielkosci ciezaru. Nad¬ miernego przyspieszenia lub zwalniania na¬ lezy unikac ze wzgledów bezpieczenstwa, aby wykluczyc niebezpieczne naprezenia lub slizganie sie lin wyciagowych w syste¬ mie Kopego. Równiez i w ruchu kolejo¬ wym dobrze jest kontrolowac przyspiesze¬ nie, wzglednie zwalnianie, np. przy rusza¬ niu pod góre, a przedewszystkiem przy ha¬ mowaniu na spadkach. Kontrola taka jest mozliwa w znanym ukladzie polaczen Leonarda do pradu stalego, gdzie kazdemu polozeniu dzwigni sterowniczej odpowiada okreslona mniej wiecej predkosc silnika na¬ pedowego. Inaczej sie rzecz ma w tych ro¬ dzajach napedu, w których do rozruchu u- zywa sie oporników w obwodzie glównym, jak np. w silnikach asynchronicznych. Tu¬ taj polozenie dzwigni sterowniczej nie o- kresla predkosci, która zalezy w znacznymRopniu od wielkosci i kierunku obciazenia.Przyspieszenie lub zwalnianie nie poddaje sie przeto kontroli. Obsluga silnika moze je jeno z trudnoscia regulowac. Nawet zna* jomosc natezenia pradu lub w silnikach a- synchronicznych zapotrzebowania mocy nie pozwala orjentowac sie nalezycie co do istniejacego przyspieszenia lub zwalniania.Zapotrzebowanie bowiem pradu jest wy¬ lacznie miara momentu obrotowego, wy¬ tworzonego przez silnik. Rzeczywiste zas przyspieszenie podczas rozruchu jest pro¬ porcjonalne do róznicy momentu obrotowe¬ go silnika i momentu obrotowego ciezaru, bedzie wiec mniejsze, równe lub wieksze od przyspieszenia, wywolanego przez prad w silniku, zaleznie od tego, czy ciezar podno¬ szony jest dodatni, równy zeru lub ujemny- Odwrotnie, w wypadku hamowania zwal¬ nianie rzeczywiste jest wieksze, równe lub mniejsze od zwalniania, odpowiadajacego momentowi hamujacemu pradnicy, zalez¬ nie od tego, czy ciezar hamowany jest do¬ datni, równy zeru lub ujemny.Wynalazek niniejszy wyzyskuje do o- kreslania rzeczywistego przyspieszenia lub zwalniania silników asynchronicznych po¬ bór i wydatek mocy ze strony innego silni¬ ka asynchronicznego, calkowicie sprzezone¬ go w sposób elektryczny z silnikiem glów¬ nym i wprowadzajacego w ruch masy za¬ machowe. W tym celu uzwojenia statora i rótora silnika pomocniczego laczy sie od- powiedkiio lub nakrzyz z uzwojeniami sta- tora i rotora silnika glównego.Napiecia i czestotliwosci, wystepujace w silniku pomocniczym, sa przeto zarówno w statorze, jak i w rotorze, zupelnie takie same, jak w silniku glównym, a wiec w granicach, ustalonych przez zdolnosc prze¬ ciazenia, silnik pomocniczy musi kopjowac wszelkie ruchy silnika glównego. Ponie¬ waz silnik pomocniczy porusza wylacznie masy zamachowe, wiec podczas rozruchu wszelki przyrost predkosci jest polaczony z poborem mocy, zaleznym tylko od przy¬ spieszenia. Skladowa mocna (watowa) pra¬ du, pobieranego przez silnik pomocniczy, po potraceniu nieznacznej czesci na pokry¬ cie strat wlasnych, jest wiec miara przy- . spieszenia jego mas. Poniewaz jednak sil¬ nik pomocniczy kopjuje wszystkie ruchy silnika glównego, przeto prad mocny (wa¬ towy) , pobierany przezen, jest równiez mia¬ ra rzeczywistego przyspieszenia silnika glównego, niezaleznie od kierunku i wielko¬ sci obciazenia tego silnika, gdyz prad sil¬ nika kopjujacego równiez jest niezalezny od tych wielkosci Wobec tego mozna uwi¬ docznic przyspieszenie i zwalnianie przez zastosowanie waitomierza lub, jezeli nie chodzi o wielka dokladnosc, amperomierza.Przyrzady te wlacza sie w ten obwód sil¬ nika pomocniczego, który zasila sie pradem o czestotliwosci sieci.Na lig. 1 przedstawiony jest przyklad wykonania wynalazku, a oznacza silnik a- synchroniczny trójfazowy, zasilany od sieci 6 i poruszajacy kolo linowe c urzadzenia wyciagowego. Jego predkosc reguluje sie oporem d. Zgodnie z wynalazkiem do sta- tora i rotora tego silnika jest przylaczony inny maly silnik asynchroniczny e z masa rozpedowa /, przyczem celem obnizenia na¬ piecia pomiedzy silnik e i stator silnika wy¬ ciagowego a jest wlaczony transformator g.Do mierzenia mocy, doprowadzanej do sil¬ nika kopjujacego e, sluzy watomierz h, któ¬ rego wskazania pozwalaja okreslac przy¬ spieszenie silnika wyciagowego i dokony¬ wac regulacji silnika od reki, Mozna równiez urzadzic samoczynne regulowanie przyspieszenia silnika wyciago¬ wego, jezeli zamiast zwyklego watomierza zastosuje sie przekaznik o ukladzie wato- mierzowym, dzialajacy na silnik sluzebny (serwomotor), który badz zmienia opór po¬ slizgowy d silnika wyciagowego, badz tez oddzialywa na swobode ruchu dzwigni ste¬ rowniczej* Przekaznik zaczyna dzialac, skoro przyspieszenie maszyny wyciagowej odchyli sie od okreslonej wartosci. Prze- — 2 —kazoik nastawia sie na zadane przyspiesze¬ nie przez dobranie oporu dodatkowego cewki bocznikowej, przez zmiane napreze¬ nia sprezyny lub przez przestawienie sty¬ ku. To ustawienie przekaznika, a wiec i wielkosc rzeczywistego przyspieszenia, mozna zmieniac podczas biegu w zalezno¬ sci od przebytej drogi, np. zapomoca tarczy krzywolinijnej, poruszanej od wskaznika glebokosci, W ten sposób mozna samoczyn¬ nie osiagnac dowolny wykres ruchu o zmien- nem przyspieszeniu.Zamiast przekaznika z silnikiem sluzeb¬ nym mozna do regulowania przyspieszenia zastosowac, zgodnie z wynalazkiem niniej¬ szym, takze silnik asynchroniczny, którego stator ma Uzwojenia nieskojarzone. Ten silnik k wlacza sie, jak wskazuje fig. 2, w szereg z silnikiem kopjujacym. Zachowuje sie on jak transformatorek pradu, odpo¬ wiada wiec cewce dlawikowej, wlaczonej przed silnik kopjujacy. Moment obrotowy tego silnika szeregowego winien równowa¬ zyc mechaniczny moment obrotowy, zwia¬ zany z regulacja oporników lub polozenia dzwigni sterowniczej, przy pewnem przy¬ spieszeniu, a wiec i pewnem nalezeniu pra¬ du w obwodzie silnika kopjujacego. Po¬ trzebny do tego moment obrotowy silnika szeregowego zalety nietylko od natezenia pradu, ale i od napiecia, zuzytego w silniku i wyznaczonego przez wielkosc oporu roto* ra /; moment ten mozna wiec wytworzyc w prosty sposób przez zmiane tego oporu. Przy natezeniach1 pradu, a wiec i przyspiesze¬ niach, rózniacych sie od tych wartosci, na które aparat zostal nastawiony, moment obrotowy silnika szeregowego, przy niezmie¬ nionym oporze rotora /, bedzie przewazal nad momentem obrotowym urzadzenia re¬ gulujacego, lub bedzie mu ustepowal.Jezeli silnik szeregowy ma regulowac na inne stale przyspieszenie silnika glównego, to trzeba zmienic albo mechaniczny mo¬ ment obrotowy, który przestawia opory lub dzwignie sterownicza, albo moment obroto¬ wy silnika szeregowego k, wytwarzany przy pewnem natezeniu pradu. Ta ostatnia zmia* na osiaga sie poprostu przez zmiane opo¬ ru/w obwodzie rotora, Przejscie z jednego przyspieszenia na inne mozna przeto uskutecznic przez prosta zmiane oporu; wobec tego i teras jest moi* liwy rozruch samoczynny wedle dowolnego wykresu. Wynalazek pozwala równiez u* niknac przeholowania w regulowaniu przy¬ spieszenia, Tak np, przy uzyciu opisanego przekaznika silnikowego wyzyskuje sie w tym celu zaleznosc momentu obrotowego silnika szeregowego od oporu, który sie zmienia przy rozpoczeciu ruchu reguluja* cego samoczynnie.Wynalazek mozna zastosowac równiez i do regulacji zwalniania przy hamowaniu silnika glównego. Jezeli bowiem silnik glówny, przy zatrzymaniu go i po odlacze* niu od sieci, przeksztalcimy na pradnice hamujaca przez wzbudzenie uzwojen jego statora lub rotora pradem stalym (jak np, przy pomocy baterj i m na fig, 2) i przez wlaczenie uzwojen rotora wzglednie statora na opory hamujace, to silnik kopjujacy, wskutek polaczenia elektrycznego uzwojen jego statora i rotora, z uzwojeniasli silnika glównego, równiez stanie sie maszyna syn¬ chroniczna, która pracuje równolegle z siU nikiera glównym i posiada taka sama, jak i on, predkosc. Poniewaz ©asa zamachowa silnika kopjujacego usiluje utrzymac swój ruch, wiec przy zwalnianiu wszelkie zmniej¬ szenie predkosci jest polaczone z oddaniem mocy, odpowiadajacej zwalnianiu. Wytwo¬ rzony prad hamujacy jest wiec miara rze¬ czywistego zwalniania. Wskutek lego moz¬ na, jak i poprzednio, uwidocznic zwalnia¬ nie zapomoca watomierza lub amperomie* rza w obwodzie silnika kopiujacego. Moz¬ liwa jest równiez i samoczynna regulacja zwalniania), a mianowicie przez oddzialywa¬ nie zapomoca urzadzenia regulujacego na ruch dzwigni sterowniczej lub na zmiane oporów hamujacych silnika glównego, — 3 —Przez uzycie regulatora przyspieszenia wedle wynalazku mozna osiagnac zupelnie samoczynny rozruch na modle sterowania przyciskowego, W urzadzeniach wyciago¬ wych np. trzeba tylko rozpoczac rozruch przez wlaczenie silnika wyciagowego w po¬ zadanym kierunku i wyzwolenie urzadzenia regulujacego, zamknietego w stanie spoczyn¬ ku. Dalszy rozruch odbywa sie samoczyn¬ nie, stosownie do nastawionego uprzednio przyspieszenia, az do osiagniecia calkowi¬ tej predkosci, poczem osobne urzadzenie zamyka regulator przyspieszenia!. Do za¬ trzymania silnika zapomoca wzbudzenia pradem stalym, rotor odlacza sie przy po¬ mocy wystepu na wskazniku glebokosci od oporów rozruchowych i wlacza sie na zró¬ dlo pradu stalego (baterje m na fig, 2).Równoczesnie odlacza sie stator od sieci i wlacza go na opory hamujace. Za opory hamujace moga sluzyc takze opory rozru¬ chowe. Poniewaz w tym wypadku prad ha¬ muj acy plynie w kierunku przeciwnym do pradu przyspieszenia, przeto kierunek obro¬ tu urzadzenia regulujacego trzeba odwrócic w sposób mechaniczny lub elektryczny przy wyzwoleniu urzadzenia regulujacego.Poniewaz silnik kopjujacy dokladnie na¬ sladuje ruchy silnika wyciagowego, wiec mozna go równoczesnie uzyc do obracania tachografu i urzadzen, zabezpieczajacych od nadmiernej predkosci.Silnik kopjujacy, który, jak opisano wy¬ zej, sluzy do wskazywania przyspieszenia i zwalniania silników asynchronicznych, mo¬ ze byc uzyty równiez i do okreslania wiel¬ kosci i kierunku momentu obciazenia. Takie okreslenie jest wazne np. przy obsludze stawidla w urzadzeniach wyciagowych. Gdy bowiem obslugujacy odrazu spostrzeze po¬ dlug dzwigni sterowniczej, ze ciezar opu¬ szczany jest znaczny, to moze on zapobiec rozbiegowi silnika przez szybkie przeloze¬ nie dzwigni sterowniczej przy rozruchu w polozenie zwarcia rozrusznika. Oczywiscie musi sie on wtedy pogodzic z uderzeniami i slizganiem sie liny z powodu zbyt wielkie¬ go przyspieszenia.Dobrze jest znac wielkosc i kierunek momentu obciazenia i wówczas, gdy silnik asynchroniczny wskutek doprowadzenia don pradu stalego stanie sie maszyna synchro¬ niczna, by zapobiec przekroczeniu przez sil¬ nik predkosci synchronicznej, tudziez by go wykorzystac do elektrycznego hamowania przy zwalnianiu. W pierwszym wypadku jest pozadane, aby silnik, pracujacy jako pradnica synchroniczna, zwracal energje do sieci bez przesuniecia faz. Do tego jednak potrzeba róznego wzbudzenia przy roznem obciazeniu. Gdy wiec wzbudzenie nie jest dopasowane do obciazenia, to zachodzi nie¬ bezpieczenstwo, ze moment obciazenia prze¬ wazy moment synchronizujacy maszyny i maszyna rozbiegnie sie. W drugim znów wypadku, przy elektrycznem hamowaniu (zwalnianiu), energja hamowania, która ma¬ szyna ma wytworzyc, jest dla jednej i tej samej drogi hamowania rózna zaleznie od wielkosci i od kierunku nadmiaru obciaze¬ nia, podlegajacego hamowaniu. Wytworzo¬ na energja hamowania zalezy od wielkosci oporu hamujacego i wielkosci wzbudzenia.Poniewaz zawsze bedzie sie pracowac z tym samym oporem hamujacym, który zmniej¬ sza sie zapomoca stawidla proporcjonalnie do zmniejszenia predkosci, to, by otrzymac te sama droge hamowania, nalezy dopaso¬ wac wzbudzenie do wielkosci i kierunku ob¬ ciazenia.Wedle wynalazku wielkosc i kierunek nadmiaru obciazenia okresla sie przez okre¬ slenie róznicy miedzy poborem mocy przez silnik kopjujacy i poborem mocy przez sil¬ nik napedowy. Moc, pobierana przez silnik kopjujacy podczas rozruchu, odpowiada w kazdej chwili róznicy miedzy momentem obrotowym Mm silnika napedowego i mo¬ mentem obciazenia Mq tego silnika. Moc, pobierana z sieci przez silnik napedowy, jest miara momentu obrotowego M m% wy¬ twarzanego przez ten silnik. Róznica obu — 4 —mocy jest wiec miara momentu obrotowego obciazenia Mq . Moment ten moze byc wy¬ znaczony w ten sposób, ze prady, odpowia¬ dajace obu mocom, dzialaja na os obrotowa przyrzadu w kierunkach przeciwnych, przy- czem sa one sprowadzone do wartosci, na¬ dajacych sie do porównania, zapomoca transformatorków pradu, które i ta6 sa po¬ trzebne. Moment wypadkowy, dzialajacy na os obrotowa przyrzadu, bedzie wtedy równy [Mm — Mq) — Mm— M9, skoro obciazenie jest dodatnie. Dla ob¬ ciazenia ujemnego otrzymujemy znak od¬ wrotny. Gdy obciazenie = 0, to znaczy gdy ciezar podnoszony jest równy opuszcza¬ nemu Mq = 0 i na przyrzad nie dziala za¬ den moment obrotowy. Jako przyrzadu po¬ miarowego mozna uzyc watomierza z dwo¬ ma ukladami cewek, jak to bywa przy po^ miarze mocy w sieci trójfazowej, nierówno¬ miernie obciazonej. Przyrzad ten wskazu¬ je natychmiast przy rozpoczeciu rozruchu wielkosc i kierunek nadmiatru obciazenia.Na fig. 3 rysunku przedstawiony jest od¬ powiedni przyklad wykonania. Z sieci trój¬ fazowej 6 czerpie moc motor asynchronicz¬ ny a, obracajacy kolo wyciagowe c, którego predkosc reguluje sie oporem d. Do ozna¬ czenia wielkosci i kierunku nadmiaru obcia¬ zenia a uzwojenia stalora i1 rotora! silnika napedowego a sa polaczone z uzwojeniami statora i rotora silnika kopjujacego e z ma¬ sa zamachowa f. Dalej mamy watomierz h z dwoma ukladami cewek f i k. które dzia¬ laja na! Wspólna os /. Uklad i jest wlaczo¬ ny w przewody od sieci do silnika kopiuja¬ cego; uklad drugi w przewody do silnika napedowego. Oba uklady sa tak wlaczone, iz ich momenty obrotowe dzialaja na1 os / w kierunkach przeciwnych. Róznice momen¬ tów obrotofwy-cK, proporcjonalna do wielko¬ sci ciezaru p, pokazuje skazówkal o na skali p. Kierunek obciazenia pozmaje sie po kie¬ runku odchylenia skazówki. Postepuje sie wtedy odpowiednio do wskazania, stalego podczas calego okresu rozruchu. Napiecie wzbudzajace pradu stalego, odpowiadajace wyrównanemu obciazeniu, zmniejsza sie przy odchyleniu skazówki, która odpowiada kierunkowi pedzonego ciezaru, i wzmacnia sie przy odchyleniu, odpowiadajacem cie¬ zarowi pedzacemu. To nastawianie napie¬ cia wzbudzajacego dokonywa sie recznie lub samoczynnie zapomoca silnika sluzeb¬ nego.Do samoczynnego regulowania napiecia wzbudzajacego pradu stalego mozna uzyc dwóch motorów asynchronicznych r i s, jak wskazuje fig. 4. Jeden z nich wlaczony jest w szereg z czescia silnika kopjujacego, zasilana od sieci b za posrednictwem trans¬ formatora g. Drugi wlacza sie przez stator silnika wyciagowego a za posrednictwem transformatorka pradu l. Oba silniki dzia¬ laja w kierunkach przeciwnych na Wspólna os u, na której jest osadzone kolo zebate v.Kolo to przestawia opór u;, regulujacy wzbudzenie pradu stalego, dostarczanego przez maszyne pradu stalego n. Jezeli sil¬ nik wyciagowy a ma podniesc ciezar do¬ datni, to przewaza moment obrotowy silnika przekaznikowego s, polaczonego z a, i zmie¬ nia nastawienie wzbudzenia dopóty, dopóki ten nadmiar momentu nie zostanie zrówno¬ wazony przez odwrotny moment obrotowy, powstajacy wskutek naprezenia sprezyny x, odchylonej od jej polozenia sredniego. Je¬ zeli zas mamy do czynienia z ciezarem pe¬ dzacym, to przewaza moment obrotowy sil¬ nika przekaznikowego, polaczonego z silni¬ kiem kopjujacym, i zmienia wzbudzenie w kierunku przeciwnym, równiez az do zrów¬ nowazenia przez sprezyne y, coraz wiecej naprezana przy naciaganiu. Wyrównanie momentów obrotowych wzgledem siebie, tu¬ dziez wzgledem przeciwdzialajacych mo¬ mentów sprezyn dokonywa sie latwo przez zmiane oporów w obwodach rotorów obu motorów przekaznikowych. — 5 — PL