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Einrichtung zur Tourenregelung elektrischer Motoren. Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zur Tourenregelung für elektrische Motoren und
unterscheidet sich von den bisher bekannt gewordenen Einrichtungen dadurch, daß
jede Art stufenweise wirkender Schalter oder Relais in Fortfall kommt, indem die
Regelung kontinuierlich arbeitet. Dies Ziel wird dadurch erreicht, daB von der zu
regelnden Maschine ein Wechselstrom erzeugt wird, der von einem Resonanzkreis übernommen,
nach Gleichrichtung und Verstärkung zur magnetischen Beeinflussung solcher an sich
bekannten Regelungsmittel benutzt wird, die durch Veränderung der magnetischen
Induktion
wirken, z. B. indem das Feld eines Gleichstrommotors oder die Induktion einer Vorschaltdrossel
beeinflußt wird.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen in mehreren beispielsweisen
Ausführungsformen dargestellt. In Abb. r ist die Anwendung des Erfindungsgedankens
auf Radiostationen (Maschinensender) wiedergegeben. Die Anlage besteht aus einem
Dreiphasenmotor 11,1, dessen Stromzuführung über die einem dreiphasigen Netz N entnommenen
Leitungen d, b und c erfolgt und der seinerseits z. B. eine Hochfrequenzmaschine
H antreibt. Letztere liefert Strom in die mit V erlängeningsmitteln versehene Antenne
A.
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Die Tourenzahl des Motors 11I wird nun beispielsweise gemäß Abb. z
in folgender Weise konstant erhalten: In induktiver Kopplung mit der Antenne befindet
sich ein abgestimmter Kreis K, dessen Energie durch Gleichrichter G gleichgerichtet
wird. Der Gleichstrom wird vom Gleichrichter - Kondensator C abgenommen und zu einer
Kathodenröhre R geführt. Die Schaltung ist dabei so getroffen, daß das Gitter der
Röhre R positive Beladungen durch den Gleichstrom erhält. Im Anodenkreis der Röhre
R liegt eine Magnetspule S, die auf die Kerne T von Drosselspulen einwirkt, deren
Wechselstromwicklungen in die Leitungen a, b, c geschaltet sind.
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Die Wirkungsweise der Drosselspulen besteht darin, daß durch sie ein
gewisser Widerstand gegeben ist, der umgekehrt abhängig von der Vormagnetisierung
der Eisenkerne T ist: Durch Erhöhung der Vormagnetisierung der Kerne wird eine Verringerung
des Widerstandes der Drosseln und damit eine Spannungserhöhung am Motor erieicht,
die ihm eine größere Tourenzahl gibt, während bei Schwächung der Vormagnetisierung
die Motorspannung und seine Tourenzahl fällt. Durch entsprechende Vorniagnetislerung
mittels der Spule S kann also die Tourenzahl des Motors M geregelt werden. Dies
geschieht nun gemäß dem dargestellten Schaltungsbeispiel in folgender Weise: Es
sei angenommen; daß der Kreis K auf die Welle)., abgestimmt ist, während in der
Antenne A die Welle 1" vorhanden ist. Hierbei ist weiter vorausgesetzt, daß die
Welle A" kleiner als die Welle 2,1 ist. In Abb. z ist die Resonanzlage des
Kreises K dargestellt. Man sieht aus dieser Abbildung, daß der Kreis K sich höher
aufschwingt, wenn die ihn erregende Welle sich dem Wert .?1 nähert, wenn also die
Welle größer wird, d. h. also schließlich, wenn die Tourenzahl des Motors M abfällt.
Im entgegengesetzten Falle ändern sich die Verhältnisse im umgekehrten Sinne. Es
ist zweckmäßig, die elektrischen Verhältnisse so zu bemessen, daß bei Änderungen
von eine mehr als proportionale Tourenzahländerung des Motors bewirkt wird.
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Statt den verstärkten Gleichstrom auf Drosseln D einwirken zu lassen,
können natürlich auch alle anderen denkbaren magnetischen Regelungen verwendet werden,
indem z. B. direkt auf den Rotor oder auf eine besondere von einem synchronen Motor
angetriebene Zusatzmaschine gearbeitet wird. Ferner kann man zur Erregung des Kreises
K statt der Antennenfrequenz ,1o auch eine besondere, lediglich für die Regelwirkung
erzeugte Hilfsfrequenz verwenden, deren Ursprung entweder im Motor M, in der Hochfrequenzmaschine
H oder in einer besonderen, durch den Motor M zwangläufig angetriebenen Maschine
liegt.
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Die Tourenregelung nach vorliegender Erfindung kann auch. entsprechend
Abb. 3 ausgebildet sein. Die Schaltung nach dieser Abbildung unterscheidet sich
von der nach Abb. z dadurch, daß die Energie des Kreises K zunächst durch zwei mit
Gegenkontakt arbeitende Röhren R1 und R, verstärkt wird, worauf diese verstärkten
Wechselstromschwingungen im Gleichrichter G zum Zwecke der -Steuerung der Spule
S gleichgerichtet werden. Die Wirkung der Schaltung ist genau gleichartig mit der
nach Abb. r und auch in ihrer Herstellung nicht kostspieliger, da ciie Röhren Rl
und R2 kleiner als die Generatorröhre R gehalten werden können.
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Eine dritte Reguliermöglichkeit ist in Abb. q. wiedergegeben.
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Zur Steuerung der Regelungsmittel verwendet man hierbei eine Schwebung
i.3, die durch Überlagerung der Wellelo finit einerim Kreise Q durch Röhre F erzeugten
absolut konstanten Hilfswelle 4 zustande kommt.
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Der Kreis E ist auf eine der so entstandenen Schwebungswelle #3 naheliegende
Welle A,2 abgestimmt. Seine Energie wird, wie vorher beschrieben, nach erfolgter
Gleichrichtung und Verstärkung der Wicklung S der Drosselspulen zugeführt.
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Mit Änderung von 2, (infolge Tourenänderung von M bzw. H) verschiebt
sich A,;;, und die dadurch bewirkte Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Energie
des Kreises K verursacht eine Stärkung oder Schwächung der V ormagnetisierung der
Drosselwiderstände, ändert diese und kann somit regulierend auf die Tourenzahl des
Motors M bzw. auf die Welle 2"o wirken.
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Zweckmäßig arbeitet man auch in den in Abb. 3 und q. erläuterten Beispielen
nicht mit der Maschinen- oder Antennenwelle, son-
<lern, wie
bereits anläßlich Abb. i erläutert, mit besonderer von der Tourenzahl abhängiger,
möglichst kleiner Überwelle. Um die Regelung möglichst scharf zu präzisieren, empfiehlt
es sich, der Überlagerungswelle einen verhältnismäßig kleinen und der Welle A, einen
möglichst großen Wert zu geben, da man dann als Überlagerungston Schwebungen höherer
Frequenz erhält, für welche die Resonanz schärfer ausgeprägt ist.
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Während im Vorhergehenden die Regelung lediglich für Wechselstrommotoren
beschrieben wurde, soll auch noch die An«vendung der Erfindung bei Regulierung von
Gleichstrommotoren näher erläutert werden. Ein solcher Fall ist in Abb.5 zweckmäßig
dargestellt. 31 ist der Gleichstrommotor, H die Hochfrequenzmaschine und
A die Antenne. Die Wicklung S, die gemäß einer der Schaltungen nach Abb.
i, 3 und q. mit Strom gespeist wird, beeinflußt direkt die Feldwicklung W des Motors
11. Wird die Spule S stärker erregt, so wird das Feld des Motors-e-1 gestärkt und
die Tourenzahl desselben herabgesetzt, während bei schwacher Erregung der Spule
S der umgekehrte Vorgang in Erscheinung tritt. Um hierbei Regulierung im richtigen
Sinne zu erhalten, muß 1" im abfallenden Ast der Resonanzkurve.?, liegen, d. h.
größer als 2., sein. In gleicher Weise kann man die Tourenregelung auch nach Abb.
6 vornehmen. Hier wird der Strom für den Antriebsmotor 31 von einer Dynamo E geliefert,
die ihrerseits beispielsweise von einem Dreiphasenmotor L angetrieben wird. Bei
einer derartigen Schaltung läßt man zweckmäßig die Erregung der Dynamo E von der
Wirkung der Spule ,S beeinflussen.