VersteR- oder Regelantrieb mit einem Induktionsmotor Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen elektromagnetischen Verstell- oder Regelantrieb zu bauen, der hinsichtlich seiner Eigenschaften den besten bekannten elektro hydraulischen Antrieben oder Leonardan- trieben gleichwertig ist.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass, sobald eine Lösung der genannten Aufgabe gelingt, die betriebstechnischen Vorteile des rein elektro motorischen Antriebes gegenüber den elektro hydraulischen überwiegen, nämlich Wegfall des hydraulischen Mediums, der Abdich tungen, der ständigen Wartung usw. Auch gegenüber dem Leonardantrieb bestehen dann wegen des Wegfalls von KolIektor- maschinen und deren verhältnismässig langen Anlaufzeiten Vorteile.
Ein besonders wichtiges Anwendungs gebiet eines solchen Verstellantriebes ist beispielsweise die Blektrodenregulierung bei Elektrostahlöfen, bei denen die unangeneh men Beigaben der Hydraulik eine Anwendung in vielen Fällen verhindert haben, ob-wohl die elektromotorischen Antriebe regeltechnisch nicht ganz befriedigten. Es sind daher im Laufe der letzten Jahre zahlreiche An strengungen gemacht -worden, die elektro motorischen Antriebe zu verbessern. Es sind beispielsweise Gleichstromantriebe mit Leonardgeneratoren und Tirillreglern oder mit Verstärkermaschinen geschaffen worden.
Die erzielbaren Anlaufzeiten der Motoren konnten aber nicht unter einer Mindest grenze, die im allgemeinen bei etwa 0,25 sec. lag, gesenkt werden. Selbst dies wurde nur ermöglicht durch die Anwendungen von Motoren mit besonders geringem Schwung- moment, also mit Hilfe von Sonderbau- formen.
In neuerer Zeit sind in der Literatur Vor schläge aufgetaucht, zur Elektrodenregulie- rung von Stahlöfen Induktionsmotoren in Verbindung mit Magnetverstärkern anzu wenden. Zur Umsteuerung des Motors in verschiedenen Drehrichtungen wird dabei eine kontaktlose Phasenvertauschung mit Hilfe der Magnetverstärker vorgenommen. Wie Versuche gezeigt haben, gelingt es unter Anwendung normaler Motoren kaum, eine Anlaufzeit unter der vorgenannten Grösse von etwa<B>0,25</B> sec. zu unterschreiten.
Auch Ver suche, durch Überbemessung der Motortype oder durch Erhöhung der Speisespannung kleinere Anlaufzeiten zu erreichen, führten nicht zum Ziel; denn mit der Vergrösserung der Motortype ist eine mindestens gleiche Er höhung des Motorschwungmomentes ver bunden und die Erhöhung der Motorsätti gung führte zu einer Erhöhung des Magneti- sierungsstromes und zu einer zunächst nicht ohne weiteres verständlichen Verkleinerung des Motoranlaufdrehmomentes. Danach erschien der elektrohydrauhsche Verstellantrieb könkurrenzlos zu sein,
da dessen Anlaufzeit vom Stillstand bis zum Erreichen der Endgescliwindigkeit durch ge eignete Massnahmen bis auf etwa<B>0, 1</B> sec. ver mindert werden kann. Ein derartiger Unter schied,<B>0, 25</B> sec. einerseits und<B>0, 1</B> sec. ander seits, ist nämlich bei schnellen Elektroden- regulierungen von Stahleinschmelzöfen von ausschlaggebender Bedeutung, da dieser Unterschied dafür massgebend ist, ob bei einem Kurzschluss im Ofen ein Schalter her ausfällt oder nicht und ob die Regulierung pendelungsfrei arbeitet oder nicht.
Auch bei andern schnellen VersteRaufgaben kann die Grösse der Anlaufzeit ausschlaggebend sein.
Die der Eründung zugrundehegende Auf gabe ist es, einen rein elektrisch arbeitenden kontaktlosen Verstell- oder Regelantrieb mit einem Induktionsmotor zu schaffen, der die Nachteile der bekannten rein elektrischen Verstellantriebe nicht aufweist, also einen dem elektrisch-hydrauhscheii Verstellantrieb ebenbürtigen elektrischen Verstell- oder Regelantrieb zu schaffen.
Die Erfindung be steht im wesentlichen darin,- dass unter An wendung eines Induktionsmotors in Verbin dung mit einer spannungssteuernden Magnet- verstärkeranordnung, für die mit den Motor wicklungen in Reihe liegenden Steuerdrosseln der Magnetverstärkeranordnung Kerne aus Spezialmagnetwerkstoff mit scharf ausge prägtem Sättigungsknick verwendet werden.
Spezialmagnetwerkstoffe, die einen scharf ausgeprägten Sättigungsknick aufweisen, sind an sich bekannt und unter verschiedenen Handelsnamen, *z.B. Permenorm <B>5000</B> Z, Trafoperin <B>N2,</B> Trancor XXX erhältlich. Es handelt sich um Werkstoffe, zumeist Nickel eisen- oder Siliciumeisen-Legierungen, mit magnetischer Vorzugsrichtung, bei denen bereits bei kleinen Feldstärken eine praktisch 1000/"ige Sättigung erreicht wird.
An sich ist es bekannt., derartige Werk stoffe für Magnetverstärker zu verwenden. Bei den verhältnismässig grossen Leistungen der Steuerdrosseln für Verstellantriebe, die an Stelle von hydraulischen Antrieben in Frage. kommen, sind diese Werkstoffe<B>j</B>edoch aus Kostengründen bisher nicht benutzt worden.
Um trotzdem diesen Schritt zu machen, bedurfte es erst der der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis, dass gerade diese Massnahme dern Ausweg darstellt, um einen dem liydraulischen Verstellantrieb regeltechnisch gleichwertigen elektromotori- sehen Verstell- bzw. Regelantrieb zu schaf fen. Die dabei erzielten grossen technischen Fortschritte rechtfertigen dabei aber ohne weiteres die grösseren Kosten für die beson deren Magnetwerkstoffe.
Bisher sind Spezial- magnetwerkstoffe praktisch ausschliesslich für Magnetverstärker kleinerer Leistungen, ins besondere für Magnetverstärker-Vorstufen verwendet worden. Für Magnetverstärker grosser Leistung, insbesondere für Magnetver- stärker-Endstufen, hat man bisher praktisch nur Drosselkerne aus billigem Magnetwerk stoff, insbesondere aus Dynamoblech, ver wendet.
Zur Erläuterung des durch die Erfindung Erreichten ist im folgenden auf die Fig. <B>1</B> bis 4 der Zeichnung Bezug genommen.
Fig. <B>1</B> zeigt zunächst die Magnetisierungs- kurven von normalem Dynamoblech und einem Spezialmagnetwerkstoff, wie er gemäss der Erfindung verwendet wird. Auf der Ordi nate ist die Induktion B und auf der Abszisse die Feldstärke H aufgetragen, die in bezug auf Magnetverstärker proportional den ge samten Steuer-Amperewindungen ist. Wäh rend die Kurve I für Dynamoblech ganz all mählich und erst bei sehr hohen Feldstärken in die Sättigung übergeht, wird bei der Kurve II sehr rasch, und zwar bereits bei; verhältnismässig niedrigen Feldstärken, die Sättigung erreicht.
Dies ist an den praktisch waagrechten Sättigungsästen dieser Kurve zu erkennen.
Fig. 2 zeigt als Beispiel eine Schaltung, für einen kontaktlosen Regelantrieb, wie er der Erfindung zugrundeliegt, mit einem In duktionsmotor _H und einer spannungs steuernden Magnetverstärkeranordnung, Der Induktionsmotor ist beispielsweise ein Kurz-, schlussläufer. Seine Feldwicklungen sind mit <B><I>U,</I></B> V, W bezeichnet und sein Anker mit<B>3.</B> Der Magnetverstärker ist beispielsweise in Ventildrosselschaltung ausgeführt und be steht aus insgesamt yier Ventildrosselpaaren <B><I>S,</I></B> T,
und T, S, von denen zwei in gerader Linie und zwei über Kreuz zwischen die, Phasen<B>8</B> und T eines Drehstromnetzes<B>B,<I>S,</I></B> T einerseits und die Feldwicklungen T7 und W des Motors<B>X</B> anderseits geschaltet sind. Die Netzphase<B>B</B> ist dagegen unmittelbar mit der Wicklung<B>U</B> verbunden. Die Ventil- drosselpaare <B><I>S,</I></B> T, und<B>8,</B> T, sind mit gegen läufig in Reihe geschalteten Gruppen von Vormagnetisierungswieldungen <B>1</B> bzw. 2 ver sehen.
Die Reihenschaltung wird von einem der Regelabweichung von einer gewünschten Drehzahl des Motors<B>31</B> proportionalen Strom durchflossen, der durch Gegenschaltung einer an einem Potentiometer 4 einstellbaren Soll spannung und einer Istspannung gebildet wird, die der Drehzahl des Motors _H pro portional ist und mit Hilfe einer Gleichstrom- Tachometerdynamo <B>5</B> erzeugt wird. Die Er regerwicklung der Tachometerdynamo ist mit<B>6</B> bezeichnet.
Zur Bildung des an dem Potentiometer 4 einstellbaren Istwertes dient ein an ein nicht näher bezeichnetes Wechsel stromnetz angeschlossener Transformator<B>7,</B> eine Ventilanordnung<B>8</B> und gegebenenfalls eine nicht mitdargestellte Stabilisierungs einrichtung.
Die Schaltung nach Fig. 2 stellt eine Regelschaltung dar, bei der eine von der Belastung des Motors<B>X</B> unabhängige Dreh zahl erreicht wird. Die gewünschte Drehzahl wird am Abgriff<B>9</B> des Potentiometers 4 ein gestellt.
Je nachdem ob der Abgriff <B>9</B> ober halb oder unterhalb des Potentiometermittel- anschlusses <B>10</B> steht, ergeben sich positive oder negative Drehzahlen des Motors _H. Übersteigt die Sollspannung an dem Po- tentiometer die Istspannung des Tachometer- dynamos <B>5,</B> so erhöht der Magnetverstärker die Motorspannung und umgekehrt. Der Magnetverstärker kann abweichend von dem einfachen Schaltungsbeispiel anstatt in zwei auch in allen drei Phasen vorgesehen werden.
Er kann ferner mehrstufig sein, und auch im übrigen ist die Erfindung auf die Schaltung nach Fig. 2 nicht beschränkt. Soll der in Fig.2 dargestellte Antrieb als Verstellantrieb ar beiten, so wird als Istgrösse nicht die Drehzahl, sondern der Verstellweg des Motors M oder einer damit gekuppelten Einrichtung zur Bildung der Regelabweicliung verwendet.
Als Beispiel hierfür zeigt Fig. 2a einen ent sprechend abgewandelten Steuerkrels. Der Anker<B>3</B> des Motors _H verstellt über eine Welle<B>11</B> und ein Getriebe 12 den Abgriff eines Potentiometers <B>13,</B> das über eine Ventil anordnung<B>15</B> und einen Transformator<B>7</B> ge speist wird.
Die an dem Potentiometer <B>13</B> <U>abgenommene</U> Spannung ist ein Mass für den Verstellweg des Motoraaikers <B>3</B> und stellt die Istspannung dar, die somit in Fig. 2 der Drehzahl proportionalen Spannung der Ta- cliometerdynamo <B>5</B> entspricht. Gegensinnig in Reihe mit der abgegriffenen Istspannung liegt ähnlich wie in Fig. 2 die der gewünschten Stellung des Motors proportionale Sollspan nung. Sie ist an dem Potentiometer 4 einstell bar.
Zur Speisung desselben dient ebenfalls eine Ventilanordnung, die mit<B>8</B> bezeichnet ist. Sie wird von einer weiteren Sekundär wicklung des Transformators<B>7</B> gespeist. Durch die Gegenschaltung der Soll- und Ist- spannung wird die Regelabweichung gebildet, die den steuernden Vormagnetisierungswick- lungen <B>1</B> und 2 zugeführt wird. Die übrigen Teile der Magnetverstärkeranordnung sowie die Feldwicklungen des Motors sind, da sie in Fig. 2 bereits dargestellt sind, der Einfachheit halber fortgelassen.
Je nach Grösse und Vor zeichen der Regelabweichung erfolgt auch hier eine Steuerung der Magnetverstärker- anordnung und damit des Motors<B>X</B> bzw. einer davon verstellten Einrichtung.
In Fig. <B>3</B> und 4 sind für die Schaltungen nach Fig. 2 bzw. 2a die Spannungen der Netzphasen<B>B,</B> S, T sowie die an den Feld wicklungen<B><I>U,</I></B> V, <I>W</I> des Motors<B>X</B> liegenden Spannungen (Punkte u,<I>v, w)</I> mit Hilfe von Zeigerdiagrammen dargestellt.
Und zwar gilt Fig. <B>3</B> für den Fall, dass keine Regelabwei chung in den Steuerwicklungen<B>1,</B> .2 der Magnetverstärkeranordnung vorliegt, d.h. für den Ruhezustand des Motors<B>31</B> und Fig. 4 für den Fall, dass nach dem Einwirken einer Störgrösse der Istwert vom Sollwert der Regelung abweicht und somit eine Regel abweichung vorliegt, d.h.,
dass der Motor in einen Anlauf#ustand gebracht ist.<B>'</B> Im Falle der Fig. <B>3</B> liegt zwischen u und v sowie zwischen u und zo die gleiche<U>verhältnis-</U> mässig geringe Spannung von der Grösse uw bzw. -uv. Zwischen v und w liegt keine Span nung. Es ist also kein Drehfeld vorhanden, so dass der VersteRmotor in Ruhe bleibt.
Die zwischen den Motor- und Netzphasen liegen den Differenzspannungen fallen an den Ven tildrosseln<B>81,</B> T, bzw. <B><I>S,</I></B><I> T,</I> der Magnet- verstärkeranordnung ab.
Im Falle der Fig. 4 sind die Verhältnisse bei ausgesteuerter Magnetverstärkeranord- nung dargestellt. Die gestrichelten Span nungszeiger gelten für den Fall, dass die Kerne der Magnetverstärkeranordnung in Fig. 2 bzw. Fig. 2a aus gewöhnlichem Dyna moblech bestehen, und die ausgezogenen Spannungszeiger für den Fall,
dass gemäss der Eründung Kerne aus Spezialmagnetwerk- stoffen mit scharf ausgeprägtem Sättigungs knick und praktisch vernachlässigbarer Rest- induktivität vorhanden sind. Es zeigt sieh,- dass di# im letzten Falle zur Verfügung stehenden Motorspannungen fast ebenso gross sind wie die Spannung des speisenden Wech selstromnetzes<B>B,<I>8,</I></B> T. Die Spannungen bilden ausserdem ein gleichseitiges Dreieck.
Bei Verwendung von gewöhnlichem Dynamo blech dagegen sind die an den Motorwick lungen liegenden Spannungen nicht nur ver hältnismässig klein, sondern es liegt auch ein ungleichseitiges <B>-</B> Spannungsdreieck vor, so dass sich ein elliptisches Drehfeld ergibt, dessen Drehmoment wesentlich schlechter ist. Man kann etwa annehmen, dass das An laufmoment des Drehfeldmotors im Verhält nis kleiner ist als bei Ausführung der Steuerdrosseln
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-mit Spezialmagnetwerkstoff.
Es besteht nun, wie Fig. 4 zeigt, ein be sonderer, wesentlicher und überraschender Unterschied darin, dass <B>-</B> im Gegensatz zu Steuerdrosseln mit Kernen aus gewöhnlichem Magnetwerkstoff <B>-</B> Steuerdrosseln mit Ker nen aus den genannten Spezialmagnetwerk- stoffen bei einer Erhöhung der Motorspan nung über den Nennwert eine, und zwar be deutende Vergrösserung des Anfahrmomentes ergeben. Im ersten Fall machen die auf tretenden höheren Magnetisierungsströme das Dreieck u,<I>v', W</I> noch schlanker, so dass die erhoffte Erhöhung des Drehmomentes nicht eintritt.
Es konnte festgestellt werden, dass bei derartigen Drosselkernen die Dreh- moment-Netzspannungskennlinie im Bereich der Motornennspannung einen Maximalwert des Drehmomentes hat, so dass oberhalb- der Nennspannung sogar eine Verkleinerung des Drehmomentes eintritt. Bei Drosselspulen mit Kernen gemäss der Erfindung ergibt da gegen eine Erhöhung der Motorspannung über den Nennwert eine zunehmende Steige rung des Drehmomentes und ein Maximum wird auch bei beträchtlicherüberhöhung der Motornennspanliung noch nicht erreicht.
Es kann also ein Induktionsmotor verwendet werden, dessen Nennspa miung kleiner als die speisende Netzspannung ist. Eine Über lastung des Motors ist dabei nicht zu be fürchten, da die Spannungsüberhöhungen nur verhältnismässig kurzzeitig auftreten. Be sonders vorteilhaft ist die Anwendung von Motoren, deren Nennspannung das<B>1 /</B> #-3 <B>-</B> fache der Netzspannung beträgt; bei einem i für<B>380/220</B> V ausgelegten Motor wird bei spielsweise als Netzspannung<B>380</B> V und als Motorspannung 220 V, also die Dreieck schaltung verwendet.
Der grosse Gewinn, der durch die Spannungsüberhöhung erzielt wird, i ist offensichtlich, wenn beachtet wird, dass das Drehmoment eines Induktionsmotors mit der Betriebsspannung quadratisch ansteigt und dass die Drehmomentvergrösserung eine Verkleinerung der Anlaufzeitkonstante be deutet. Bei einer Elektrodenregulierung für Stablöfen konnten dadurch nicht nur erlieb- lieh kleinere Einschmelzzeiten erzielt werden, sondern auch ein völlig störungsfreier Betrieb und ferner Einsparungen an elektrischer Energie.
Die beim Antrieb 'nach der Er:Rndung verwendete spannungssteuernde Magnetver- stärkeranordnung arbeitet<B>-</B> wie in den Fig. 2 und 2a dargestellt<B>-</B> zweckmässig mit Ventil- drosselpaaren. Es können jedoch auch jeweils zwei in Reihe liegende Steuerdrosseln mit äusserer Selbstsättigung, d.h. mit Rückkopp lung durch eine besondere Wicklung, ver wendet werden.
Weisen die verwendeten Magnetwerkstoffe eine ausgeprägte magne tische Vorzugsrichtung auf, so ist eine Ring- kern-Bauform der Steuerdrosseln zweck mässig. Die Ringkerne können beispielsweise kreisförmig sein. Im Hinblick auf eine ein fachere Herstellung werden jedoch recht eckige Ringkerne bevorzugt, auf die die Wicklungen mit Hilfe rotierender Spulen- kästen aufgebracht werden können. Aber auch andere hochwertige Kernbauformen sind für die Zwecke der Erfindung geeignet, z. B.
Schachtelkerne, bei denen durch an sich bekannte Massnahmen, wie die Verwendung von U-Blechen mit zumindest doppelter Jochhöhe im Verhältnis zur Schenkelbreite, eine möglichste Verkleinerung der Steuer leistung und damit der Zeitkonstante bewirkt ist. Zur Verkleinerung der Ansprechzeiten, d.h. vom Auftreten einer Störgrösse bis zum Anlauf des Motors, wird bei selbsttätigen Regelungen, zum Beispiel bei einer Elek- trodenregulierung, noch ein Vorverstärker vorgesehen, der im Falle einer Ausführung als Magnetverstärker ebenfalls vorteilhaft mit Kernen aus Spezialmagnetwerkstoff er stellt wird zum Erzielen kleinster Zeit konstanten.
Im Falle- der Anwendung von Ventil drosseln, also Steuerdrosseln mit in Reihe ge schalteten Ventilen, kann der Antrieb nach der Erfindung noch wesentlich verbessert werden, wenn zumindest die an die Ventil drosseln angeschlossenen Motorwicklungen jeder Phase-jeweils aus mehreren Teilen be stehen, die<B>-</B>derart mit den einzelnen Ventil drosseln verbunden sind, dass beim Um steuern, wenn zwei an derselben Motorpha;se liegende Drosselpaare kurzzeitig geöffnet sind, ein unmittelbarer Kurzschluss der Netz- phasen über die gesättigten Drosseln ver hindert ist.
Es zeigt sich, dass durch diese Massnahmen ausser der erwähnten Kurz- schlussverhinderung eine noch weitere Stei gerung des Anlaufmomentes des SteHmotors im Falle einer Regelstörung erzielbar ist.
Zur näheren Erläuterung sind in Fig. <B>5</B> bis<B>7</B> einige mögliche Ausführungsbeispiele dar gestellt. Fig. <B>5</B> zeigt gleichzeitig eine Prinzip- schaltung für einen VersteRantrieb zur Elek- trodenregulierung eines Lichtbogenofens, die Fig. <B>6</B> bis<B>7</B> dagegen einige -weitere verschie dene Schaltungsmöglichkeiten zur Kurz- schlussverhinderung, die sich,
da es hierbei nur auf die Verbindungen der einzelnen Motorteilwicklungen mit den Ventildrossely! ankommt, lediglich-auf diese Teile einer ent sprechenden Schaltung für einen Regel- bzw. Verstellantrieb beschränken.
In Fig. <B>5</B> ist mit 20 ein im Schnitt dar gestellter Schmelzofen bezeichnet. Es handelt sich beispielsweise um einen sogenannten Heroult-Ofen. In diesen ragen von oben drei Schmelzelektroden 21, 22,<B>23</B> hinein, die über einen Transformator 24 aus einem Dreh stromnetz<B>B,<I>S,</I></B> T gespeist werden. Der<B>Ab-</B> stand der Elektroden von dem in dem Ofen .20 befindlichen Schmelzbad<B>25</B> wird<B>je</B> für sich geregelt. Im vorliegenden Fall<U>ist</U> dies nur für die Elektrode<B>23</B> dargestellt. Sie ist über einen Seilzug<B>26</B> und ein Getriebe<B>27</B> mit einem Stellmotor<B>X</B> gekuppelt.
Bei diesem handelt es sieh um einen dreiphasigen (120' elektr.) von dem Drehstromnötz <B>B,</B> )S, T ge speisten Asynchronmotor, dessen Anker mit <B>3</B> und dessen Feldwicklungen mit<B>U,<I>V,</I></B><I> W</I> bezeichnet sind. Letztere bestehen aus je zwei Wicklungen<B>je</B> Phase, die'jäweils mit einer der Drosseln der Ventildrosselpaare T, sowie<B>8,</B> bzw. <B>8,</B> sowie T, in Reihe geschaltet sind.
Die einzelnen Ventildrosseln liegen in <B>je</B> zwei Paaren zwischen zwei Netzanschlüs sen und zwei Phasenanschlüssen des Motors -ff. Der öbenerwähnteKurzschluss ist dadurch vermieden, dass in der direkten Verbindung zwischen zwei Phasen für jede Stromrielitung jeweils'ein sperrendes Ventil liegt. Ferner kann beim Schliessen eines Magnetverstärkers, verursacht durch dessen Steuerwicklungen, ein in den Lastwicklungen induzierter ent gegenwirkender -Kreisstrom nur über die Motorwicklungen fliessen, deren Impedanzen somit diesen Kreisstrom begrenzen. Dadurch wird ausserdem die Ansprechzeit beim Sper ren des Magnetverstärkers verkleinert.
Die Regelung des Elektrodenabstandes beim Ausführungsbeispiel nach Fig. <B>5</B> erfolgt in Abhängigkeit von Spannung und Strom der Elektrode<B>23.</B> Die Spannung ist zwischen der Elektrode<B>23</B> und dem Schmelzbad<B>25</B> abgenommen und einem Spartransformator 28 zugeführt, dessen Ausgangsanschlüsse mit einer Ventilanordnung<B>53</B> verbunden sind. Der Elektrodenstrom -wird durch einen Stromwandler<B>9,9</B> abgefühlt und ist mit einer Ventilanordnung 54 verbunden.
Die Ventilanordnungen<B>53</B> und 54 speisen jeweils eine Steuerwicklungsgruppe a bzw. <B>b</B> zweier im übrigen nicht näher dargestellten Magnet verstärker V, und<B>N,</B> die aus einem Trans formator<B>30</B> mit Wechselstrom aus dem Netz <B>B, 8</B> gespeist werden. Eine dritte Steuer- wicklungsgruppe c der Magnetverstärker V, und V2 <B>-</B> ist an einem Tachometerdynamo <B>5</B> angeschlossen. Sie liefert eine der Drehzahl des Asynchronmotors <B>X</B> proportionale Span nung.
Die Steuerung der Magnetverstärker V, und V, erfolgt so, dass sich die Wirkungen von Elektrodenspannung und Elektroden- strom bei der eingestellten Sollimpedanz auf heben. Dann sind die beiden Verstärker ge sperrt.
Die MagnetverstIrker V, und V2 speisen gemeinsam die aus den Ventildrossel- paaren T, <B>81</B> und 8" T2 bestehende, in die Zuleitungen des Asynchronmotors <B>X</B> ge schaltete Magnetverstärkeranordnung. Dies ist daran zu erkennen, dass die auf der Unter seite des als Viereck dargestellten Magnet verstärkers V,
. herausführenden Ausgangs leitungen mit nicht näher bezeichneten Steuerwicklungen der Ventildrosseln Pl, <B>81</B> und die Ausgangsanschlüsse des Magnet verstärkers V2 mit den ebenfalls nicht näher bezeichneten Steuerwicklungen der Ventil drosseln 82, T2 verbunden sind. Wenn im gesperrten Zustand die Magnetverstärker V, Und T72 keinen Ausgangsgleichstrom liefern können, haben auch die vier Ventildrosseln T, <B>81,8,</B> und T, eine sehr grosse Induktivität und lassen daher nur einen sehr geringen Strom hindurch.
Es gilt in diesem Fall etwa das Zeigerdiagramm nacli Fig. <B>3.</B> Daraus ist zu ersehen, dass der Motor nur eine ganz geringe Einphasenspannung erhält, die kein Drehmoment erzeugen kann.
Überwiegt nun die von der Steuerwicklungsgruppe <B>b,</B> in<B>Ab-</B> hängigkeit vonf Elektrodenstrom erzeugte -Steuerdurchflutung die der Elektrodenspan- nung entsprechende Steuerdurchflutung in der Steuerwicklungsgruppe a, so wird die Induktivität der Ventildrosseln T, und<B>S,</B> verkleinert, während die Induktivität von<B>8,</B> und T, beibehalten wird. Es gilt dann das Zeigerbild nach Fig. 4.
Am Motor liegt nun ein starkes Drehfeld, das ihn im Hubsinne zum Anlaufen bringt. Überwiegt dagegen die von der Elektrodenspannung hervorgerufene Durchflutung die dem Elektrodenstrom ent sprechende Durchflutung, so kehrt sich das Drehfeld des Motors M um und dieser läuft wenn er vorher in Ruhe war, im umgekehrten Sinne an, d.h. die Elektrode<B>23</B> wird gesenkt; lief dagegen vorher der Motor im Hubsinne, so wird er durch Gegenstrom abgebremst.
Die Steuerwicklungsgruppe c, die von dem Tachometerdynamo <B>5</B> gespeist wird, wirkt bei beiden Drehrichtungen der Aussteuerung durch die beiden andern Steuerwicklungs- gruppen a,<B>b</B> entgegen. Dies hat zur Folge, dass der Motor<B>X</B> nicht weiter beschleunigt wird, wenn die Wirkung der Spannung der Tachometerdynamo so gross ist wie die die Regelabweichung darstellende Differenz der Steuerdurchflutungen der Wicklungsgruppen a und<B>b.</B> Die Drehzahl des Motors M wird da durch in der Regelabweichung etwa propor tional.
Bei der Schaltung nach Fig.-5 sind acht i Ventildrosseln vorhanden. Ihre Zahl lässt sich auf -vier herabsetzen, wenn auf Zweiphasen- mofore übergegangen wird, bei denen die eine Motorphase an einer Netzphase liegt, wäh- reiid die andere über einen Magnetverstärker! in Gegenschaltung an eine zweite, um<B>90'</B> elektrisch verschobene Netzphase angescl-Aos- sen ist. Hierfür zeigt Fig. <B>6</B> ein Beispiel.
Der Motor<B>X</B> ist ein Zweiphaseninduktionsmotor, dessen Anker wiederum mit<B>3</B> bezeichnet ist. Er wird zweiphasig<B>(90'</B> elektr.) von einem an sich dreiphasigen Drehstromnetz R,<B><I>8,</I></B> T mit Nulleiter<B>0</B> gespeist. Die beiden um<B>90'</B> verschobenen Netzspannungen sind dadurch hergestellt, dass einerseits die Anschlüsse<B>B</B> und<B>S</B> und anderseits<B>0</B> und T verwendet sind. Der Motor hat insgesamt drei Wick lungen.
Er kann beispielsweise eine Drei- phasend.rehstromwicklung (120' elektr.) haben oder auch drei Wicklungen, von denen die eine senkrecht<B>(90'</B> elektr.) zu den beiden andern Wicklungen angeordnet ist.
Dies ist im vorliegenden Fall angenom men. Während die Wicklung<B>31</B> unmittelbar an die Anschlüsse<B>0</B> und T gelegt sind, sind die Wicklungen<B>32</B> und<B>33</B> um<B>90'</B> elektrisch versetzt angeordnet und<B>je</B> über zwei Steuer- drosselpaarhälften in Gegenschaltung an der andern Netzphase mit den Klemmen<B>B, 8</B> angeschlossen. Je zwei der dargestellten Steuerdrosseln<B>D,</B> bis<B>D,</B> -und D,' bis<B>D,'</B> sind auf einem gemeinsamen Eisenkern unter gebracht. Die Motorwicklungen<B>32</B> und<B>33</B> stellen, wie im Beispiel nach Fig. <B>5,</B> unter teilte Teilwicklungen dar.
Werden, wie vor stehend erwähnt, für die beiden Teilwick lungen<B>32</B> und<B>33</B> zwei Phasenwicklungen eines normalen dreiphasigen Drehstrom- motors benutzt, so wird hierbei, im Motor gleichzeitig mit dem Drehfeld auch ein Gleich- 5 feld erzeugt, das mit zunehmender Drehzahl den Motor zunehmend abbremst. Dadurch wird die sich einstellende Drehzahl von der Aussteuerung des Magnetverstärkers ab hängig, und es wird eine stabilisierende o Wirkung, ähnlich wie durch eine drehzahl abhängige<B>-</B> Rückführung, auf den Antrieb ausgeübt.
Die Ventildiosselpaare werden<B>je</B> nach der gewünschten Drehrichtung des Motors ge- s öffnet bzw. gesperrt. Bei der einen Dreh richtung sind die Ventildrosseln<B><I>D, D, D,'</I></B> und<B>D,'</B> geöffnet, bei der andern Drehrich tung die Ventildrosseln<B><I>D3,</I></B> D,1, <B>D.'</B> und D,'. Das Gleichfeld erklärt sich daraus, dass die beiden Wicklungen<B>32</B> und<B>33</B> um 120' elek7 trisch gegen die Wicklung<B>31</B> versetzt sind.
Die von ihnen erzeugten pulsierenden Flüsse können in zwei senkrecht aufeinanderstehende Komponenten zerlegt werden, von denen<B>je-</B> weils die einen in ihrem Zusammenwirken ein Wechselfeld erzeugen, da sie entgegen gesetzte Richtung haben, während die an dern in gleicher Richtung liegen und zu einem pulsierenden Gleichfeld führen. Das Wechsel feld wird mit dem Wechselfeld der Wicklung <B>31</B> zu einem Drehfeld zusammengesetzt, wäh rend das Gleichfeld, wie bereits erwähnt, bremsend wirkt.
Eine weitere Anordnung, bei der ebenfalls ein unmittelbarer Kurzschluss der Netz phasen über die gesättigten Drosseln beim Umsteuern verhindert ist, wenn also zwei an derselben Motorphase liegende Drosselpaare kurzzeitig geöffnet sind, zeigt Fig. <B>7.</B> Hier sind insgesamt nur vier Ventildrosseln vor gesehen, die aus<B>je</B> einer der Steuerdrosseln <B>D,</B> bis<B>D,</B> und<B>je</B> einem der Ventile V, bis V, bestehen. Der Motor IV, dessen Anker wieder mit<B>3</B> bezeichnet ist, ist ein zweiphasig ge speister Induktionsmotor mit insgesamt nur zwei Wicklungen<B>31</B> und<B>32,</B> die<B>90'</B> elektrisch gegeneinanderversetzt angeordnet sind.
Wäh rend die Wicklung<B>31</B> unmittelbar an der einen durch<B>0,</B> T dargestellten Netzphase an geschlossen ist, liegt die Wicklung<B>32</B> an der Sekundärwicklung eines Transformators 34. Dieser hat vier nicht näher bezeichnete Pri- märwijklungen, an die mit<B>je</B> einer der Ven tildrosseln DI, T7, bis D4, V4 an die andere durch<B>B, S</B> dargestellteNetzphase angeschlos sen sind. Der Wicklungssinn- der Primär- wicklung#n ist durch die daneben gezeich neten Pfeile dargestellt.
Je zwei von ver schiedenen Halbwellenströmen der Ventil drosseln gespeiste Primärwicklungen er zeugen in der Sekundärwicklung<B>35</B> des Transformators Ströme entgegengesetzter Richtung.
Auch hier wird wieder durch Öffnung bzw. Sperrung jeweils eines Vontildrosselpaares. die Drehrichtung des Motors festgelegt. Für eine DrehrieUtung sind die Ventildrosseln<B>D,</B> V, und<B>D,</B> Y, für die andere Drehrichtung die Ventildrosseln<B>D,</B> V, und D4, V4geöffnet.
Die Schaltung nach Fig. <B>7</B> kann auch drei- phasig mit einem Dreiphasendrehstrommotor ausgeführt werden. Dazu wird ein zweiter Transformator mit vier Sekundärwichlungen und damit in Reihe geschalteten Ventil drosseln vorgesehen, die im Falle eines Netzes mit den Phasen<B>B,<I>S,</I></B> T an die Phasen<B>8,</B> T angeschlossenwerden. Die Wicklung<B>31</B> wird dann an T, <B>B</B> angeschlossen.
In Fig. <B>8</B> ist eine weitere zweiphasig ge speiste Antriebssehaltung mit einem zwei- phasigen Induktionsmotor<B>X</B> dargestellt, bei der ebenfalls die Ausbildung von Kurzschluss- strömen beim Umsteuern verhindert ist. Der Motor hat zwei Feldwicklungen<B>31</B> und<B>32,</B> von denen die letztgenannte eine Mittel- anzapfung <B>36</B> hat, die mit der Memme<B>S</B> eines speisenden Drehstromnetzes<B>B,<I>S,</I></B><I> T,<B>0</B></I> verbunden ist.
Die beiden Enden der Wick lung<B>32</B> liegen<B>je</B> über ein Ventildrosselpaar DIT":L, D2T72 bzw. D3v., Dv, an<B>B.</B> Die Wick lung<B>31</B> ist dagegen unmittelbar an<B>0</B> und T angeschlossen. Bei dieser Schaltung ist die Verhinderung der Kurzschlussströme erreicht, ohne dass die Ventildrosselpaarhälften in be sonderen Stromkreisen aufgetrennt sind.
Wenn beim Umsteuern beide Ventil- drosselpaare kurzzeitig geöffnet sind, so liegen immer noch die beiden Hälften der Motorwicklung<B>32</B> als Impedanz in der Pha-_ senverbindung <B>B,<I>S.</I></B>
Bei Verstell- oder Regelantrieben ist es allgemein üblich und in der Regel sogar not wendig, eine Rückführung anzuwenden, die den Antriebsmotor nach einem Vergtellbefehl so rechtzeitig zum Stehen bringt, dass Pende- hingen nicht auftreten können.
Ist der Ver- stellmotor, wie dies bei der Erfindung der Fall ist, ein Induktionsmotor, so zeigt es sich, dass die bekannten Methoden zur Bildung einer Rückfährungssteuergrösse, wie beispiels weise die Bildung der ersten Ableitung der Regelgrösse oder die Nachbildung der Motor geschwindigkeit durch ein Tachometerdyna- mo in vielen Fällen, vor allem bei sehr schnel len Verstellungen, nicht wirksam genug sein können.
Ausser den bekannten Methoden zur Bildung einer Rückführungssteuergrössekann es daher in gewissen Fällen zweckmässig sein, an Stelle der bekannten Rückführungsmetho den, zumal diese manchmal umständlich sind und einen kostspieligen Aufwand erforderlich machen können, zusätzlich Rückführungen nach andern Methoden vorzusehen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung hat es sicl-i als vorteilhaft und zugleich als verhält nismässig einfach erwiesen, zur Vermeidung von Pendelungen und zum schnellen<B>Ab-</B> bremsen des Induktionsmotors nach einem Regelbefehl in der Sollstellung, eine Rück führung vorzusehen, für die als Rückfüh- rungssteuerwerte elektrische Werte -des In duktionsmotors oder der ihn steuernden Magnetverstärkeranordnung, wie Strom, Spannung, Scheinwiderstand usw. benutzt sind.
Diese Werte beeinflussen in geeigneten Schaltungen die Magnetverstärkeranordnung gegebenenfalls mit gewissen Verzögerungen in der Weise, dass der Motor etwa bei Er- rei.chen der Sollstellung gerade zum Stillstand abgebremst wird. Es ist vorteilhaft, dafür zu sorgen, dass, <B>je</B> schneller der Motor läuft, die ser um so früher vor Erreichen des Soll wertes abgebremst wird.
Die Bremsung kann dadurch hervorgerufen werden, dass die den Motor speisende Magnetverstärkeranordnung in Gegenrichtung umgesteuert wird oder auf den Motor bremsend wirkt, oder dass durch eine weitere Magnetverstärkeranordnung ein bremsender Einfluss auf den Motor ausgeübt wird, beispielsweise in Form einer Ankerkurz- schlussbremsung. Zur Durchführung der artiger Rückführungen sind im folgenden einige mögliche Ausführungsbeispiele be schrieben.
Eine einfache Art und Weise zur Herstel lung eines Rückführungssteuerwertes besteht bei der Einrichtung nach Fig. <B>5</B> beispiels weise darin, die an den Punkten 41, 42 vor liegende Spannung<I>w, v,</I> das ist die Spannung einer Teilwicklung der Feldwicklung W, zu verwenden. Dazu werden die Punkte 41 und 42 mit nicht dargestellten Steuerwicklungen der Ventildrosseln T1T2, 8,S2 verbunden. Wie sich aus dem Spannungsdreieck nach Fig. <B>3</B> ergibt, liegt an den Punkten<I>w, v</I> im RuhezustanddesMotorsHeineRestspannung der Grundwelle.
Gegebenenfalls störende, durch Oberwellen hervorgerufene Steuer- amperowindungen in den Ventüdrosseln kön nen durch eine Hilfswicklung, die eine gleich- grosse entgegengerichtete Durchflutung er zeugt, kompensiert werden. Im Anlauf zustand des Motors und danach, bis dass die Ruhestellung wieder erreicht ist, liegt da gegen, wie das Spannungsdreieck nach Fig. 4 zeigt, eine der vorhandenen Störung ent sprechende Rückführungsdurchflutung vor.
In Fig. <B>9</B> ist ein weiteres Beispiel für einen Verstell- oder Regelantrieb nach der Erfindung mit einer wirksamen Rückführung vorgesehen. Der Verstellmotor ist wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. <B>5</B> ein Kurz- schlussläufer-Motor <B>X</B> für dreiphasigen Dreh strom mit einem Anker<B>3</B> und drei Feld wicklungen<B><I>U,</I></B><I> V, W.</I> Diese sind als einfache Wicklungen dargestellt, können jedoch auch, ähnlich wie in Fig. <B>5,</B> aus<B>je</B> zwei Teilwick- lunged bestehen,
die entsprechend mit den zugehörigen Ventildrosseln T,., TI, SI., <B><I>S2</I></B> Ver bunden sein können. Die Ventildrosseln bilden wiederum vier Paare und sind ähnlich wie in Fig. <B>5</B> zwischen die Netzphasen T, <B><I>8</I></B> und die Feldwicklungen V, W geschaltet.
Je nacli Betrag und Richtung des vorliegen den Steuerbefehls wird durch die Ventil drosseln der Selleinwiderstand zwischen T und w bzw. <B>S</B> und v verkleinert, sowie zwi schen T und v und<B>8</B> und w gross gehalten bzw. für die andere Drehriel-itung umgekehrt. Die einzelnen Ventildrosseln sind mit ver schiedenen Gruppen von Steuerwicklungen versehen. Dabei sind die einander entspre chenden Wicklungen der einzelnen Ventil drosseln untereinander in Reihe geschaltet.
Der Wicklungsgruppe a wird eine der<B>Ab-</B> weichung der vorgesehenen Regelgrösse von ihrem Sollwert proportionale Spannung zu geführt und der Wicklungsgruppe<B>b</B> eine konstante, gegebenenfalls einstellbare Span- nung zur Festlegung des Arbeitspunktes der, Ventildrosseln. Die Vorzeielien <B>+</B> und<B>-</B> an den Anschlüssen der Steuerwicklungsgruppe a entsprechen der durch den linken Pfeil dar gestellten Drehrichtung des Motors<B>X,</B> die in Klammern gesetzten Vorzeichen dagegen der Drehrichtung, die durch den eingeklammer ten Pfeil angedeutet ist.
Die Wicklungs gruppen c und d dienen zum Einführen von Rückführungssteuergrössen. Für die Bildung der Rückführungssteuergrössen ist hier die Spannung zwischen v und w verwendet, und zwar ist diese Spannung einmal mit einer positiven und einmal mit einer negativen Hilfswechselspannung in Reihe geschaltet, die mit Hilfe eines Transformators<B>51</B> erzeugt werden. Die Sekundärwicklung des Trans formators hat eine Mittelanzapfung 52,- die mit v verbunden ist. Die Enden der Sekundär wicklung dagegen sind<B>je</B> über eine der Ven-- tilanordnungen <B>53,</B> 54 mit w verbunden.
Am Ausgang der Ventilanordnungen entstehen zwei gleichgerichtete Spannungen, von denen eine eine Differenzspannung und die andere eine Summenspannung darstellt. Die eie von ihnen speist die Steuerwicklungsgruppe c und die andere die Steuerwicklungsgruppe d. Die Steuerung erfolgt derart, dass die Ventil drosseln T, und<B>S,</B> jeweils entgegengesetzt zu den Ventildrosseln<B>S,</B> und T, beeinflusst werden.
Durch diese Schaltungsmassnahmen ergibt es sich, dass die bei einem Anlau-fvor- gang des Motors _H durch die Steuerwick- lungsgruppen <B>e,</B> und<B>d</B> erzeugten Durch- flutungen so gerichtet sind, dass sie der je weiligen Steuerdurchflutung, die von der Wicklungsgruppe a herrührt, entgegen- gerichtet sind, und es ergibt sich ferner,
dass die Rückführungsdurchflutung zu einein Zeitpunkt, in dem die Steuerdurchflutung nicht mehr vorhanden oder wegen Annähe rung an den Regelsollwert klein geworden ist, den Magnetverstärker im Sinn einer ent gegengesetzten Drehrichtung des Motors um steuert und diesen dadurch abbremst. Sobald der Motor abgebremst ist, wird auch die Rückführungsspannung wieder zu Null.
Durch Abgleiclien der Ansprechzeit der die Rückführung bewirkenden Gruppen c und d an die Anlauf- und Bremszeit des Motors kann erreicht werden, dass der Motor schnell hochläuft und doch rechtzeitig wieder zum Stehen kommt.
Fig. 9a zeigt ein weiteres Beispiel für die Bildung einer Rückführungssteuergrösse, das sich an das nach Fig. <B>9</B> anlehnt, jedoch sind unter Weglassung der übrigen Teile der Fig. <B>9</B> hier nur die eine Steuerwicklungsgruppe <B>c</B> für die Rückfährungsgrösse und die> zur Bildung der Rückführungsgrösse verwendeten Mittel dargestellt. Die Schaltung benutzt insgesamt nur eine Wicklungsgruppe für die Rück führung. Als Rückfährungsgrösse ist die Spannung an den Ventildrosseln T, uhd T, verwendet.
Dies ist durch die Darstellung der Punkte T und<B>y</B> sowie T und v angedeutet. Die an den Ventildrosseln abfallenden Span nungen sind jeweils einer Ventüanordnung <B>53</B> bzw. 54 zugeführt, die mit ihren Gleich stromausgängen in einer <B>.</B> ausserdem noch zwei Widerstände<B>56</B> und<B>57</B> enthaltenden Brückenschaltung angeordnet sind. Der Aus gang dieser Brückenschaliung liegt an der Wicklungsgruppe c. Die Schaltung arbeitet ähnlich der nach Fig. <B>9.</B>
Ein Verstell- oder Regelantrieb nach der Erfindung kann im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausfährungsbeispielen auch mit -einem Zweiphaseninduktionsmotor ar beiten, dessen eine Phasenwicklung in an sich bekannter Weise über einen Kondensator an ein speisendes Einphasennetz angeschlossen ist, während die andere Phasenwicklung, gal vanisch an das Netz angeschlossen ist. Auch bei einer solchen Schaltung werden durch die, erfindungsgemässe Anwendung von Magnet- verstärkerkernen aus Spezialmagnetwerk- stoffen die oben beschriebenen Vorteile er zielt.
Um bei einem an ein Einphasenwechsel- stromnetz angeschlossenen und über eine künstlich geschaffene Hilfsphase angeschlos senen Zweiphaseninduktionsmotor eine ein- faclie und zugleich wirksame Rückführung zu erreichen, empfiehlt sich eine Schaltung nach Fig. <B>10.</B> In Fig. <B>10</B> ist ein Zweiphasenmotor <B>X</B> mit einem als Kurzschlussläufer ausgebildeten Anker<B>3</B> und zwei um<B>90'</B> elektrisch versetz- ten.Feldwicklungen <B>31</B> und<B>32</B> dargestellt.
Während die Feldwichlung <B>31</B> über einen. Kondensator an einem Wechselstromnetz<B>RS</B> liegt, ist die Feldwicklung<B>32</B> in die Ausgangs diagonale einer aus zwei Ventildrosselpaaren <B>D,</B> und<B>D,</B> sowie zwei ungesteuerten Drosseln 43 und 44 gebildeten Brückenschaltung an geschlossen, die von dem Netz RS unmittel bar gespeist wird. Die Steuerwicklungsgruppe a, die zu den mit<B>+ -</B> und<B>(-</B> +) bezeich neten Anschlüssen führt, ist für die Regel abweichung vorgesehen.
Die Steuerwick- lungsgruppe <B>b</B> dagegen dient zur<B>Rückfüh-</B> rung und ist an eine in Brückenschaltung aus geführte Ventilanordnung 45 angeschlossen, die mit ihrer Wechselstromklemme parallel zur Feldwicklung<B>31</B> des Motors M liegt. Die Wirkungsweise der Schaltung hinsichtlich der Steuerung durch die Regelabweichung, die der Wicklungsgruppe a zugeführt ist, er- ärt sich ohne weiteres aus der durch die Ventildrosselpaare <B>D,</B> und<B>D,</B> -und die nicht steuerbaren Drosselspulen 43 und 44 gebilde ten Brückenschaltung.
Liegt keine Regel abweichung vor, so ist die Brücke abgestimmt und die Feldwicklung<B>32</B> erhält keine Span nung. Bei einer Regelabweichung dagegen wird<B>je</B> nach deren Richtung die Brücke ver stimmt. Dadurch ergibt sich an der Feld wicklung<B>32</B> eine Wechselspannung, deren Phasenlage von der jeweiligen Richtung der Regelabweichung abhängt.
Durch die Wick lungsgruppe<B>b</B> wird eine Rückführung be wirkt, die eine Abbremsung zur Folge hat in Abhängigkeit von der Grüss-, der Spannung an der Wicklung<B>31.</B> Die einzelnen Wick- lungen der Wicklungsgruppe<B>b</B> sind so ge schaltet, dass bei einem Steuerstrom in diesen Wicklungen die Ventildrosselpaare <B>D,</B> und <B>D,</B> beide in sperrendem Sinn beeinflu sst wer den.
Im Stillstand des Motors<B>X,</B> wenn durch die Steuerwicklungsgruppe a keine Beein flussung erfolgt, liegt an der Feldwicklung<B>31</B> eine gewisse Spannung, die für die Dauer des Stillstandes die Magnetverstärker ebenfalls geschlossen hält. Beim Hochlaufen des Mo tors steigt die Spannung jedoch an der Wick lung<B>31</B> infolge der sogenannten rotatorischen Spannung. Mit zunehmender Geschwindig keit des Läufers (Anker<B>3)</B> steigt der Ein- gangsscheinwiderstand des Motors, und die Spannungen. in dem Kondensator 46 und der Feldwicklung<B>31</B> vergrössern sich.
Wenn in folge der Rückführwicklungsgruppe <B>b</B> beim Lauf des Motors die Ventildrosseln der Ma- gnetverstärkeranordnung die Feldwicklung <B>32</B> wieder praktisch stromlos machen, wirkt das einphasige Feld der Feldwicklung 32 bremsend sofern der Kippschlupf des Motors grösser als eins ist.
Bei einer Einrichtung nach der Erfindung kann, wie oben bereits erwähnt, zur Ver meidung von Pendelungen und zum schnellen Abbremsen des Induktionsmotors nach einem Regelbefehl in der Sollstellung auch eine Rückführung vorgesehen -werden, bei der als Rückführungssteuerwert eine der Drehzahl des Motors und/oder'eine einer zeitlichen<B>Ab-</B> weichung derselben proportionale Spannung dient. Hierzu kann in an sich bekannter Weise und, wie auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. <B>5</B> dargestellt, ein Tachometer- dynamo verwendet werden.
Für Verstell- antriebe, bei denen zwei Drehrichtungen des Motors vorliegen, ist<B>'</B> es erforderlich, ein Tachometerdynamo zu verwenden, die eine von der Drehrichtung abhängige Spannung liefert. Zeitliche Ableitungen von der einer Drehzahl proportionalen Spannung zu bilden, ist an sich auch bekannt. Hierzu können irgendwelche geeignete elektrische Differen- ziermittel verwendet werden.
Geeignet ist beispielsweise ein Kondensator iii Verbin dung mit einem Widerstand.<B>- -</B> Da es bei Verstell- oder Regelantrieben, die unter robusten Betriebsverhältnissen ar beiten müssen, oft erwünscht ist, mechanisch empfindliche Teile zu vermeiden, stellt die Anwendung eines Taellometerdynamos nicht in jedem Fall eine ideale Lösung dar. Soll der Antrieb auch in dieser Hinsicht befriedigen, so wird man in manchen Fällen danach trachten, eine Tachometerdynamo zu ver- meiden, zumal bei Umkehrantrieben von den bekannten Tachometerdynamo praktisch nur eine Gleichstromtachometerdynamo in Frage kommt, die infolge ihrer Bürsten nicht ohne Wartung auskommt.
Im Falle eines kontakt losen Induktionsmotors, wie er für die Z-wecke der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem ebenfalls kontaktloseriMagnet- verstärker in Frage kom <B>'</B> mt, ist es erst recht angebracht, auch hinsichtlich der Bildung einer der Drehzahl proportionalen Spannung jegliche Kontakte zu vermeiden.
Hierzu kann man mit Vorteil einen kon taktlosen Tachometerdynamo verwenden, der eine nach Betrag und Richtung der Mo tordrehzahl entsprechende Spannung liefert. Es kann sich um eine dreiphasige Induktions- machine mit Kurzschlussanker, ähnlich einem Drehstromasynchronmotor handeln, wie sie als Ferraris-Tachomaschine bekannt ist. Zwei Phasen der Ständerwicklung werden in Reihe geschaltet und an ein Wechselstrom netz angeschlossen.
Die dritte Motorwick lung, die räumlich um<B>90'</B> elektrisch gegen die Summe der beiden andern Wicklungen versetzt ist, liefert bei Stillstand des Läufers keine, dagegen bei Drehung des Läufers in der einen oder andern Richtung eine Spanr nung-, deren Betrag der Drehzahl des Läufers etwa proportional ist, deren Frequenz der Netzwechselspannung entspricht und deren Phasenlage sich bei Drehrichtungsumkehr um <B>180'</B> ändert.
Durch Reihenschaltung dieser Spannung mit einer konstanten Wechselspan nung gleicher Frequenz und entsprechender Phasenlage kann,- ähnlich wie oben für die Bildung des Divisors der den Quotienten bildenden Einrichtung beschrieben,' eine nael-i Betrag und Richtung der Drehzahl propor tionale Gleichspannung gewonnen werden.
Beim Antrieb nach der Erfindung kann es in gewissen Fällen wünschenswert sein, für verschiedene Drehrichtungen unterschied liche Verstellgeschwindigkeiten bei ein- und derselben Steuergrösse zu erhalten. Ein ein faches Mittel hierzu besteht darin, dass man in einen von der Drehzahl abhängigen Steuer kreis der Magnetverstärkeranordnung einen richtungsabhängigen Widerstand einschaltet, z.B. die ParalleIschaltung eines Ohmschen Widerstandes mit einem Trockengleieli- richter.
Neben der bereits erwähnten Anwendung der Einrichtung nach der Erfindung zur Elektrodenregulierung bestehen beispiels weise noch bei folgenden Regel- bzw. Ver- stellantrieben vorteilhafte Anwendungsmög lichkeiten:
Bürstenverstellung von Dreh- stromnebenschlussmotoren, Übersetzungsver änderungen mechanischer stufenloser Ge triebe, Verstellung von Regeltransformato ren, Nachlaufregelungen, Spaltverstellung sowie Reversieren bei Walzgerüsten, sonstige Elilfsantriebe bei Walzenstrassen, Ilebewerks- antriebe, z. B. für Krane -und Fördereinrich tungen; speziell überall dort, wo es auf schnel len Anlauf und schnelles Umsteuern sowie lastunabhängige Einstellung von Drehzahlen in einem grossen Bereich ankommt, dagegen niedrige Drehzahlen nur kurzzeitig vor <U>kommen.</U>