DE701855C - windigkeit - Google Patents

Description

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genauen Einstellung von Gegenständen ist bei Folgesteuerungen eine möglichst geringe Steuerungsträgheit notwendig, da anderenfalls starke Einstellfehlwinkel zwisehen Geber und Empfänger auftreten und der ferngesteuerte Gegenstand mit seinem Arbeitsmotor zu Pendelungen um seine Solllage neigt. *
Bei bekannten Einrichtungen hat man diese Nachteile dadurch zu vermeiden versucht, daß man zur Stabilisierung des Einstellvorganges noch zusätzliche Regelgrößen zur Hauptregelgröße hinzufügte, z. B. solche, die von der Geschwindigkeit der sich einstellenden Welle oder von der ersten Ableitung der Hauptregelgröße nach der Zeit abhängen. Die hierzu notwendigen Einrichtungen gestalten aber die Folgesteuerung oft sehr verwickelt und kostspielig. Ferner hat man bei bekannten Ein-

9.0 richtungen bereits versucht, die mechanische Trägheit des Arbeitsmotors dadurch zu verringern, daß man hochtourige Gleichstrommotoren der üblichen Bauart mit sehr langen Ankern von geringem Durchmesser ausführte.

Es ist auch bekannt, einen dauernd laufenden Arbeitsmotor mit steuerbaren elektromagnetischen Kupplungen anzuwenden.

Um ohne besondere Zusatzregelgrößen ein genaues und pelidelfreies Arbeiten der Folgesteuerung zu erreichen, muß man die mechanischen und elektrischen Trägheiten der einzelnen Bauteile der Folgesteuerung von Anfang an möglichst gering machen. Die erwähnten Trägheiten treten hierbei hauptsächlich bei der Leonard-Steuerung auf, und zwar als elektrische Trägheit in der Erregerwicklung und im Anker des Leonard-Generators, ferner im Ankerstromkreis des Leonard-Motors, wozu bei letzterem noch die mechanische Trägheit des durch die Steuerung zu beschleunigenden Ankers hinzukommt. Die Erfindung ist nun auf die Ausbildung einer z. B. mit einem Leonard-Generator betriebenen elektrischen Folgesteuerung mit hoher Verstellgeschwindigkeit und herabgesetzter Steuerungsträgheit gerichtet, die eine außerordentlich geringe elektrische und mechanische Trägheit besitzt.

Bekanntlich muß für einen Motor mit hohen Umdrehungszahlen das Verhältnis von

Drehmoment Md , · «τ η x» j·

-. — = —*-, das em Maß fur die

Trägheitsmoment Θ

Winkelbeschleunigung ist, möglichst groß sein, was dadurch erreicht wird, daß man, wie oben erwähnt, Θ möglichst klein macht. Erfindungsgemäß wird nun als Arbeitsmotor für die Folgesteuerung eine an sich bekannte rasch laufende Unipolarmaschine verwendet,

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Otto Grebe in Berlin-Charlottenburg.

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deren glockenförmig ausgebildeter Anker um einen konischen und mit einer Ölschicht bedeckten Lagerschildansatz umläuft. Bei einer solchen Unipolarmaschine ist man in der"

Lage, das Verhältnis von ¹^- möglichst groß zu machen, da der Anker nur eine Schicht von über den Umfang gleichmäßig verteilten Einzelleitern trägt, die alle vom Strom in

ίο der gleichen Richtung durchflossen werden. Diese Anordnung der Leiter hat eine sehr geringe Trägheit des umlaufenden Teils zur Folge, da der Eisenkern des Ankers stehenbleiben kann. Die geringe elektrische Trägheit des Ankerstromkreises wird hauptsächlich durch eine Kompensationswicklung erreicht.

Ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel zeigt eine solche gemäß der

an Erfindung verwendbare Unipolarmaschine im Längsschnitt in Abb. 1 und in verkleinertem Maßstab im Querschnitt in Abb. 2, während Abb. 3 und 4 Abänderungen derselben darstellen. Danach besteht die Unipolarmaschine aus einem festen, die Erregerwicklung tragenden Teil ι und aus dem glockenförmig ausgebildeten Anker 2.

Der von den Erregerwicklungen 3 erzeugte magnetische Fluß Φ verteilt sich gleichmäßig

\n von dem konischen Polschuh 4 über den Luftspalt 5 in den Anker 2 und schließt sich dann über den konisch ausgebildeten Teil 6, der vom Lagerschild 7 getragen wird. Bei / ist die Stromrichtung im Anker angedeutet; N und S zeigen die Magnetpole. Zur Lagerung der Ankerwelle dient das Lagerschild 8 mit den Kugellagern 9, während der Anker selbst auf einer umlaufenden ölschicht des Teils 6 ruht. Das öl gelangt durch Unterdruckförderung von einem Behälter 11 am Lagerschild'7 durch einen Kanal 12 des konischen Teils 6 in einen Raum 13 und wird von hier aus durch die Zentrifugalkraft nach außen in die Auffangbleche 14 geschleudert, um schließlich wieder in den Behälter 11 zurückzufließen.

Die Stromzuführung geschieht über Bürsten und zwei Schleifringe, und zwar liegt z. B. der Pluspol der Spannungsquelle über eine am Lagerschild 8 befestigte Bürste 1S an dem Schleifring 16 auf der Welle 10, während der Minuspol über mehrere am Lagerschild 7 befestigte Bürsten 17 mit einem Schleifring 18 auf dem Anker verbunden ist.

An Hand der in Abb. 2 dargestellten Riehtungen des magnetischen Flusses und des Stromes ist leicht zu erkennen, daß das auf den Anker ausgeübte Drehmoment eine Linksdrehung hervorruft.

Zur Unterdrückung des die elektrische Trägheit des Ankerstromkreises hervorrufenden Ankerflusses lassen sich verschiedene Mittel anwenden. Besonders zweckmäßig wird die Unterteilung des konischen Polschuhes 4 durch einen Luftspalt sein (Abb. 2), so daß »65 der vom Anker ausgehende Fluß sich nicht über den gesamten Umfang schließen kann. Ebenso trägt eine Vergrößerung des Luftspaltes 5 zu einer Herabsetzung der Ankerrückwirkung bei; das Erregerfeld ist so stark, daß es durch einen vergrößerten Luftspalt nur unwesentlich geschwächt wird. Das wirksamste Mittel ist die Anbringung einer Kompensationswicklung in Form von isolierten Stäben oder von einem isolierten Metallbecher 18 im Polschuhring 4 nach Abb. 3.

Mit der dargestellten Unipolarmaschine lassen sich außerordentlich hohe Drehzahlen erzielen, da bei einer' höchstmöglichen Induktion im Luftspalt von etwa 15 000 Gauß und der nur ausnutzbaren einfachen Ankerleiterlänge hohe Geschwindigkeiten dieser Ankerleiter nötig sind, um zu praktisch notwendigen Spannungen von 30 bis 50 Volt zu kommen. Die Ölschicht auf der Innenseite des umlaufenden Teils soll vor allem als Stützlager beim Durchgang durch die kritischen Drehzahlen dienen.

Staft des Aufbaues der Erregerwicklung nach Abb. ι und 2 kann natürlich die bekannte Anordnung eines Topfmagneten nach Abb. 4 verwendet werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrische Folgesteuerung mit hoher Verstellgeschwindigkeit und herabgesetzter Steuerungstätigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitsmotor eine an sich bekannte rasch laufende Unipolarmaschine verwendet wird, deren glockenförmig ausgebildeter Anker um einen konischen und mit einer Ölschicht bedeckten Lagerschildansatz umläuft.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLtK. uEBnuCKT IN ßER