DE715392C - Verfahren zur Messung der Drehzahl von Gleichstrommotoren, insbesondere Leonard-Aggregaten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung der Drehzahl von Gleichstrommotoren, insbesondere Leonard-Aggregaten Die Drehzahl von Motoren wird im allge meinen durch einen an die Achse angekupp;elten Drehzahlgenerator, dessen Spannung von einem Instrument angezeigt wird, gemessen.
• Diese Einrichtungen sind kostspielig und lassen sich häufig bei vorhandenen Maschinen nicht anbringen.
• Die Erfindung bezieht sich auf lein ein faches Verfahren zur Messung der Drehzahl von Gleichstrommotoren, insbesondere Leonard-Aggregaten, die mit einem konstanten Erregerfeld arbeiten.
• Die Drehzahl eines Motors ist bekanntlich proportional der elektromotorischen Kraft und umgekehrt proportional dem Erregerfeld. Die elektromotorische Kraft läßt sich nicht direkt messen; sie ergibt sich aber aus der Klemmenspannung des Ankers, wenn die Veriustspannung des Motors 1a Ra (Anker. strom mal Ankerwiderstand) abgezogen wird.
• Diesem Umstand wird gemäß der Erfindung dadurch Rechnung getragen, daß durch ein Meßinstrument mit zwei Wicklungen die lerwähnte Subtraktion durchgeführt wird, und zwar derart, daß an die eine Wicklung die Ankerspannung und an die andere eine dem Ankerstrom proportionale Spannung gelegt wird, so daß eine direkte Anzeige der EMK und damit der Drehzahl entsteht.
• Diese Spannungsmessung läßt sich mit be kannten Meßgeräten, die zwei Wicklungen aufweisen, leicht durchführen. Es können z. B Dreheisen-, Drehspul-, Ferrarisinstrumente oder Dynamometer, gegebenenfalls mit Gleichrichter, verwendet werden.
• Mit einer weiteren Ausbildung eines solchen Instruments ist es auch möglich, Schwankungen des Erregerfeldes durch eine dritte zusätzliche Wicklung, welche eine dem Erregerfeld proportionale Spannung mißt, zu berücksichtigen. Das Verfahren wird an Hand von zwei Ausführungsbeispielen in Abb. I und 2 näher erläutert.
• In Abb. I wird mit M der Motor eines Leonard-Aggregats bezeichnet, während mit G der speisende Generator benannt ist. Der Anker A, B des Motors ist direkt üb!er einen Nebenschiuß S mit dem Ank,erA,B des Generators verbunden. Das Erregerfeld C, D des Motors ist an eine konstante Spannungsquelle angeschlossen, während das Erregerfeld J, JC des Generators über einen an eine konstante Spannungsquelle angeschlossenen Potentiameter- oder auch Vorwiderstand so erregt wird, daß der Generator eine regulierbare Spannung von Null bis 1 Nennspannung erzeugt. Das Meßinstrument mit den zwei Wicklungen I und 2 ist hier als Dreheiseninstrument dargestellt. Die Wicklung I ist mit den Klemmen A, B des Motors verbunden, während die Wicklung 2 an dem ankerstromdurchflossenen Nebenwiderstand S angeschlos -sen ist. Der Wickelsinn der Spulen und 2 ist so, daß sich ihre Wirkungen subtrahieren.
• Als Nebemriderstand S kann ein normaler Shunt verwendet werden; es ist aber zweckmäßig, einen Nebenschluß aus Kupfer, z. B. die vorhandene Verbindungsleitung, zu benutzen, dessen Widerstand sich mit dem Belastungsstrom und mit der äußeren Temperatur in gleicher Weise wie der Anklerwiderstand ändert. Auf diese Weise werden Temperaturschwankungen und sonstige Widerstandsänderungen der Ankenvicklung ausgeglichen und kommen in- der Anzeige nicht zur Wirkung. An Stelle des Dreheiseninstruments kann jedes andere" Instrument. bespielsweise zwecks Steigerung der Empfindlichkeit ein Drehspulinstrument, dessen Rähmchen zwei Wicklungen trägt, benutzt werden.
• In Abb. 2 ist eine weitere Ausbildung des Verfahrens dargestellt, bei welchem eine wände ring des Erregerfeldes bei der Anzeige berücksichtigt wird. Die Ankerklemmen A und B des Motors sind mit dem Netz N, P über den Nebenwiderstand S verbunden. Der Strom des Erregerfeldes geht über einen Regler R und einen weiteren Nebenwiderstand T und wird ebenfalls dem Netz entnommen.
• Das Instrument H ist hier als Kreuzspulinstrument dargestellt, dessen Hauptspule zwei Wicklungen trägt. Die erste Wicklung 1 ist direkt mit dem Anker A, B verbunden, während die Wicklung 2 am Nebenwiderstand S liegt, und zwar derart, dlaß die Ströme gegeneinander wirken. Die Richtspule ist mit dem Nebenwiderstand im Erregerkreis so verbunden, daß die Richtkraft des Systems durch den Strom verstärkt wird. An Stelle des Kreuzspulinstruments läßt sich auch jedes andere Quotientenmeßwerk, gegebenenfalls mit Gleichrichter verwenden.
• Die Ausbildung des Nebenwiderstandes S kann in gleicher Weise wie in Abb. 1 erfolgen.
• Um die Leistungsaufnahme des Instruments herabzusetzen, kann die Temp erat urausgleicbsvorschaltung der Wicklung 2, die üblicherweise den fünf- bis zehnfachen Widerstand der Wicklung ausmacht, weggelassen werden, wenn die Temperaturkompensation in den Nebenwiderstand verlegt wird.
• Der Nebenwiderstand T im Erregerkreis wird als normaler Shunt ausgebildet. Die dem Erregerfeld proportionale Spannung, kann auch direkt von den Klemmen C, D der Feldwicklung abgegriffen werden; die Temperaturkompensation muß dann in das Meßinstrument, z.B. durch geeignete Wahl des Widerstandsverhältnisses zwischen Supferwicklung und Manganinvorwiderstand, gelegt werden. Wegen der nicht linearen Beziehung zwischen Erregerfeld und Erregerstrom ist ein Ausgleich von Feldänderungen durch die dritte Wicklung nur innerhalb eines beschränkten Bereiches- um den Sollwert richtig. Die Weite des Bereiches ist durch die Krümmung der Magnetisierungskurve im Sollwert angegeben.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Messung der Drehzahl von Gleichstrommetoren, insbesondere Leonard.Aggregaten, dadurch gekennzeichnet, daß bei konstantem Erregerfeld des Motors an die eine von zwei subtraktiv wirkenden Wicklungen eines Spannungsmessers die Klemmenspannung des Ankers und an die andere eine der Verlustspannung (Ankerstrom Ia mal Ankerwiderstand Ru) proportionale Spannung gelegt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Verlustspan -nung (la- Rz) proport onale Größe al einem vom Ankerstrom durchflossenen seinen Widerstand in Abhängigkeit vom Belastungsstrom und der Umgebungstem. peratur in gleicher Weise wie der Anker widerstand ändernden Stebensehlt-3 abgegriffen wird.

   3, Verfahren nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht konstantem Erregerfeld eine dem Erregerfeid proportionale Größe einer dritten Wicklung zugeführt wird, welche die Richtkraft des Instruments bildet.