DE963311C

DE963311C - Geber fuer Drehzahlmessanlagen

Info

Publication number: DE963311C
Application number: DED10930A
Authority: DE
Inventors: Karl Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-07
Filing date: 1951-11-21
Publication date: 1957-05-02

Description

Geber für Drehzahlmeßanlagen Zusatz zum Patent 848 614 Die Erfindung bezieht sich auf einen Geber für Drehzahlmeßanlagen nach dem Prinzip eines Wechselstromgenerators, der ständerseitig zwei oder mehrere elektrisch ganz oder teilweise getrennte Wicklungen aufweist, deren Erregung von einem gemeinsamen Magnetanker aus erfolgt, nach Patent 848 614.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des obenerwähnten Gebers mit dem Ziel, eine besonders einfache Anzeige, insbesondere eine gleichzeitige Wirbelstrommeßanzeige, herbeizuführen und/bzw. zusätzliche, drehzahl- oder phasenabhängige Steuervorgänge auszulösen, ohne daß die Meßanzeige dadurch beeinträchtigt wird.
Es ist ein elektromagnetischer Geschwindigkeitsmesser bekannt, bei dem ein mit rotierendem permanentem Magneten ausgerüsteter Geber und ein Drehfeldempfänger verwendet werden, dessen wicklungsloser, durch eine Feder oder eine andere Gegenkraft im Gleichgewicht gehaltener Drehkörper aus einem mit Hysteresisverlusten behafteten Material besteht, wobei im wesentlichen nur das von dem Hysteresisverlust herrührende Drehmoment benutzt wird, indem die magnetische Induktion durch Einschalten entsprechend bemessener Ohmscher Widerstände in den Meßkreis in Abhängigkeit von der Frequenz veränderlich gemacht wird. Dieser bekannte Geschwindigkeitsmesser führt, abgesehen von seiner von dem Erfindungs- gegenstand grundsätzlich verschiedellell-or allen Dingen einen Geber und einen Empfäng-er erfordernden Bauweise, die Geschwindigkeitsmessung mit Hilfe eines Wirkbelstromsystems durch.
Ferner ist eine elektrische Maschine. insbesondere in Form eines Gebers für elektrische Ferndrehzahlmesser bekanntgeworden, bei dem zwei Ständer vorgesehen sind, wobei die Schenkel des einen Ständers zwischen den Schenkeln des andere Ständers liegen. Abgesehen davon, daß der bekallllten elektrischen Maschine die Aufgahe zugrunde liegt, ein gleichförmiges Drehmoment bzw. einen weichen Lauf des Gebers zu erzielen, besitzt hierbei jede Geberwicklung ihren eigenen Stator, so daß eine derartige Maschine mindestens die doppelte Länge einer nur einen einzigen Stator aufweisenden Maschine ergibt.
Schließlich ist bei elektrischen Femtachometern bekannt, eine von der zu messenden Welle angetriebene Wechselstromdynamomaschine in Verbindung mit einem Gleichrichter und Gleichstrominstrument zu verwenden. Um die für dieses Meßinstrument erforderliche Energie liefern zu können. soll dabei eine Vollwegschaltung, insbesondere Graetzschaltung, angewandt werden. Ein derartiger Umdrehungsfernanzeiger soll dabei nicht nur zum Anzeigen der Geschwindigkeit, sondern auch zur Steuerung weiterer Schaltvorrichtungen benutzt werden können. Im Hinblick darauf, daß bei einem solchen Tachometer bzw. Umdrehungsfernanzeiger lediglich eine einzige Geberspule vorhanden ist, kann diese z. Z. nur zum Fernmessen oder nur zum Fernsteuern benutzt werden, während eine solche Spule zum gleichzeitigen Durchführen beider fraglichen Vorgänge bzw. zum Ausführen derselben in Abhängigkeit voneinander nicht ausreichend bw ungeeignet ist.
Demgegenüber stellt die vorliegende Erfindung insfern eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung des Gegenstandes des Hauptpatents 848 614 dar, als der Geber neben einer einfachen Anzeige zusätzliche Steuervorgänge auszulösen vermag. wie dieses in manchen Fällen, besonders aber l>eim Zusammenwirken mehrerer mit je einem Geber vresehener Kraftmaschinen, etwa bei Synchronisierungsmaßnahmen zwischen zusammenwirkenden Motoren, z. ß. einer Fahrzeuganlage. vwünschenswert ist, wobei z. B. die Differenzspannungen der beiden Geberwicklungen nutzbar gemacht werden können; zugleich beschreitet die Erfindung neue Wege in der Geberasubildung für Drehzahlmeßanlagen, indem sie unter anderen einen zusätzlichen Fernmeßempfänger entbehrlich macht. der normalerweise dann erforderlich wäre, wenn man die zur Fernanzeige dienenden Impulse - unter Verwendung üblicher bzw. bekannter Mittel - gleichzeitig am Geberort noch zur Anzeige verwenden wollte.
Das Wesentliche der Erfindung besteht hierbei darin, daß das Magnetfeld des Gebers zusätzlich zum Antrieb eines mit dem Geber zusammengebauten Wirbel strom4&ontakt- oder Meßsystems dient. das in Form eines Wirbeistromzylinders in den über die ganze oder einen Teil der Ankerlänge im Ständer und/oder Läufer vergrößerten Luftspalt eingeschoben ist, wodurch der Geber selbst zum Anzeigeinstrument wird.
Es handelt sich dabei um eine besondere Ausbildung des Gebers selbst, der als ein direktanzeigendes örtliches Meßinstrument, also für Nahanzeige. eingerichtet ist bzw. als ein solches Instrument wirkt. Somit ist sowohl für den Geber als auch für die Wirbelstromanzeige das gleiche Magnetsystem nutzbar gemacht und der Kurzschlußkörper direkt in das Feld eines derartigen Magnetsystems miteingefügt. Infolgedessen sowie dadurch, daß mindestens zwei sich gegenseitig in keiner Weise störende Gebewicklungen auf einen einzigen Stator der Maschine aufgebracht sind. ergibt sich zugleich eine erhebliche bauliche Vereinfachung der Maschine, die sich in erster Linie auch in einer Verkürzung der WIaschinenbaulänge auswirkt. Hierbei gestattet die Erfindung unter der Aufrechterhaltung des in der Kombination des Gebers mit dem Anzeigegerät bestehenden Grundgedankens noch einen Schritt weiter zu gehen. indem unter Verwendung eines bekannten Gebers mit einer einzigen Wicklung das Wirbelstromsystem dadurch in das Magnetfeld hineingebracht werden kann, daß man das Wechselstrommeßgerät auf die zu verlängernde Geberachse aufsetzt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines mit einem zusätzlichen Wirkbeistromzylinder ausgerüsteten Gebers veranschaulicht. der von dem Grundgedanken nach der Erfindung ausgeht, daß das gleiche Magnetfeld. das die unabhängigen Wicklungen induziert. zusätzlich zum Antrieb eines Wirbelstrom-Kontalit-oder Meßsystems nutzbar gemacht werden soll.
In einem mit 14 bezeichneten Gehäuse ist ein einziger Ständer 15 mit voneinander unabhängigen Geberwicklungen I6, I7 angeordnet. Der Anker in ist zweckmäßig glatt und mit aufinagnetisierten Polen versehen. Das Magnetfeld des aus dem Ständer 15 und zum Anker 18 gebildeten Gebers dient erfindungsgemäß zusätzlich zum Antrieb eines mit dem Geber zusammengebauten Wirl) elstrom-Kontakt- oder Meßsystems 20. 23. das in Form eines Wirkbelstromzylinders 20 in den über die ganze oder einen Teil der Ankerlänge im Ständer I5 und/oder Läufer I8i vergrößerten Luftspalt eingeschoben ist. Ein derartiger etwas vergrößerter Luftspalt entsteht dadurch. daß entweder der Läufer in an seinem einen Ende bei 19 oder der Ständer zur Aufnahme des Wirbelstromzylinders 20 ausgespart ist. Der Wirbelstromzylinder wird dann, je nach der Drehrichtung. im einen oder anderen Sinne mitgenommen und kann entweder zur Auslösung besonderer Steuereinrichtungen. wie z. 13. Umschaltung der Drehzahlanzeige beim Wechsel der Drehrichtung, oder unmittelliar selbst als örtliche Drehzahlanzeige des Gebers bzw. der mit ihm verbundenen Kraftmaschine benutzt werden.
Der Anker 18 ist in nicht dargestellter Weise mit der Kraftmaschine starr gekuppelt. so daß er einer eigenen Lagerung nicht bedarf. Der Wirbelstromzylinder 20 ist seinerseits mit seiner Achse 21 an der Stirnfläche des Ankers 18 sowie im Gehäuse 14 in Spitzen gelagert und steht unter der Wirkung einer Rückstellfeder 22. Mit der Achse 21 verbunden ist ein Kontakt oder Zeigerarm 23, der im Falle einer Drehzahlanzeige zweckmäßig durch eine Aussparung des Gehäuses 14 nach außen ragt.
Auf die dargestellte und erläuterte Weise kann ein einzelner Geber nur mit einem Anker in viel- I seitigster Weise für Meß- und Steuerzwecke ausgenutzt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H : Geber für Drehzahlmeßanlagen nach dem Prinzip eines Wechselstromgenerators, der ständerseitig zwei oder mehrere elektrisch ganz oder teilweise getrennte Wicklungen aufweist deren Erregung von einem gemeinsamen Magnetanker aus erfolgt, nach Patent 848 6I4, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld des Gebers zusätzlich zum Antrieb eines mit dem Geber zusammengebauten Wirbelstrom-Kontakt-oder Meßsystems dient, das in Form eines Wirbelstromzylinders in den über die ganze oder einen Teil der Ankerlänge im Ständer und/oder Läufer vergrößerten Luftspalt eingeschoben ist, wodurch der Geber selbst zum Anzeigeinstrument wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 227 896, 332 710, 4809I3 ; österreichische Patentschrift Nr. 160 918; schweizerische Patentschrift Nr. I45 OOI ; USA.-Patentschrift Nr. 2 228 090.