DE962997C - Elektromotorischer Regelantrieb - Google Patents

Elektromotorischer Regelantrieb

Info

Publication number
DE962997C
DE962997C DEH15427A DEH0015427A DE962997C DE 962997 C DE962997 C DE 962997C DE H15427 A DEH15427 A DE H15427A DE H0015427 A DEH0015427 A DE H0015427A DE 962997 C DE962997 C DE 962997C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motors
speed
drive
drives
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEH15427A
Other languages
English (en)
Inventor
Erhard Hasenclever
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ERHARD HASENCLEVER
Original Assignee
ERHARD HASENCLEVER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ERHARD HASENCLEVER filed Critical ERHARD HASENCLEVER
Priority to DEH15427A priority Critical patent/DE962997C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE962997C publication Critical patent/DE962997C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/68Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more dc dynamo-electric motors
    • H02P5/69Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more dc dynamo-electric motors mechanically coupled by gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

  • Elektromotorischer Regelantrieb Für elektrische Antriebe mit veränderlicher Drehzahl werden Gleichstrommotoren bevorzugt. Zur Erzielung eines großen Drehzahlregelbereiches 'wird den Motoren vielfach eine veränderliche Ankerspannung zugeführt, sei es unter Verwendung von Leonardsätzen, Elektronenröhren, Verstelltransformatoren mit Trockengleichrichtern und anderer Mittel. Daneben wird auch eine Feldregelung von Gleichstrommotoren angewandt. Schließlich werden auch Drehstromkollektormotoren angewandt, mit denen :in gewissen Grenzen ebenfalls eine Veränderlichkeit der Drehzahl erzielt werden kann. Die bekannten elektrischen Regelantriebe weisen noch technische Mängel auf, die namentlich bei einem Hauptanwendungsgebiet, dem Antrieb von Werkzeugmaschinen, in Erscheinung treten..
  • Bei der normalen Nebenschtlußregelung von Gleichstrommotoren ist z. B. der Drehzahlbereich begrenzt, auf I :3 oder I : 4 oder wenig darüber, was für die meisten Anwendungsgebiete, insbesondere für Werkzeugmaschinen, zu eng ist, obwohl die Leistung in diesem Bereich konstant bleibt, was für Werkzeugmaschinenantriebe vorteilhaft ist.
  • Bei Regelungsarten mit veränderlicher Ankerspannung, z. B. beim Leonardantrieb oder bei Antrieben mit Röhrensteuerung, ist der Drehzahlbereich zwar größer, die Drehzahl kann aber praktisch nur mit gleichbleibendem Moment verändert werden, d. h., die Antriebsleitung fällt mit der Drehzahl stark ab.
  • Bei Werkzeugmaschinenantrieben, z. B. bei einem Drehbankantrieb, wird häufig ein sehr großer Drehzahlregelbereich verlangt, etwa I :50, I : Ioo oder darüber, dazu aber auch. gleichbleibende Leistung. Wird die letztgenannte Forderung nicht erfüllt, wie z. B. bei Antrieben, mit Röhrensteuerung, so kann z. B. eine dicke Welle nur mit geringerer Zerspannungsleistung abgedreht werden wie eine auf derselben Drehbank bearbeitete dünne Welle, es sei denn die Drehbank werde nicht voll ausgenutzt, oder der Antrieb sei stark überdimensioniert, was unwirtschaftlich ist.
  • Bekannte elektrische Regelantriebe entsprechen diesen beiden Forderungen nicht. Deshalb weisen Werkzeugmaschinen mit hohen Anforderungen an die Zerspannungsleistung auch heute noch meist ein Zahnradstufengetriebe auf.
  • Es kommt hinzu, daß die bekannten elektrischen Regelantriebe, die einen größeren Drehzahlbereich ergeben, z. B. Leonardantriebe und Antriebe mit Röhrensteuerung, vielfach einen zu großen Kostenaufwand erfordern. Häufig sind derartige Antriebe auch in ihrer Wirkungsweise kompliziert, wie z. B. Röhrensteuerungen, und können dann von normalem Betriebspersonal bei Störungen nicht instand gesetzt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Regelantrieb, der es nicht nur gestattet, stufenlos und stetig einen weiten Drehzahlbereich zu überbrücken, sondern dabei auch eine ganz oder annähernd gleichbleibende Leistung zu übertragen. Der erfindungsgemäß ausgebildete Antrieb ist außerdem einfach und relativ billig in Anschaffung und Betrieb, er kann für praktisch beliebig große Leistungen verwendet werden, sei es etwa für I oder Ioo kW. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen elektrischen Regelantrieb so auszubilden, daß zwei Elektromotoren über eine oder mehrere schaltbare Übersetzungen, z. B. Zahnradketten- oder Riementriebe, auf eine Abtriebswelle wirken. Die Regelungsorgane der Motoren, z. B. Feldregler von Gleichstromnebenschlußmotoren, sind dabei so angeordnet, daß bei einer Drehzahlerhöhung des einen Motors die Drehzahl des anderen ganz oder annähernd im gleichen Verhältnis gesenkt wird, wobei die Motoren so verwendet werden, daß bei Einschaltung einer Übersetzung ein Motor zur Wirkung kommt, bei der Einschaltung des nächsten Getriebeganges der andere Motor usw. Die Übersetzungsstufen des schaltbaren mechanischen Getriebes sind dabei so gewählt, daß sie zahlenmäßig ganz oder annähernd dem Regelbereich der verwendeten Motoren entsprechen. Die Umschaltung der Getriebegänge erfolgt jeweils ganz oder annähernd am unteren bzw. oberen Ende dies Regelbereiches der Elektromotoren, wobei gleichzeitig der andere Motor den Antrieb übernimmt, so daß sich praktisch keine Unstetigkeit im Drehzahlverlauf ergibt. Die Gangumschaltung bzw. Einschaltung des anderen Motors erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe von elektrisch betätigten Kupplungen, insbesondere durch Lamellenkupplungen.
  • Als Motoren können in er Drehzahl rebgelbare Elektromotoren aller Art verwendet werden, insbesondere Gleichstromnebenschlußmotoren, deren Drehzahl durch Veränderung des Feldstromes geregelt werden kann. Weiterhin aber auch Gleichstrommotoren mit Regelung im Ankerkreis oder Motoren die sowohl im Ankerkreis als auch im Feldkreis geregelt werden. Dabei können Motoren mit Drehzahlregelung durch Leonardsätze, Verstelltransformatoren mit Gleichrichtern, vormagnetisierte Drosseln, Elektronenröhren und andere Mittel verwendet werden. Schließlich können aber auch regelbare Wechselstrommotoren Anwendung finden, z. B. Drehstromnebenschlußmotoren mit Läufer- oder Ständerspeisung.
  • In allen Fällen kann der bisher mit elektrischem Regelantrieben zu überbrückende Regelbereich stufenlos und stetig vervielfacht werden und die über den Gesamtregelbereich zur Verfügung stehende Leistung erhöht werden. War beispielsweise der bisher mit Gleichstromnebenschlußmortoren mit der besonders bequemen Nebenschlußregelung zu überbrückende Regelbereich I :3, allenfalls I : 4, so kann er bei Anwendung des Regelantriebes nach der Erfindung und Wahl einer entsprechenden Zahl von Schaltstufen ohne weiteres auf I : 5o oder gar I : Ioo vergrößert werden, und zwar stetig und stufenlos über den ganzen Drehzahlbereich mit gleichbleibender praktisch beliebig großer Leistung.
  • Elektrische Antriebe, die in einem derart weiten Drehzahlbereich mit gleichbleibender Leistung betrieben werden können und dabei stufenlos zu regeln sind, waren bisher nicht bekannt. Will man z. B. mit einem Leonardantrieb bei einem Regelbereich von nur I :2o mit gleichbleibender Leistung fahren, so braucht man dafür einen vielfach überdimensionierten Motor und Generator. Für die meisten Werkzeugmaschinen mit umlaufender Arbeitsbewegung kommen daher Leonardantriebe nicht in Betracht. Das Entsprechende gilt für andere Antriebe mit veränderlicher Ankerspannung, z. B. mit Röhrensteuerung.
  • Ein weiterer Vorteil elektrischer Regelantriebe nach der Erfindung ist deT bescheidene bauliche Aufwand. Für die Regelung in ganz weiten Grenzen, noch dazu mit gleichbleibender Leistung, ist nur ein zweiter Motor erforderlich.
  • Für die meisten Anwendungsgebiete elektrischer Regelantriebe und bei Verwendung von Gleichstrommotoren, z. B. bei Werkzeugmaschinen, wo fast immer mehrere Maschinen in einer Werkstatt zusammenstehen, deren Antrieb geregelt werden muß, ist es auch vorteilhaft, daß nicht aus Gründen der Drehzahlregelung für jede Maschine ein örtliches Gleichstromnetz geschaffen werden muß, wie etwa bei Leonardantrieben oder Antrieben mit Röhrensteuerung. Es können vielmehr beliebig viele Werkzeugmaschinen an ein gemeinsames Gleichstromnetz angeschlossen werden, das etwa über einen an das Drehstromnetz angeschlossenen Gleichrichter gespeist wird. Das ist wesentlich wirtschaftlicher als die Schaffung einer größeren Zahl besonderer Gleichstromnetze. Dieses schließt jedoch nicht aus, daß in besonderen Fällen erfindungsgemäß ausgebildete Antriebe auch mit einem örtlichen Gleichstromnetz betrieben werden können, das jedoch einfach gehalten sein kann, bestehend etwa aus einem Trockengleichrichter, der an das Drehstromnetz angeschlossen wird- ohne Regelungsmöglichkeit für die Gleichspannung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt. Es zeigt Fig. I das Schaltschema eines erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebes mit zwei Gleichstromnebenschlußmotoren und einer Schaltstufe, Fig.2 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieb mit größerem Regelbereich und drei Schaltstufen, Fig.3 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieb mit einer Schaltstufe und Keilriemengetriebe, Fig. 4 ein Beispiel für die Anordnung und Betätigung der Regler und Schalter eines erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebes, Fig. 5, 6, 7 und 8 Beispiele für die Anordnung der Motoren bei erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieben.
  • In Fig. I erfolgt der Antrieb wechselweise durch die Gleichstromnebenschlußmotoren I und 2. Der Motor I kann direkt auf die Welle 3 treiben, der Motor 2 über die Zahnradübersetzung 4. Die Umschaltung erfolgt durch die im gezeichneten. Fall als Klauenkupplung ausgebildete Kupplung 5, die vorzugsweise durch Elektromagneten 6 betätigt wird, gegebenenfalls aber auch durch andere Mittel, z. B. durch Öldruck.
  • Die Drehzahlregelung der Motoren I und 2 -erfolgt durch Nebenschlußregler 7 und 8, die so miteinander verbunden sind, daß bei einer Erhöhung der Drehzahl des einen Motors die Drehzahl des anderen heruntergeregelt wird. Im gezeichneten Fall sind die Regler über ein Zahnradgetriebe 9 verbunden. Sie ändern die Stromstärke in den Feldwicklungen Io, II im entgegengesetzten Sinne.
  • Das Anlassen der Motoren erfolgt im gezeichneten Fall durch den gemeinsamen Anlasser 12, die Stromzufuhr über den gemeinsamen Schalter I3. An sich kann aber für jeden Motor auch ein getrennter Schalter bzw. Anlasser vorgesehen sein. Die Betätigung der Kupplungsschalter (Wechselschalter 14) kann auf irgendeine nicht dargestellte Weise mit der Stellbewegung der Nebenschlußregler oder mit der Motordrehzahl in eine Zwangläufigkeit gebracht werden. Gegebenenfalls können die Kupplungsschalter auch mit den Nebenschlußreglern baulich vereinigt werden. ' Die Arbeitsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebes soll. an Hand der Fig. I erläutert werden: Die Welle 3 habe die höchste durch den Antrieb erreichbare Drehzahl. Sie ist durch die entsprechend - nach links -eingerückte Kupplung 5 mit dem Motor I verbunden, dessen Feldregler 7 voll eingeschaltet ist, so daß der schwächste praktisch anwendbare Strom durch die Feldwicklung Io fließt. Zur Absenkung der Dreh zahl wird der Feldregler 7 nach links verstellt, so daß der Widerstand vermindert wird und der Feldstrom entsprechend zunimmt. Die Drehzahl des Motors I fällt.
  • Gleichzeitig wird der mit dem Feldregler 7 gekuppelte Feldregler 8 so verstellt, daß sein Widerstand zunimmt und der Strom in der Feldwicklung II abnimmt. Die Drehzahl des Motors 2 nimmt daher zu.
  • Sobald der Motor I in der linken Endstellung des Feldreglers 7 seine niedrigste Drehzahl erreicht hat, hat der Motor 2 die höchste Drehzahl erreicht. In diesem Moment wird, gegebenenfalls über irgendeine mechanische oder elektrische Verbindung, die Kupplung 5 über den Schalter I4 betätigt. Diese verbindet das Untersetzungsgetriebe 4 mit der Welle 3, so daß nunmehr der Motor 2 den Antrieb übernimmt. Im Augenblick der Umschaltung herrscht bei entsprechender Bemessung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 4 an der Kupplung ganz oder annähernd: Synchronismus, so daß die Umschaltung stoßfrei vonstatten geht. Nunmehr wird der Motor 2 bis zur niedrigsten möglichen Drehzahl heruntergeregelt, womit auch die Welle 3 und damit der ganze Antrieb die niedrigste Drehzahl erreicht.
  • Hat jeder .der beiden Motoren einen Regelbereich von 1 : 3 und ist das Übersetzungsverhältnis des Zahntriebes ebenfalls gleich 1 :3, so ergibt sich ein Gesamtregelbereich des Antriebes von I : 9, in dem stetig und stufenlos jede beliebige Drehzahl eingestellt werden kann. Haben die Motoren einen größeren Regelbereich und isst auch die Zahnraduntersetzung entsprechend gewählt, etwa I : 4, so ergibt sich ein Regelibereich von I : 16. Entsprechend dem Verhalten von Glenchstromnebenschlußmotoren bleibt die Leistung über den Gesamtregelbereich von I : 9 bzw. I : 16 praktisch konstant, was für den Antrieb von Werkzeugmaschinen sehr wesentlich ist.
  • Durch Hinzufügung einer weiteren Schaltstufe kann der Gesamtregelbereich auf I : 27 bzw. 1 : 64 oder ähnliche Werte erweitert werden, wobei ebenfalls die Leistung über den Gesamt.regelbereich konstant bleibt.
  • Es versteht sich von selbst, daß die vorstehend für das Herunterregeln der Drehzahl beschriebene Arbeits%vei:se des elektrischen Regelantriebes mach der Erfindung in entsprechender Weise für das Heraufregeln gilt.
  • Die Regler bzw. die zugehörigen Kupplungsschalter können durch geeignete Mittel so verbunden werden, daß sich ein fortlaufender stetiger Übergang, etwa durch Drehen eines Handrades, ergibt.
  • Erfindungsgemäß ausgebildete Antriebe arbeiten besonders vorteilhaft mit durch Feldveränderung geregelten Gleichstromnebenschlußmotoren, und d as an sich günstige Regelungsverhalten derartiger Motoren, das bisher durch den etwas engen Regelbereich beeinträchtigt wurde, kann in weit größerem Maße ausgenutzt werden.
  • In Fig. 2 treiben die Motoren I und 2 über Zahnräder 15, 16 auf ein Zahnrad 17. Auf den Motorwellen sind Kupplungen 18, I9, im gezeichneten Fall als elektrische Lamellenkupplungen ausgebildet, -angeordnet. Diese Räder mit den zugehörigen Kupplungen bilden die erste Schaltstufe. Zwischen den Rädern 15, 17 besteht das Übersetzungsverhältnis I : I, zwischen den Rädern 16, 17 ein Übersetzungsverhältnis, das dem Regelbereich der Motoren entspricht, im gezeichneten Fall 1 : 3.
  • Weitere Räder und Kupplungen bilden zwei weitere Schaltstufen. Die Wirkungsweise des Antriebes entspricht der mir Bezug auf Fig. I beschriebenen.
  • Beim Herunterregeln der Drehzahl vom Höchstwert ist zunächst der Motor I in Betrieb. Die Kupplung 18 ist eingerückt, die Kupplung I9 ausgerückt, Der Trieb geht jetzt vom Motor I über Kupplung 18, Räder 15, 17 auf die Welle 2o, von dort über die entsprechend geschalteten Doppelkupplungen 21, 22 auf die Welle 23. In der ersten Schaltstufe laufen die weiteren Zahnräder leer mit. Nach Erreichung der niedrigsten Drehzahl des Motors I wird die Kupplung I8 ausgerückt, die Kupplung I9 eingerückt. Der Trieb geht jetzt von dem mit Höchstdrehzahl laufenden Motor 2 über die Kupplung I9 und die Räder 16, 17 auf die Weile 2o. Der Motor 2 wird nun seinerseits heruntergeregelt.
  • Im weiteren Verlauf, in der zweiten Schaltstufe, treibt jetzt wieder der Motor I über die Kupplung 18 und die Räder 15, 17 auf die Welle 2o. Die Doppelkupplung 21 ist so geschaltet, daß der Antrieb über das auf einer Hohlwelle angeordnete Rad 24, die Räder 25, 26, 27 auf die Weile 28 geführt wird. Von hier wird das Drehmoment unter Umgehung der weiteren Rädergruppe mit Hilfe der entsprechend geschalteten Doppelkupplung 22 auf die Welle 23 übertragen. Das Übersetzungsverhältnis der Rädergruppe 24 25, 26, 27 ist ganz oder annähernd gleich dem Übersetzungsverhältnis der Räder 16, 17 und entspricht ganz oder annähernd, dem Regelbereich der Motoren I und 2.
  • Zur weiteren Drehzahlabsenkung wird die Kupplung 18 gelöst und die Kupplung I9 eingerückt, worauf der inzwischen auf Höchstdrehzahl geregelte Motor 2 den weiteren Antrieb übernimmt und nunmehr heruntergeregelt wird.
  • Bei einem Regelbereich der Motoren von 1 : 3 ermöglichen die beiden ersten Schaltstufen einen Gesamtregelbereich von I : 27, der mit annähernd gleichbleibender Leistung stetig und stufenlos durchfahren werden kann. Zur noch weiteren Vergrößerung des Regelbereiches kann als 3. Schaltstufe die Rädergruppe 29, 30, 31, 32 mit der Doppelkupplung 22 entsprechend eingeschaltet werden. Mit drei Schaltstufen ergibt sich ein Gesamtregelbereich von 1 :81, mit vier Stufen von 1 :243.
  • Von der Welle 23 kann der Arbeitsspindelantrieb mit entsprechenden Übersetzungen durch Zahnräder, Keilriemen oder Ketten abgenommen werden, etwa für eine Drehbank.
  • Die beiden Motoren mit den beschriebenen ein, zwei, drei oder mehr Schaltstufen können gegebenenfalls von Spezialfabriken als serienmäßige Antriebs:aggregate, etwa in Form von Getriebemotoren, für bestimmte Leistungen und Regelbereiche an die Hersteller von Werkz@@gmaschinen geliefert werden. Die jeweils gewünschten Anfangs- und Enddrehzahlen des Drehzahlbereichs kann der Werkzeugmaschinenhersteller durch Einbau entsprechender fester Endübersetzungen wählen; so daß einheitliche Antriebsaggregate für verschiedene Typen von Werkzeugmaschinen verwendet werden können.
  • Die-bei erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieben zu benutzenden Reibungskupplungen werden zweckmäßig so ausgebildet und geschaltet, daß sich bei der Betätigung eine gewisse Überdeckung ergibt und der Antrieb beim Übergang von der einen zur anderen Schaltstufe keine fühlbare Unterbrechung oder Stockung erfährt. Dieses wird begünstigt, wenn der Kupplungsvorgang sehr schnell erfolgt, was bei elektrisch betätigten Lamellenkupplungen möglich ist, wo die Kupplungszeit in der Größenordnung von Zehntelsekunden liegt.
  • Bei Verwendung von Klauenkupplungen werden zweckmäßig Schalthilfen in Form von Synchronisiereinrichtungen verwendet.
  • Fig. 3 zeigt einen weiteren erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieb mit Motoren 1, 2, die über Kupplungen 18, I9 auf eine Welle 23 treiben. Den oberen Teil des Drehzahlbereiches übernimmt der Motor I, den unteren Teil der über einen Keilriementrieb 33 wirkende Motor 2.. Die beiden Motoren werden in .der oben. beschriebenen Weise in entgegengesetztem Sinn geregelt. Am Ende der Regelbereiche erfolgt die Umschaltung mittels der Kupplungen 18, 1g. Das Übersetzungsverhältnis des Keilriementriebes entspricht dem Regelbereich der Motoren. Für einen Regelbereich der Motoren von 1 :3,5 und ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis des Riementriebes ergibt sich ein Gesamtregelbereich von I : 12.
  • Die dargestellte verhältnismäßig einfache Anordnung, die praktisch für jede beliebige Leistung gebaut werden kann, erzielt somit einen Regelbereich, für den bisher ein wesentlich teurerer Leonardantrieb, der statt zwei Maschinen vier elektrische Maschinen benötigt, gebraucht wurde. Dazu kommt noch der Vorteil, daß bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieb die Leistung konstant bleibt, wohingegen ein Leonardantrieb oder ein Thyratronantrieb nur das Fahren eines gleichbleibenden Momentes gestattet.
  • Fig. 4 zeigt schematisch ein Beispiel für die Anordnung der Schalt- und Regelgeräte bei erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieben für die Anwendung von zwei Gleichstromnebenschlußmotoren. Die Regelgeräte sind für einen Antrieb mit mehreren Schaltstufen gedacht, etwa entsprechend Fig. 2.
  • Die verschiedenen Drehzahlen in einem Regelbereich von I :5o, i : 8o oder darüber können mit Hilfe des. Handrades 34 eingestellt werden.. Durch einen mit dem Handrad verbundenen Zeiger 35, der auf einer Skala spielt, lassen sich die eingestellten Drehzahlen ablesen. Mit dem Handrad ist eine Welle 36 verbunden, die eine vorzugsweise als Walzenschalter ausgebildete Schaltergruppe trägt, die die entsprechenden elektrischen Kupplungen, etwa 18, 19, 21, 22 (vgl. Fig. 2), sinngemäß einschaltet. Eine Umdrehung des Handrades entspricht dem Regelbereich des Antriebes. Über einen Zahntrieb 38 ist mit der Welle 36 eine Welle 39 verbunden, die die Nebenschlußregler 40, 4I der beiden Gleichstrommotoren des Antriebes trägt. Der Zahntrieb 38 hat ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis, das der Zahl der Schaltstufen entspricht, im gezeichneten Fall 3 : 1, so daß sich bei einer Umdrehung des Handrades 34 die Reglerwelle 39 dreimal dreht. Die Nebenschlußregler 40, 41 sind so ausgebildet, daß bei der Drehung der Reglerwelle der Regelwiderstand periodisch von o auf einen Größtwert ansteigt und wieder abnimmt, vorzugsweise so, daß das An- und Abschwellen des Nebenschlußwiderstandes einer Umdrehung der Reglerwelle entspricht. Die Nebenschlußregler sind so gegeneinander versetzt angeordnet, daß dem Ansteigen der Drehzahl des einen Motors ein Absinken dier Drehzahl des anderen Motors entspricht und umgekehrt. Bei einer Umdrehung des Handrades ergibt sich im gezeichneten Fall ein dreimaliges. An- und Abschwellen der Drehzahl jedes der beiden Motoren, was drei Schaltstufen mit jeweils drei verschiedenen Übersetzungen entspricht. Bei einer anderen Zahl. von Schaltstufen, etwa 1, 2, 4 oder 5, wird das Übersetzungsverhältnis zwischen der Handradwelle und der Reglerwelle anders gewählt, ebenfalls dann, wenn der volle Regelbereich des Antriebes nur mit einem Bruchteil einer Handraddrehung oder mit mehreren Handraddrehungen eingestellt werden soll.
  • An die Stelle eines Handrades können andere Mittel zur Einstellung der Drehzahl treten, etwa elektrische Antriebe, Zahntriebe, Schneckentriebe, Hebel, Kurven: u. dgl. Bei Automaten und Revolverdrehbänken kann z. B. die Welle 36 nach Art einer Programmsteuerung betätigt werden, so daß jeweils die für den betreffenden Arbeitsgang günstigste Drehzahl selbsttätig eingestellt wird.
  • Anstatt durch ein Handrad kann die Welle 36 auch indirekt durch einen Regler betätigt werden, etwa so, daß ein Handrad oder ein Hebel eine Reglerverstellung betätigt und der Regler, direkt oder über einen Servo@@otor, die Welle verdreht.
  • Zur Drehzahlregelung von Gleichstromnebenschlußmotoren können auch andere Mittel als Nebenschlußwiderstände verwendet werden. Der Feldstrom eines Gleichstrommotors kann z. B. auch mit Hilfe von vormagnetisierten Drosseln oder von Röhrensteuerungen beeinflußt werden. Die Regeleinrichtung wird dann entsprechend anders aufgebaut, und an die Stelle von Widerständen für den Feldstrom treten Potentiometer und andere Mittel. Weiterhin können an Stelle von direkt wirkenden Schaltern für Magnetkupplungen auch Schütze bzw. Relais treten, die durch Schwachstrom betätigt werden., so daß die Regel- und Schalteinrichtungen durch ganz schwache Kräfte betätigt werden. können.
  • In entsprechender Weise, wie oben für Gleichstromnebenschlußmotoren beschrieben, können auch die Verstellorgane von regelbaren Drehstromkollektormotoren betätigt werden, wenn diese Motorengattung für Antriebe nach der Erfindung benutzt werden soll.
  • Sollen elektrische Regelantriebe nach der Erfindung längere Zeit mit gleichbleibender Drehzahl betrieben werden, etwa bei Anwendung für eine Werkzeugmaschine, die eine größere Zahl von Werkstücken mit gleichbleibender Arbeitsgeschwindigkeit bearbeiten soll, so kann der Motor, der jeweils nicht für den Antrieb gebraucht wird, vorübergehend stilligesetzt werden. Zu diesem Zweck kann ein besonderes Schaltorgan, etwa ein Druckknopf, vorgesehen sein.
  • Das Abbremsen erfindungsgemäß ausgebildeter Antriebe kann in an sich bekannter Weise durch Gegenstrom oderAnkerkurzschluß erfolgen, weiterhin aber auch durch die eingebauten magnetischen Reibungskopplungen oder gleichzeitig auf mehrere Weisen. Beim Abbremsen mit Magnetkupplungen können solche Kupplungen gleichzeitig betätigt werden, die normalerweise nicht zusammenarbeiteni. Schließlich können auch besondere magnetisch betätigte Bremsen, etwa Lamellenbremsen, in den Antrieb eingebaut werden.
  • Die Motoren erfindungsgemäß ausgebildeter Antriebe werden zweckmäßig so konstruiert und bemessen bzw. mit solchen Regelorganen versehen, -daß die eingestellte Drehzahl auch bei Belastung ganz oder annähernd konstant bleibt. Namentlich soll im Umschaltpunkt, beim Übergang des Antriebes von einem Motor auf den anderen, kein nennenswerter Drehzahlabfall eintreten. Zu diesem Zweck können die Übersetzungsverhältnisse der Schaltstufen auch so bemessen werden, daß der jeweils leer laufende Motor im Umschaltpunkt eine etwas höhere Drehzahl annimmt als dem genauen Synchronismus der zu kuppelnden Teile entsprechen würde. Seine Drehzahl fällt dann beim Einschalten der betreffenden Kupplung etwas ab, so daß, sich der Einfluß der Belastung ganz oder annähernd ausgleicht und trotzdem ein praktisch stufenloser Übergang erzielt wird. Dieses wird auch durch die unilaufenden Massen begünstigt.
  • Zum gleichen Zweck können die Motoren auch indirekt geregelt werden, derart, daß etwa durch ein Regelhandrad nur die Drehzahlregler im entgegengesetzten Sinne verstellt werden, während die Aufrechterhaltung der jeweils eingestellten Drehzahlen den Reglern obliegt, die bei Drehzahlabfall eine Nachregelung vornehmen.
  • Ähnliche Wirkungen im Sinne einer Belastungsunabhängigkeit der Drehzahl können bei Gleichstromnebenschlußmotoren auch durch geeignete Kompoundierung erzielt werden, etwa so, daß der bei Belastung zunehmende Ankerstrom dem Feldstrom entgegenwirkt.
  • Die bei elektrischen Regelantrieben nach der Erfindung verwendeten beiden Motoren können nicht nur einzeln für sich angeordnet werden, sondern auch so, daß beide Motoren ein Aggregat bilden. Hierdurch lassen sich kleinere Achsabstände erzielen, und es kann an Raum und Gewicht gespart werden.
  • Fig. 5 zeigt ein Aggregat, bei dem die aktiven Teile von zwei Motoren über- bzw. nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, Fig. 6 ein Aggregat mit versetzt hintereinander angeordneten Motoren, Fig.7 zwei gleichachsig angeordnete Motoren, wobei die Welle des einen Motors durch eine Hohlwelle dies anderen geführt ist, Fig.8 zwei im Winkel angeordnete Motoren, deren einer über einen Kegeltrieb auf eine die erste Motorwelle umfassende Hohlwelle treibt.
  • Die aktiven Teile zweier Motoren, d. h. die Statorpakete mit den zugehörigen Läufern, können auch direkt ohne Gehäuse in entsprechende Bohrungen eines Werkzeugmaschinengestelles bzw. eines Getriebegehäuses eingebaut werden, wodurch der Achsabstand ebenfalls vermindert werden kann und sonstiger Raum gespart wird. Auf diese Weisse kann z. B. der Spindelkopf einer Drehbank ausgebildet werden.
  • Die Belüftung der beiden Motoren kann bei erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieben durch Fremd- oder Eigenbelüftung erfolgen. Bei Fremdbelüftung wird der Luftstrom zweckmäßig mit. Hilfe von Umschaltorganen, z. B. Klappen, dem jeweils belasteteten Motor zugeführt. Diese Umschaltorgane können mit den Nebenschlußreglern oder Kupplungen in geeigneter Weise auf mechanischem oder elektrischem Wege verbunden werden, so daß bei der Belastung eines Motors die Belüftung erfolgt.
  • Bei. Anwendung von Eigenbelüftung werden die luftführenden Räume beider Motoren zweckmäßig miteinander verbunden. Da einer der Motoren normalerweise schneller läuft als der andere, übernimmt der jeweils schneller laufende Motor den größeren Teil der Belüftungsarbeit. Die Lüfterräder sind dabei vorzugsweise so bemessen, daß ein Rad auch bei niedriger Drehzahl des belasteten Motors für die Belüftung ausreicht.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektromotorischer Regelantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektromotoren in der Drehzahl gleichzeitig und entgegengesetzt geregelt und abwechselnd über Getriebe mit der oder den abtreibenden Wellen gekuppelt werden, wobei der Regelbereich der Motoren dem Übersetzungsverhältnis der Getriebe angepaßt ist. Antrieb nach Anspruch. I, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Drehzahlregelorgane der Motoren gleichzeitig und entgegengesetzt gesteuert werden, vorzugsweise so, daß in ihren Endregelbereichen eine zwangläufige Umschaltung der Kupplungen bzw. der Getriebeübersetzungen erfolgt, z. B. über Endschalter oder Fliehkraftschalter. 3. Antrieb nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltgetriebe mit mehreren Getriebegängen ausgebildet sind, wobei nur die der jeweiligen Geschwindigkeit entsprechenden Getriebestufen zur Wirkung kommen und die übrigen leer mitlaufen. 4. Antrieb nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebsmotoren in einem gemeinsamen Gehäuse zu einem Motoraggregat, gegebenenfalls auch mit den zugehörigen Getriebeteilen zu einem Getriebemotoraggregat zusammengefaßt sind. 5. Antrieb nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß bei Fremdbelüftung des Aggregates der Luftstrom über in Abhängigkeit von den Motorregelorganen gesteuerte Luftumschaltorgane hauptsächlich dem jeweils belasteten Motor zugeführt und bei Eigenbelüftung die Belüftung hauptsächlich von dem Ventilator des -schneller laufenden Motors übernommen wird.
DEH15427A 1953-02-19 1953-02-19 Elektromotorischer Regelantrieb Expired DE962997C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH15427A DE962997C (de) 1953-02-19 1953-02-19 Elektromotorischer Regelantrieb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH15427A DE962997C (de) 1953-02-19 1953-02-19 Elektromotorischer Regelantrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE962997C true DE962997C (de) 1957-05-02

Family

ID=7147717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH15427A Expired DE962997C (de) 1953-02-19 1953-02-19 Elektromotorischer Regelantrieb

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE962997C (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1126007B (de) * 1956-10-20 1962-03-22 Continental Elektro Ind Ag Elektrischer Antrieb zur Steuerung grosser Drehzahlbereiche mit konstanter Leistung
DE1138855B (de) * 1955-06-24 1962-10-31 Continental Elektro Ind Ag Elektrischer Antrieb zur Steuerung grosser Drehzahlbereiche bei konstanter Leistung
US3162793A (en) * 1961-06-29 1964-12-22 George S Mason Plural motor externally geared elevator drive with load sharing and friction braking

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1138855B (de) * 1955-06-24 1962-10-31 Continental Elektro Ind Ag Elektrischer Antrieb zur Steuerung grosser Drehzahlbereiche bei konstanter Leistung
DE1126007B (de) * 1956-10-20 1962-03-22 Continental Elektro Ind Ag Elektrischer Antrieb zur Steuerung grosser Drehzahlbereiche mit konstanter Leistung
US3162793A (en) * 1961-06-29 1964-12-22 George S Mason Plural motor externally geared elevator drive with load sharing and friction braking

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2414356A1 (de) Elektrofahrzeug
DE2326275C2 (de) Elektrischer Antrieb zum Treiben zweier Arbeitsmaschinenwellen
EP0936175A1 (de) Antrieb für Fahrtreppe
DE976103C (de) Einrichtung zum Einstellen und Gleichhalten der an der Stelle des sich aendernden Arbeitsdurchmessers gemessenen Umfangsgeschwindigkeit an Maschinen mit drehender Arbeitsbewegung
DE2651905A1 (de) Elektrischer mutternschrauber
DE962997C (de) Elektromotorischer Regelantrieb
DE4442151A1 (de) Schaltungsanordnung zum Steuern eines elektronisch kommutierten Motors
EP0246631B1 (de) Schiffsantriebsanlage
DE7606107U1 (de) Bogenfalzautomat
DE69001895T2 (de) Kaelteanlage mit mehreren verdichtern.
DE2935490A1 (de) Wechselstrom-positionier-regelantrieb
DEH0015427MA (de)
DE2153697A1 (de) Vorrichtung zum lagenweisen wickeln von spulen
DE660482C (de) Elektrische Steuervorrichtung fuer mit elektromotorischem Antrieb ausgeruestete Werkzeugmaschinen mit kreisender Arbeitsbewegung, insbesondere Drehbaenke
DE3306061A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern eines antriebsmotors einer holzbearbeitungsmaschine
DE649594C (de) Verfahren zur lastunabhaengigen Drehzahleinstellung bei Drehstromasynchronmotoren
DE877258C (de) Diesel- bzw. benzinelektrischer Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere mit Raupenantrieb
DE274257C (de)
AT208469B (de) Antrieb für Hebezeuge, Seilbahnen od. dgl.
AT85413B (de) Selbsttätige mechanische Schlupfregelvorrichtung für mit Schwungrad gekuppelte Asynchronmotoren.
DE849575C (de) Regelung von Elektromotoren
DE690040C (de) Mehrmotorenantrieb mittels staendergespeister, mit je einer besonderen Drehzahlregelvorrichtung verserhalten
DE2406488C3 (de) Drehmomentwandlermotor
DE370544C (de) Verfahren zum Anlassen und Umsteuern von durch Geschwindigkeitsteilung geregelten Kraftmaschinen
DE834873C (de) Einfach-Drehtransformator zur Regelung von staendergespeisten Wechselstromkommutatormotoren