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Aus Wärmekraftmotor oder Turbine und elektrischem Stromerzeuger bestehendes Aggregat.
Bei wärmeelektrischen Aggregaten (Wärmekraftmotor oder Turbine und elektrischer Stromerzeuger) ist es bekannt, z. B. durch entsprechende Gegenkompoundierung des Generators od. dgl. eine selbsttätige Regelung des Generators auf annähernd konstante Drehmomentaufnahme vorzusehen. Damit ergibt sich insbesondere bei Fahrzeugen, bei denen zum Antrieb derartige Aggregate dienen, die vorteilhafte Möglichkeit, in einfachster Weise nur durch Regelung der Drehzahl des Wärmekraftmotors das Fahrzeug zu steuern.
Ein Nachteil der meisten bekannten Anordnungen mit sieh selbst auf annähernd konstante Dreh- momentaufnahme regelndem Generator besteht jedoch darin, dass sich hiebei das aufgenommene Drehmoment nicht über einen genügend weiten Bereich konstant halten lässt und dass sich an gewissen Stellen des Arbeitsbereiches empfindliche Abweichungen vom richtigen Wert ergeben. Eine zeitweise Unterbzw. Überlastung der Antriebsmaschine ist daher nicht zu vermeiden.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser bekannten Antriebe und besteht darin, dass der Generator des Aggregates noch eine zusätzliche Regelung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Wärmekraftmotors erhält. Zweckmässig ist diese zusätzliche Regelung unmittelbar oder mittelbar von der Stellung des Drehzahlreglers der Wärmekraftmaschine abhängig und derart ausgebildet, dass hiedurch mindestens über einen Teil des Arbeitsbereiches die bei der Regelung des Generators auf annähernd kon- stante Drehmomentaufnahme sich ergebenden Abweichungen vom richtigen Wert ganz oder teilweise ausgeglichen werden.
Vorteilhaft kann zu diesem Zweck ein Widerstand im Erregerkreis des Generators zur Feldschwächung bzw. -verstärkung in Abhängigkeit von der Bewegung der Muffe oder des Gestänges des Reglers gesteuert sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt vereinfacht die Zeichnung in Fig. 1. 1 ist der Generator
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des Generators, ausser der noch eine (nicht gezeichnete) vom Strom abhängige Erregung, z. B. eine Gegenkompoundwicklung zur Regelung der Drehmomentaufnahme vorgesehen ist. 3 und 4 sind Widerstände im Kreis der Erregung 2, von denen der Widerstand. 3 durch die Kontakte 5, 6 entweder eingeschaltet oder überbrückt ist. Mit 7 ist der Drehzahlregler der Wärmekraftmaschine angedeutet, 8 sind seine Fliehgewichte, 9 eine Feder, 10 die Muffe des Reglers, 11, 12, 13 ein Gestänge, über das die Treibmittelzufuhr eingestellt wird. Von diesem Gestänge wird zugleich auch der bewegliche Kontakt 15 gesteuert, der mit den Kontakten 5 und 6 zusammenarbeitet.
Solange die Muffe 10 ihre mittlere Stellung behält, die Wärmekraftmaschine also mit der richtigen Drehzahl läuft, sind die Kontakte 5 und 6 durch Kontakt 15 geschlossen, der Widerstand. 3 also überbrückt. Tritt jedoch Überlastung des Wärmekraftmotors ein, so dass seine Drehzahl sinkt und die Muffe in eine tiefere Stellung geht, so werden die Kontakte J und 6 geöffnet und der Widerstand 3 kommt voll im Erregerkreis 2 zur Wirkung. Die Erregung des Generators wird geschwächt und das von ihm aufgenommene Drehmoment auf den gewünschten Wert heruntergesetzt. Durch entsprechende Auslegung des Widerstandes 3 kann die richtige Drehmomentaufnahme erreicht werden.
Um ein Pendeln des Kontaktes 15 zu vermeiden, kann zweckmässig zwischen dem beweglichen Teil des Reglers (Gestänge, Muffe) und dem in seiner Abwärtsbewegung durch Anschläge 17, 18 begrenzten Widerstandschalter 15 im Erregerkreis des Generators ein Totgang 16 eingeschaltet sein. so dass erst nach einem gewissen Anstieg der Muffe wieder die Kontakte 5,6 geschlossen werden.
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Die Wirkung der erfindungsgemässen Einrichtung zeigt Fig. 2 im Diagramm. 1 ist die Kurve, die der ideellen konstanten Drehmomentaufnahme des Generators entspricht. 11 ist die tatsächliche Generator- charakteristik bei normaler Erregung (Widerstand 3 überbrückt). Arbeitet der Generator in der Nähe der Punkte 1 oder 2, so nimmt er das gewünschte Drehmoment auf. Arbeitet er aber im dazwischen- liegenden Bereich, so nimmt er ein höheres Drehmoment auf, als durch die Kurve 1 vorgezeichnet ist, der Wärmekraftmotor ist überlastet.
Wird jedoch hiebei das Generatorfeld entsprechend geschwächt (Einschaltung des Widerstandes 3), so entspricht dem eine Generatorcharakteristik entsprechend Kurve IV, die wieder in den Punkten l'und 2'und in deren Umgebung den gewünschten Drehmomentwert liefert.
Um bei kleinem Generatorstrom die Antriebsmaschine noch voll belasten zu können, kann sinngemäss die Erregung des Generators verstärkt werden. Zu diesem Zweck können z. B. Teile des Widerstandes 4 überbrückt werden, wenn die Reglermuffe über ihre Mittelstellung ansteigt, wenn also eine gewisse Entlastung des Generators eintritt. Die entsprechenden Kurven sind in Fig. 2 mit 11", 11'" bezeichnet.
Die einzuschaltenden Widerstände können auch aus mehreren nacheinander zu schaltenden Teilen bestehen. Ebenso können statt einer unmittelbaren Betätigung vom Reglergestänge oder von der Reglermuffe aus auch Servo-Motoren, Relais u. dgl. zur Steuerung der Widerstände dienen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus Wärmekraftmotor oder Turbine und elektrischem Stromerzeuger bestehendes Aggregat mit sich selbst auf annähernd konstante Drehmomentaufnahme regelndem Stromerzeuger, insbesondere für Wärmekraftfahrzeuge mit elektrischer Kraftübertragung, gekennzeichnet durch eine zusätzliche von der Geschwindigkeit (Belastung) des Wärmemotors abhängige selbsttätige Regelung des Generators, zum Zwecke, mindestens auf einem Teil des Arbeitsbereiches die bei der Selbstregelung des Generators auftretenden Abweichungen seiner Drehmomentaufnahme vom richtigen Wert auszugleichen.
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A unit consisting of a heat engine or turbine and an electrical power generator.
In heat-electric units (thermal engine or turbine and electric generator) it is known, for. B. by appropriate counter-compounding of the generator or the like. To provide an automatic control of the generator to approximately constant torque consumption. This results in the advantageous possibility, particularly in the case of vehicles in which such assemblies are used for driving, of controlling the vehicle in the simplest way just by regulating the speed of the thermal power engine.
A disadvantage of most known arrangements with a generator that regulates even an approximately constant torque consumption is that the recorded torque cannot be kept constant over a sufficiently wide range and that there are sensitive deviations from the correct value at certain points in the operating range . A temporary sub or Overloading the prime mover cannot therefore be avoided.
The invention relates to an improvement of these known drives and consists in the fact that the generator of the unit receives an additional control depending on the speed of the thermal power engine. This additional regulation is expediently directly or indirectly dependent on the position of the speed regulator of the heat engine and is designed in such a way that at least over part of the working range, the deviations from the correct value resulting from the regulation of the generator to an approximately constant torque absorption are completely or partially compensated will.
For this purpose, a resistance in the exciter circuit of the generator for weakening or strengthening the field can advantageously be controlled as a function of the movement of the sleeve or the linkage of the controller.
An exemplary embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing in FIG. 1. 1 is the generator
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of the generator, besides the one (not shown) dependent on the excitation, z. B. a counter compound winding is provided to regulate the torque absorption. 3 and 4 are resistances in the circuit of excitation 2, of which the resistance. 3 is either switched on or bridged by contacts 5, 6. With 7 the speed controller of the heat engine is indicated, 8 are its flyweights, 9 a spring, 10 the sleeve of the controller, 11, 12, 13 a linkage via which the propellant supply is adjusted. The movable contact 15, which works together with the contacts 5 and 6, is also controlled by this linkage.
As long as the sleeve 10 maintains its middle position, ie the heat engine is running at the correct speed, the contacts 5 and 6 are closed by contact 15, the resistor. 3 bridged. However, if the thermal power engine is overloaded, so that its speed drops and the sleeve goes into a lower position, contacts J and 6 are opened and resistor 3 comes into full effect in excitation circuit 2. The excitation of the generator is weakened and the torque it absorbs is reduced to the desired value. The correct torque absorption can be achieved by appropriate design of the resistor 3.
In order to prevent the contact 15 from swinging, a backlash 16 can be switched on between the movable part of the controller (linkage, sleeve) and the resistance switch 15 in the exciter circuit of the generator, which is limited in its downward movement by stops 17, 18. so that the contacts 5,6 are closed again only after a certain increase in the sleeve.
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The effect of the device according to the invention is shown in the diagram in FIG. 1 is the curve that corresponds to the ideal constant torque consumption of the generator. 11 is the actual generator characteristic with normal excitation (resistor 3 bridged). If the generator works in the vicinity of points 1 or 2, it takes up the desired torque. But if it works in the area in between, it absorbs a higher torque than is indicated by curve 1, and the heat engine is overloaded.
If, however, the generator field is weakened accordingly (switching on the resistor 3), this corresponds to a generator characteristic corresponding to curve IV, which again supplies the desired torque value at points 1 'and 2' and in their vicinity.
In order to still be able to fully load the drive machine with a low generator current, the excitation of the generator can be increased accordingly. For this purpose z. B. parts of the resistor 4 are bridged when the regulator sleeve rises above its center position, so when a certain relief of the generator occurs. The corresponding curves are denoted by 11 ", 11 '" in FIG.
The resistors to be switched on can also consist of several parts to be switched one after the other. Likewise, instead of direct actuation from the controller linkage or from the controller sleeve, servomotors, relays, etc. Like. Serve to control the resistors.
PATENT CLAIMS:
1. A unit consisting of a heat engine or turbine and an electric power generator with a power generator that regulates itself to an approximately constant torque consumption, especially for heat vehicles with electric power transmission, characterized by an additional automatic control of the generator that is dependent on the speed (load) of the heat engine, for the purpose of at least to compensate for the deviations of its torque consumption from the correct value during the self-regulation of the generator on part of the working range.