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Flielikrafttourenregler für Elektromotoren. Das Grundprinzip der bekannten
Fliehkraftregler für Elektromotoren besteht in folgendem: Der auf eine bewegliche
Masse wirkenden Zentrifugalkraft wird durch die Spannkraft einer Feder das Gleichgewicht
gehalten. Mit zunehmender Umlaufsgeschwindigkeit des zu regulierenden Motors entfernt
sich das Gewicht immer weiter von der Rotationsachse, bis ein elektrischer Kontakt
und dadurch ein den Motor bremsender Stromkreis geschlossen wird. Dann läuft der
Motor langsamer, bis der Kontakt wieder geöffnet wird usw.
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Die Tourenzahl, die der Regler einreguliert, die "Normalfrequenz"
des Reglers, hängt im wesentlichen von der Größe der Masse und von der Stärke der
Feder ab, bei unempfindlichen Reglern auch von der Entfernung, in welcher sich die
Masse bei Betätigung des Kontaktes von der Rotationsachse befindet.
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Um einem derartigen Regler eine möglichst hohe Emfindlichkeit zu geben,
also eine möglichst hohe Konstanz der Tourenzahl des zu regulierenden Motors zu
erzielen, ist zuerst von G i e b e (Ztschr. f. Instrkd. Bd. 29, 19 19
, S. 2o5) ein indifferenter oder nahezu indifferenter Gleichgewichtszustand zwischen
Zentrifugal- und Federkraft benutzt worden; dann hängt die Normalfrequenz des Reglers
nur von der Stärke der Federn und von der Größe der Masse, nicht aber oder nux sehr
wenig von der Entfernung der letzteren von der Rotationsachse ab.
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Alle bekannten Regler beruhen auf einem ähnlichen oder dem gleichen
Grundprinzip. Die bekannten Regler haben folgende Mängel r. Ein Regler nach dem
beschriebenen Grundprinzip ist nur für eine bestimmte Tourenzahl benutzbar, die
Normalfrequenz des Reglers, für welche derselbe gebaut ist. Praktisch liegt nun
aber z. B. in der Hochfrequenztechnik das Bedürfnis vor, einen und denselben Motor
schnell nacheinander für zwei oder mehrere verschiedene, sei es auch nur wenig voneinander
abweichende Tourenzahlen bei möglichst hoher Konstanz jeder einzelnen Tourenzahl
zu benutzen. Bei den bekannten Reglern müssen, um dies zu ermöglichen, die Größe
der Masse oder die Stärke der Federn oder beide geändert werden. Zur Vornahme dieser
Änderungen muß der Motor jedesmal völlig außer Betrieb gesetzt werden.
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2. Die Einjustierung des Giebe-Reglers auf
maximale
Empfindlichkeit oder - was im praktischen Betriebe oft erwünscht ist - auf verschiedene
Empfindlichkeit bei unveränderter oder nahezu unveränderter Normalfrequenz mit Hilfe
der beim Giebe-Regler vorgesehenen besonderen Justiervorrichtung macht ein häufiges,
für jede Abänderung der Justierung zu wiederholendes Anhalten des Motors nötig.
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3. Bei sehr hohen Tourenzahlen des zu regelnden Motors wird die Verwendung
eines direkt ohne Zwischenschaltung von Zahnrad- oder ähnlichen Übersetzungen gekuppelten
Fliehkraftreglers der bekannten Art, also die Konstruktion eines Reglers von sehr
hoher Normalfrequenz, dadurch sehr erschwert oder unmöglich gemacht, daß die Masse
der der Fliehkraft entgegenwirkenden Federn zu groß wird.
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Alle bekannten Tourenregler für Elektromotoren, die auf dem beschriebenen
Grundprinzip beruhen, haben die angeführten Mängel. Dadurch wird einer ausgedehnten
praktischen Verwendung solcher Regler eine Grenze gesetzt.
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Durch die vorliegende Erfindung sind nun diese Mängel grundsätzlich
dadurch beseitigt, daß die Federn ruhend angeordnet sind, also nicht wie bei den
bekannten Reglern an der Rotation der zentrifugal beschleunigten Masse teilnehmen.
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Die Abbildung zeigt in schematischer Skizze als Beispiel eine Ausführurgsform
eines Fliehkraftreglers für Elektromotoren nach der Erfindung. Die Achse A wird
mit der Achse des zu regulierenden Motors gekuppelt. Die durch die Fliehkraft bewegte
Masse M ist an einem um a drehbaren Hebel befestigt, der die Bewegung von M vermittels
des um c und b drehbaren Gelenkstückes d auf die Achse B überträgt.
B bewegt sich translatorisch in dem mit A fest verbundenen Lager
e, ohne sich in ihm zu drehen. B trägt am Ende eine Klaue f, die über
einen ringförmigen Ansatz g einer dritten Achse C hinübergreift, so daß zwischen
g und f in Richtung der Achsen B und C kein Spielraum ist, C also völlig an der
Translationsbewegung, nicht aber an der Rotation von B teilnimmt. Eine oder mehrere
Zugfedern k1, k2, k5 liefern die der Zentrifugalkraft entgegenwirkende Kraft. Durch
Drehen der Schraube h, kommt zunächst die Klaue n zur Anlage an den auf C
befestigten Ansatz m. Durch weiteres gleichsinniges Drehen kann der Feder k, eine
beliebige Vorspannung gegeben werden. In ähnlicher Weise können. die Federn k1,
k3 durch Drehen der Schraube hl oder des Hebels i beliebig gespannt oder auch ganz
außer Wirksamkeit gesetzt werden; k1 und k3 sind nicht -wirksam, wenn, wie in der
Abbildung, die Anschläge h, 13 nicht auf dem auf C befestigten Widerlager
o aufliegen. Es können somit nach Belieben eine, zwei oder drei oder noch mehr Federn
eingeschaltet und nach Wunsch einjustiert werden, ohne daß der Motor außer Betrieb
gesetzt zu werden braucht.
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Ein Teil der Federn kann auch mitrotieren; z. B. kann in der Abbildung
außer den drei Federn k-, k2, k3 noch eine weitere Zugfeder, etwa zwischen
M und der Achse A,
ausgespannt werden. Die Steuerung des Motors soll
im Schema der Abbildung durch drei Stromkreise erfolgen. Dementsprechend sind sechs
Kontakte vorgesehen, drei an der Bewegung von C bzw. M teilnehmende Kontakte p1,
p2, 1s und drei ruhende, aber während des Betriebes verstellbare Gegenkon, takte
q-, q2, q3. Die letzteren können z. B. so eingestellt werden, daß im allgemeinen
nur das Kontaktpaar p,-ql und erst bei größeren Tourenschwankungen auch die Paare
p2-q2 oder p3-q3 betätigt werden.
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Durch die vorliegende Erfindung wird also erreicht, daß die Federn
von beliebiger Form, Masse und Stärkesein können, daß, während der Motor läuft,
Stärke und Anzahl der Federn geändert und der Regler nach Wunsch einjustiert werden
kann und endlich, daß an Stelle von Federn leicht auch beliebige andere zur Erzeugung
einer Gegenkraft geeignete Mittel verwandt werden können.