DE183322C

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Publication number: DE183322C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 183322 KLASSE 21 c. GRUPPE

HENRI TUDOR in ROSPORT (Luxemburg).

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. April 1906 ab.

In der deutschen Patentschrift 134347 ist u. a. ein Verfahren zur Konstanthaltung der Geschwindigkeit von Kraftmaschinen angegeben , welches darauf beruht, daß von der Kraftmaschine eine kleine Nebenschlußdynamomaschine angetrieben wird, in deren Ankerstromkreise ein Solenoid und eine konstante elektromotorische Kraft, z. B. eine kleine Akkumulatorenbatterie, liegt. Die Dynamomaschine und die ihr gegengeschaltete Batterie sind so bemessen, daß bei der gewünschten Geschwindigkeit der Kraftmaschine die Spannung der Dynamomaschine, welche bei unverändertem Erregerwiderstande nur abhängig von der Umdrehungszahl der Dynamomaschine ist, gerade gleich der Spannung der Batterie ist, so daß die Maschine weder Strom in die Batterie schickt, noch aus ihr solchen- empfängt. Infolgedessen ist das zwischengeschaltete Solenoid stromlos. Über- oder unterschreitet die Geschwindigkeit der Kraftmaschine die der konstant zu haltenden Spannung der Dynamomaschine entsprechende Geschwindigkeit, so fließt Strom in der einen oder anderen Richtung in das Solenoid, welches seinerseits irgend ein Regulierorgan der Kraftmaschine bewegt und die Geschwindigkeit der Kraftmaschine derart ändert, daß sie wieder die der normalen Spannung der Dynamomaschine angepaßte Größe erhält, so daß also eine selbsttätige Regelung der Spannung der Dynamomaschine und auch der Geschwindigkeit der Kraftmaschine stattfindet.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist die Anwendung dieses Regelungsprinzips zur absichtlichen und willkürlichen Änderung der Geschwindigkeit einer Kraftmaschine, und zwar derart, daß die Geschwindigkeit den angenommenen veränderten Wert so lange selbsttätig beibehält, bis die Vorrichtung auf eine andere Geschwindigkeit eingestellt wird. Außer durch große Einfachheit in der Handhabung und geringes Bedürfnis an Regelungsapparaten zeichnet sich die vorliegende Einrichtung ferner dadurch aus, • daß sich die Beeinflussung ' der Geschwindigkeit ohne weiteres von einem beliebig weit von der Kraftmaschine entfernten Orte ausführen läßt. So läßt sich z. B. die Vorrichtung, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schraubenwelle einer Schiffsmaschine zu regeln, ohne weiteres auf der Kommandobrücke anbringen.

Das Wesen vorliegender Erfindung ergibt sich aus folgender Überlegung:

Die E. M. K. der Dynamomaschine ist einmal der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ankers und zweitens der Magnetisierung der Feldmagnete proportional, von denen man die letztere z. B. mit Hilfe eines regelbaren Widerstandes in dem Erregerstromkreise der Dynamomaschine leicht ändern kann. Je mehr man daher die Magnetisierung der Feldmagnete schwächt, um so größer muß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ankers sein, um den Strom zwischen Anker und Batterie zum Verschwinden zu bringen und umgekehrt.

Da nun dieser Strom, je nachdem die E. M. K. der Dynamomaschine diejenige der Batterie über- oder unterschreitet, in ver-

schiedener Richtung fließt, so läßt sich derselbe in jedem Falle dazu benutzen, diejenigen Organe der Kraftmaschine, welche deren Geschwindigkeit bedingen, so zu beeinflussen, daß sich diese Geschwindigkeit je nach der Stromrichtung verringert oder vergrößert, bis die Geschwindigkeit der Kraftmaschine und damit auch die Geschwindigkeit des mit der Maschine gekuppelten

ίο Ankers auf dem Punkte angekommen ist, in welchem die elektromotorischen Kräfte von Dynamomaschine und Batterie einander gleich geworden sind und der Strom in den Solenoidkreisen verschwindet. Der in den Erregerstromkreis der Dynamomaschine gelegte Regulierwiderstand aber steht mit der Dynamomaschine nur durch zwei verhältnismäßig dünne isolierte Drähte in Verbindung, die beliebig lang gemacht werden können, so daß dieser von dem die Geschwindigkeit regelnden, zu bedienenden Regulierapparat an beliebig entferntem Orte seine Aufstellung finden kann. Hat die Kraftmaschine diejenige Geschwindigkeit angenommen, welche der augenblicklichen Stellung des Nebenschlußregulators entspricht, so bleibt dieselbe aus den geschilderten Gründen so lange konstant, bis eine neue Einstellung des Nebenschlußregulators erfolgt, der zufolge sich dann eine neue Geschwindigkeit an der Kraftmaschine einstellt.

Die Figur zeigt diese Einrichtung in einer speziellen Ausführungsform für eine Dampfoder Gaskraftmaschine. G bedeutet ein Stück der Welle der Maschine, von welcher durch einen Riemen U der Anker der kleinen Dynamomaschine D in Umdrehung versetzt wird. R ist der Nebenschlußregulator der Dynamomaschine und A die ihr gegengeschaltete Batterie. Der Stromkreis zwischen Anker und Batterie führt durch die Spulen 5 und S₁, in welche die beiden permanenten Stabmagneten ρ und ρ_λ bei geeigneter Stromrichtung hineingezogen bezw.

von welchen sie abgestoßen werden, und zwar sind die Pole so angeordnet, daß stets gleichzeitig" der eine angezogen, während der andere abgestoßen wird. Diese Magnete hängen an dem doppelten Hebelarm L und drehen ihn, sobald ein Strom durch die Spulen fließt, entweder in Richtung der Lagen L' oder L". Der Hebel L ist seinerseits an dem Drosselventile V befestigt, welches in der Dampf- bezw. Gaszuleitung der

Kraftmaschine liegt, und ändern dessen Öffnung stets in der Weise, daß diese Öffnung sich erweitert, wenn die E. M. K. der Dynamomaschine kleiner ist, dagegen sich schließt, wenn sie größer ist als die E. M. K.

der Batterie. Verstellt man daher den Regulierhebel des Nebenschlußwiderstandes R, so ändert sich mittelbar die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle der Kraftmaschine.

Selbstverständlich kann man auch durch andere bekannte Verfahren den Magnetismus der Feldmagnete ändern, um die gleiche Wirkung zu erzielen, z. B. dadurch, daß man Windungen der Feldmagnetwicklung ein- und ausschaltet oder Gegenwicklungen benutzt usw. Auch kann man zur Erregung der Feldmagnete eine etwa vorhandene konstante oder veränderliche Elektrizitätsquelle benutzen. Auch können die Feldmagnete durch permanente Stahlmagnete gebildet werden , wobei dann der Magnetisierungsstrom für die Feldmagnete gespart wird. In solchem Falle aber ist es nötig, die elektromotorische Kraft der Batterie etwa mit Hilfe eines Zellenschalters, der Zellen aus- und einzuschalten gestattet, veränderlich zu machen. Soll aber die Regulierung von einem entfernten Orte aus geschehen, so benutzt man am einfachsten die oben geschilderte Nebenschlußregulierung,

Nach der Zeichnung liegen im Stromkreise zwischen Dynamomaschine und Batterie zwei Unipolarzellen P und P' mit entgegengesetzten Polen gezeichnet, welche dem Strome eventuell mit Umgehung der betreffenden Spule S oder S₁ einen direkten Weg bieten. Diese lassen den Strom in bekannter Weise nur in einer Richtung hindurchgehen, so daß der Strom je nach seiner Richtung nur durch die eine der Zellen fließt, während ihm von der andern der Weg verlegt wird, so daß er hier gezwungen ist, den Umweg durch die mit letzterer Zelle parallel geschaltete Spule zu wählen. Es wird daher je nach der Richtung des Stromes abwechselnd nur eine der beiden Spulen vom Strome durchflossen, während die andere stromlos bleibt. Unter diesen Umständen kann man die permanenten Stabmagnete ρ und P₁ durch Stäbe von weichem Eisen ersetzen.

Statt die Unipolarzellen in dieselbe Leitung zu legen, kann man auch jede in je einem besonderen, zwischen Batterie und Dynamomaschine verlaufenden Stromkreise mit je einer Spule S bezw. S¹ zusammen so einschalten, daß die Zellen in zwei zueinander parallelen Stromkreiseni liegen, von denen jeder nur den Strom einer Richtung führen kann, und deshalb auch nur bei dieser Stromrichtung den in ihm eingeschalteten elektromagnetischen Regelungsapparat in Tätigkeit setzt.

Wie in dem gezeichneten Beispiele das Drosselventil, so kann selbstverständlich jede andere Vorrichtung, durch welche die Geschwindigkeit einer Kraftmaschine, z. B. auch eines Elektromotors geändert wird, mit Hilfe

der zwischen Batterie und Dynamomaschine bei Veränderung der elektromotorischen Kräfte auftretenden Ströme beeinflußt werden. Man kann diese Ströme zur Verstellung des Organes direkt benutzen oder durch Zwischenschaltung von Relais in bekannter Weise größere Kräfte für die Verstellung dieser Vorrichtung auslösen, ohne das Wesen des ganzen Verfahrens zu ändern.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

I. Einrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeit von Kraftmaschinen, bestehend aus einer von der Kraftmaschine angetriebenen Dynamomaschine, einer dem Ankerstrome derselben gegengeschalteten Stromquelle · und unter dem Einflüsse dieser beiden stehenden Relais, welche die Geschwindigkeit der Kraftmaschine beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromotorische Kraft der Dynamomaschine oder diejenige der Stromquelle oder beider mit bekannten Mitteln absichtlich und unabhängig von der Geschwindigkeit der Kraftmaschine geändert werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromotorische Kraft der Dynamomaschine durch einen an entferntem Orte befindlichen Nebenschlußregulator verändert wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Batterie und der Dynamomaschine zwei Unipolarzellen mit entgegengesetzten Polen hintereinander oder parallel eingeschaltet sind, zu dem Zwecke, nur Strom von bestimmter Richtung in je eine der beiden elektromagnetischen Regelungsapparate gelangen zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.