DE161209C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Aufrechterhaltung des Gleichlaufs von Motoren, bei denen an die Gleichmäßigkeit des Ganges hohe Anforderungen gestellt werden. Dies ist z. B. bei Vorrichtungen, die zur Fernübertragung von Bewegungen dienen, oder bei Telegraphenapparaten der Fall. Es tritt häufig der Fall ein, daß zur Aufrechterhaltung des Synchronismus solcher Motoren die bisher zu diesem Zwecke bekannten Mittel nur Veränderungen dauernder Natur auszugleichen vermögen, während sie gegen kleine, kurz andauernde Schwankungen unwirksam sind.

Gemäß vorliegender Erfindung wird dieser Übelstand dadurch gehoben, daß eine die Geschwindigkeit des Motors beeinflussende Kraft zum Ausgleich geringer Abweichungen vom Gleichlauf eine um gleiche Beträge wechselnde Veränderung erfährt, während zum Ausgleich größerer und langsamerer Abweichungen vom Gleichlauf diese Kraft um entsprechend den Abweichungen sich selbsttätig steigernde Beträge verändert wird.

Zum Ausgleich der geringen Abweichungen vom Gleichlauf ist als besonders vorteilhaft erkannt worden, daß eine die Geschwindigkeit des Motors beeinflussende Kraft während des regelmäßigen Ganges desselben in schneller Aufeinanderfolge wechselweise um gleiche Beträge vergrößert und verringert wird, dagegen bei größerem Abweichen vom Gleichlauf die Kraftveränderung in dem einen oder anderen Sinne auf längere Zeit bestehen bleibt. Diese Anordnung gewährt, wenn gleichzeitig eine ähnlich wirkende Kraft, z. B. die Antriebskraft, steigernd veränderlich gemacht wird, den Vorteil genauester Regelung. So kann z. B. die Einrichtung getroffen \verden, daß die vorübergehenden kleinen Schwankungen durch die um gleiche Beträge veränderliche Kraft ausgeglichen werden, während allmählich eintretenden größeren Schwankungen im Gleichlauf durch entsprechende, sich selbsttätig steigernde Veränderungen der Antriebskraft entgegengewirkt wird. Für den Antrieb eignet sich ein Nebenschlußmotor am besten, weil bei diesem schon eine geringe Widerstandsveränderung im Nebenschluß die Umlaufszahl stark beeinfkißt und so eine energische Regelung bewirkt. Doch erreicht man denselben Zweck auch, wenn man den Widerstand im Ankerstromkreise verändert oder statt des Nebenschlußmotors einen Hauptstrommotor verwendet.

Als besonders günstig erwies sich die Maßnahme, bei gleichmäßigem Gange der Apparate die Belastung eines mit dem Motor unmittelbar gekuppelten Stromerzeugers durch abwechselndes Einschalten und Kurzschließen eines in dem Ankerstromkreis des Stromerzeugers liegenden Widerstandes fortwährend zu verändern, wobei diese Veränderungen so

rasch aufeinander zu folgen haben, daß sie sich in ihrer Wirkung aufheben. Nur wenn ein merkliches Abweichen vom Synchronismus auftreten sollte, bleibt die bewirkte Belastungsveränderung so lange bestehen, bis der Gleichlauf wieder hergestellt ist, wozu unter Umständen auch noch die A^cränderung der Antriebskraft erforderlich wird.
Dann muß aber der Motor entsprechend

ίο größer gewählt werden, als zur Bewältigung der verhältnismäßig geringen Nutzbarkeit erforderlich ist. Diese Anordnung bietet noch insofern einen Vorteil, als die kleinen auftretenden Veränderungen der eigentlichen Nutzlast nur einen Bruchteil der Gesamtenergie ausmachen, so daß sie in ihrer Wirkung weniger zur Geltung" kommen.

Das Gesagte soll durch die Beschreibung _einer Vorrichtung, welche zur Ausübung dieses Verfahrens dient, erläutert werden.

In der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht m einen Nebenschlußmotor, dessen Anker von der Stromquelle q Strom erhält. Neben dem eigentlichen Empfänger, von dem nur ein Teil dargestellt ist, treibt der Motor den Belastungsstromerzeuger g an, dessen Strom je nach der Stellung des Kontaktarmes α einmal über Leitung Z₁, Widerstand 7P, linke Spule des Relais r₂ und Leitung /₃, das andere Mal über Leitung Z₁, Leitung Z₂, rechte Spule des Relais r.₂ und Leitung Z₃ fließt. Ersterer Fall entspricht der schwächeren, letzterer der stärkeren Belastung des Stromerzeugers bezw. des Motors. Zur entsprechenden Einstellung des Armes α dient das Relais r,, dessen Wickelung vom Regelungsimpulse durchflossen wird. Dieser wird durch die Leitung / der Mitte der Spulenwickelung zugeführt und nimmt seinen Weg durch die linke oder rechte Spule des Relais, je nachdem der Motor m zu rasch oder zu langsam läuft. Zu diesem Zwecke führen die Leitungen Z₄ und Z₅ zu je einem isolierten Arm ι "bezw. 3 der umlaufenden Bürste b, die um einen kleinen Winkel gegeneinander versetzt sind. Ein Stromimpuls kann nur dann zustande kommen, wenn 1 oder 3 den Strom weg über das Kontaktstück c zur Rück· leitung Z₀ vervollständigen. Zwischen 1 und 3 liegt noch ein dritter Arm 2, der durch Leitung Z₇ mit dem isolierten Kontaktstück ^₁ auf dem Anker des Relais r₂ in Verbindung steht. Bei normalem Gange des Apparates muß der Impuls in dem Augenblick erfolgen, in welchem der Arm 2 des gezeichneten Apparates und des auf der anderen Station befindlichen über das Kontaktstück c gleiten. Es sei nun angenommen, die Anker der Relais befinden sich in der gezeichneten Lage, so daß der Widerstand w in den Stromkreis des Stromerzeugers eingeschaltet sei, und der Apparat laufe synchron. Der Regelungsimpuls fließt dann von Leitung Z über die linke Spule von T₁, Leitung Z₈, zu dem Kontaktstück Cl₁ und von hier über Leitung Z₇ und Arm 2 zur Rückleitung Z₀. Der Anker a des Relais F₁ wird hierbei umgelegt und der Stromerzeuger durch Kurzschließen von w belastet. Der Generatorstrom fließt nun durch die rechte Spule von r₂ und legt den Anker dieses Relais um. Nach einer weiteren Umdrehung der Apparate erfolgt der nächste Regelungsimpuls, der, falls sich inzwischen der Synchronismus noch nicht verändert hat, wieder über den Arm 2 fließt, diesmal aber über die rechte Spule von T₁, so daß hierdurch jp wieder eingeschaltet und auch der Anker von r₂ in die erste Stellung zurückgeführt wird. Dieser Vorgang entspricht dem normalen Gange der Apparate, wobei jv abwechselnd eingeschaltet und kurzgeschlossen * wird, dies aber in so rascher Aufeinanderfolge geschieht, daß die wechselnde Belastung des Stromerzeugers einer anderen gleichmäßigen entspricht.

Nehmen wir nun an, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Empfängers aus irgend einem Grunde abzunehmen beginne. Es wird dann der Fall eintreten, daß der Regelungsimpuls nicht mehr über 2, sondern über 3 abfließt. Hierbei verbleibt der Anker von r_i in der gezeichneten Lage und die geringere Belastung des Stromerzeugers bleibt während einer oder unter Umständen mehrerer folgender Umdrehungen bestehen, bis der Synchronismus wieder hergestellt ist und der Impuls auf 2 gelangt. Bei einer vorübergehenden kleinen Störung dürfte meistens schon dieser Umstand genügen, um den Gleichlauf wieder herzustellen. Ebenso wird ein zu schnelles Laufen, bei welchem der Impuls auf 1 fällt, durch Kurzschließen von w auf längere Zeit andauernde Belastung des Stromerzeugers bewirken und so der Störung entgegenarbeiten.

Bei größeren Schwankungen werden aber diese Mittel nicht mehr ausreichen, und es hat sich als notwendig erwiesen, in solchen Fällen die Regelung durch die Beeinflussung der Antriebskraft zu bewirken. Zu diesem Zwecke ist in den Nebenschluß des Motors m der Erregerwickelung ein regelbarer Widerstand in der Form eines Kurbelrheostaten eingeschaltet. Die Kurbel k wird durch den kleinen Reihenmotor Hz₁ bewegt, welcher den Strom von der Stromquelle q erhält. Doch wird ihm dieser nicht unmittelbar zugeführt, sondern in der durch die Zeichnung veranschaulichten Weise, wobei der Anker des Relais r₂ bezw. dessen beide isolierte Kontaktstücke d.₂d_a als Kommutator wirken, so daß bei jedesmaligem Umlegen des Relais

der Strom ζ. B. in dem Anker des Motors umgekehrt wird, in der Erregerwickelung jedoch nicht. Selbstverständlich könnte auch die umgekehrte Anordnung getroffen werden. Wie bereits beschrieben, schwingt der Anker von r₂ bei normalem Gange der Apparate beständig hin und her, so daß der Anker des Motors 11I₁ von einem Wechselströme durchflossen wird und daher in Ruhe bleibt. Sobald aber bei einer Störung· des Gleichlaufs der Anker von r_l längere Zeit auf einer Seite verharrt, wird je nach der Stellung des Ankers von 7"₂ positiver oder negativer Strom durch den Motor Wt₁ fließen und, ihn vor- oder rückwärts bewegend, die Kurbel k verschieben, so daß die Erregung bezw. die Antriebskraft des Motors m eine entsprechende Veränderung erfährt, deren Größe wiederum durch die umlaufenden Arme 1, 2, 3 kontrolliert bezw. auf das richtige Maß gebracht wird.

Man kann die Anordnung auch so treffen, daß der im vorhergehenden Beispiel wechselweise eingeschaltete Widerstand w nicht mehr die Belastungsänderung eines Stromerzeugers bewirkt, sondern unmittelbar die dem Anker des Motors 771 zugeführte Energie beeinflußt.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Ausführungsform des Verfahrens nach Patent 150913, Kl. 2id, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die den stärkeren als auch die den schwächeren Abweichungen vom Gleichlauf entgegenwirkenden Kraftänderungen durch Ein- und Ausschalten elektrischer Widerstände hervorgerufen werden, welche entweder im Motorstromkreise liegen und die dem Motor zugeführte Energie beeinflussen, oder im Stromkreise eines von demselben angetriebenen Generators liegen und die von diesem erzeugte Energie beeinflussen, oder von denen der eine im Motor- und der andere im Generatorstromkreis liegt.
2. 2. Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patent 150913, Kl. 21 d, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungsimpulse über ein synchron mit dem Geber rotierendes Organ geleitet werden, welches drei Kontaktteile besitzt, von denen der eine stets auf rascher, der andere auf langsamer reguliert, während der mittlere wechselweise auf rasch und langsam reguliert und sich bei normalem Gange in Tätigkeit befindet, während die beiden anderen nur beim Abweichen vom Synchronismus zur Wirkung gelangen.
3. 3. Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patent 150913, Kl. 2id, dadurch gekennzeichnet, daß die für die stärkeren Abweichungen im Gleichlauf vorgesehene, entsprechend der Abweichung sich selbsttätig steigernde Abänderung der Kraft durch einen Gleichstrommotor bewirkt wird, in dessen Anker- oder Erregerwickelung der Strom bei normalem Gange der Apparate fortwährend gewendet wird, so daß der Anker still steht, während er bei einer Abweichung vom Synchronismus in dem einen oder anderen Sinne vom positiven bezw. negativen Strom durchflossen und im entsprechenden Sinne bewegt wird, um die erforderliche Kraftveränderung z. B. durch Verstellen eines Kurbelrheostaten zu bewirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.