DE660942C

DE660942C - Device for securing electrical machines coupled to prime movers when the prime mover goes over

Info

Publication number: DE660942C
Application number: DES111040D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hugo Gloeckner; Hans Richter
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1933-09-17
Filing date: 1933-09-17
Publication date: 1938-06-10

Description

• Bei Maschinensätzen zur Erzeugung elektrischer Energie, die aus einer Kraftmaschine und einem Generator bestehen, kommt es bisweilen vor, daß bei plötzlicher Entlastung des Generators oder aus anderen Ursachen die Drehzahl der Kraftmaschine plötzlich sehr stark ansteigt. Insbesondere macht sich diese Erscheinungbei Turbinenaggregaten, und zwar vornehmlich Wasserturbinen, bemerkbar, bei denen die Zufuhr des Wassers bzw. des Dampfes nicht plötzlich so stark gedrosselt werden kann, daß ein größerer Drehzahlanstieg verhindert wird.• For machine sets for generating electrical energy from a prime mover and a generator, it sometimes happens that when the load is suddenly released Generator or other causes the engine speed suddenly very much increases sharply. In particular, this phenomenon occurs with turbine assemblies, namely mainly water turbines, noticeable in which the supply of water or the Steam cannot suddenly be throttled so much that a greater increase in speed is prevented.

Während nun bei derartigen Maschinensätzen es verhältnismäßig einfach ist, die Turbine für die möglicherweise auftretenden Durchgangsdrehzahlen zu bemessen, ist dies bei der gekuppelten elektrischen Maschine entweder überhaupt nicht oder nur unter gro-Ben Schwierigkeiten möglich. Vor allem wird die Herstellung der elektrischen Maschinen, wenn diese für die auftretenden Höchstdrehzahlen bemessen werden, außerordentlich verteuert.While it is now relatively easy with such machine sets, the turbine This is to be measured for the throughput speeds that may occur in the case of the coupled electric machine either not at all or only slightly Difficulties possible. Above all, the production of electrical machines, if these are dimensioned for the occurring maximum speeds, extraordinary expensive.

Es sind nun bereits Anordnungen bekanntgeworden, bei denen die erwähnten Nachteile dadurch vermieden sind, daß die starre Verbindung zwischen der Kraftmaschine und dem Generator in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kraftmaschine aufgehoben wird, sobald die Drehzahl einen bestimmten Wert überschreitet. Bei einer bekannten Vorrichtung wird dies beispielsweise mit Hilfe einer von einem Fliehkraftregler gesteuerten Riemenspannvorrichtung erreicht. Derartige Einrichtungen sind noch insofern verhältnismäßig unvollkommen, als auf jeden Fall erst eine erhebliche Überdrehzahl erreicht werden muß, ehe die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Kraftmaschine und dem Generator unterbrochen wird. Man kann natürlich zwischen der Kraftmaschine und der elektrischen Maschine eine Fliehkraftkupplung einschalten, die sich von den üblichen Fliehkraftkupplungen dadurch unterscheidet, daß sie nicht bei abfallender, sondern bei zunehmender Drehzahl entkuppelt und unter Umständen entkuppelt bleibt.· Solche Kupplungen versagen jedoch, wenn die Drehzahl der Kraftmaschine plötzlich ansteigt. Der plötzliche Anstieg hat die Folge, daß auf die Fliehgewichte der Kupplung außer den Fliehkräften auch noch durch die Beschleunigung hervorgerufene Trägheitskräfte einwirken, die mit den Fliehkräften so unglücklich zusammenwirken können, daß während des Beschleunigungsstoßes die Trägheitskraft die Zunahme der Fliehkraft ausgleicht oder sogar überwiegt. Dabei besteht die Gefahr, daß gerade im entscheidenden Augenblick, nämlich im Augenblick des Beschleunigungsstoßes, die Kupplung versagt'. Die Erfindung beseitigt diese Gefahr.Arrangements have now become known in which the disadvantages mentioned are thereby avoided that the rigid connection between the engine and the Generator depending on the speed of the engine is canceled as soon as the Speed exceeds a certain value. In a known device this is done, for example, with the aid of a belt tensioning device controlled by a centrifugal governor achieved. Such facilities are still proportionate in this respect imperfect, as a considerable overspeed must be reached in any case, before the positive connection between the engine and the generator is interrupted will. You can of course choose between the prime mover and the electric machine turn on a centrifugal clutch that differs from the usual centrifugal clutches differs in that it does not decrease with decreasing, but with increasing speed remains disengaged and possibly disengaged. However, such clutches fail if the speed of the engine suddenly increases. The sudden increase has the consequence that on the flyweights of the In addition to the centrifugal forces, the clutch is also caused by the acceleration Inertial forces act, which can interact so unhappily with the centrifugal forces, that during the acceleration shock the inertial force increases the centrifugal force balances or even outweighs. There is a risk that the decisive Moment, namely at the moment of the acceleration surge, the clutch fails'. The invention eliminates this risk.

Erfmdungsgemäß wird die Entkupplungsvorrichtung durch gleichzeitig in Abhängig- According to the invention, the decoupling device is simultaneously dependent on

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

Dipl.-Ing. Hugo Glöckner in Berlin-Siemensstadt und Hans Richter in Nürnberg.Dipl.-Ing. Hugo Glöckner in Berlin-Siemensstadt and Hans Richter in Nuremberg.

keit von der Beschleunigung und "der Fliehkraft bewegliche Massen betätigt.speed of the acceleration and "the centrifugal force moving masses actuated.

An sich sind bereits in Abhängigkeit von der Beschleunigung gesteuerte Kupplungen·: bekannt, welche dazu dienen, bei stoßAveisfc auftretendem Drehmoment vorübergehen^* ein Ausrücken der Kupplung zu bewirken, unt? Zerstörungen in der Anlage oder Kupplung durch übergroße, stoßweise auftretende Drehmomente zu vermeiden-.In themselves are already dependent on Clutches controlled by acceleration ·: known, which are used for stoßAveisfc occurring torque pass ^ * to cause the clutch to disengage, und? Destruction in the system or coupling to avoid due to excessive, intermittent torques.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden." " 'The invention is based on the drawing be explained in more detail. "" '

3-1 ■ bedeutet einen Reibkranz der mit dem Generatorläufer verbundenen Küpplungshalf te. An der mit der Kraftmaschine verbundenen Kupplungshälfte 32 sind bei 33 Fliehgewichte 34 gelagert, die mit den Reibbacken 35, weiche sich an dem Kranz 31 anlegen können, versehen sind. Die Anpressung der Reibbacken erfolgt durch ein gleichzeitig als Sperrung ausgebildetes Hebelgetriebe 36. Das Hebelgetriebe besteht aus dem Lenkhebel 2,7, der einerseits an dem Reibbacken 35 angreift, andererseits mit dem Hebelarm 40 des dreiarmigen Hebels 38 verbunden ist. Der dreiarmige Hebel 38 ist in dem Schnittpunkt - der drei Hebelarme an einem Bolzen 39 an der mit der Kraftmaschine verbundenen Kupplungshälfte 32 gelagert. Der Hebelarm 41 des Hebels 38 ist an eine Feder 42 angeschlossen, die an einem Vorsprung 43 der Nabe 44 der Kupplungshälfte 32 befestigt ist. Diese Feder übt auf den Hebel 38 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Regel ein solches Drehmoment aus, daß durch den Hebelarm 40 sowie den Lenker 37 der Reibbacken 35 an den Reibkranz 31 angepreßt wird, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Der dritte Hebelarm 45 des Hebels 38, welcher gegenüber der durch seinen Drehpunkt und den Mittelpunkt der Welle 47 gelegten Graden um einen Winkel « verschoben ist, trägt eine Masse 46. Diese Masse wirkt beim Durchgehen der , Kraftmaschine derartig, daß sie beim Auf tr eten einer bestimmten Beschleunigung den dreiarmigen Hebel 38 im Rechtssinne, wie durch den Pfeil 48 angedeutet ist, dreht. Dabei erfolgt die Bewegung mit sehr stark zu- ; nehmender Geschwindigkeit, weil beim Ausschwenken der Masse der Abstand derselben von dem Drehpunkt der Kupplung sich stark vergrößert und infolgedessen große Fliehkräfte auftreten. Beim Ausschwenken der Massen wird die Reibbacke 35 von dem Reibungskranz 31 entfernt, wobei gleichzeitig die Fliehgewichte 34 unterstützend wirken. Nach Zurücklegung eines bestimmten Schwenkweges der Massen 46 kommt die Feder 42 in eine Totpunktlage, in der sie nicht mehr imstande ist, unter Überwindung der Fliehkräfte der Massen 46 die Kupplung einzurücken. ;.Gegebenenfalls kann jedoch bei dieser Kuppelung auf die Anwendung der Fliehgewichte 34 jiilgh' verzichtet werden.3-1 ■ means a friction ring of the Küpplungshalf te connected to the generator rotor. On the coupling half 32 connected to the engine, centrifugal weights 34 are mounted at 33, which are provided with the friction jaws 35, which can be placed against the rim 31. The pressing of the friction shoes is effected by a simultaneously designed as a blocking lever mechanism 36. The lever mechanism consists of the steering arm 2.7, on the one hand engages on the friction pads 35, on the other hand connected to the lever arm 40 of the three-arm lever 38th The three-armed lever 38 is mounted at the point of intersection of the three lever arms on a bolt 39 on the coupling half 32 connected to the engine. The lever arm 41 of the lever 38 is connected to a spring 42 which is fastened to a projection 43 of the hub 44 of the coupling half 32. This spring exerts such a torque on the lever 38 counterclockwise, as a rule, that the friction jaws 35 are pressed against the friction rim 31 by the lever arm 40 and the link 37, as shown in the drawing. The third lever arm 45 of the lever 38, which is displaced by an angle with respect to the degree defined by its fulcrum and the center of the shaft 47, carries a mass 46. This mass acts when the engine passes through in such a way that it occurs when it occurs a certain acceleration the three-armed lever 38 in the right direction, as indicated by the arrow 48, rotates. The movement takes place with very strong to-; increasing speed, because when the mass is swiveled out, the distance of the same from the pivot point of the coupling increases greatly and, as a result, large centrifugal forces occur. When the masses are swiveled out, the friction jaw 35 is removed from the friction ring 31, the flyweights 34 simultaneously having a supporting effect. After a certain pivoting path of the masses 46 has been covered, the spring 42 comes to a dead center position in which it is no longer able to engage the clutch while overcoming the centrifugal forces of the masses 46. However, if necessary, the use of the flyweights 34 jiilgh 'can be dispensed with with this coupling.

Zi-/ !Der besondere Vorteil der beschriebenen 'Kupplung besteht darin/ daß auf die Massen gleichzeitig die Fliehkräfte und die beim Durchgehen der Kraftmaschine auftretenden Beschleunigungskräfte wirksam werden.Zi- /! The particular advantage of the described 'Coupling consists in / that on the masses at the same time the centrifugal forces and those that occur when the engine runs away Accelerating forces become effective.

Claims

Patent claims:

i. Device for securing electrical devices coupled to prime movers Machines, in which when the prime mover goes through the electric machine is continuously disengaged from the engine, characterized by a at the same time depending on the loading. acceleration and centrifugal force more agile Mass operated uncoupling • device.

2 / device according to claim i, in which to decouple the engine from the electrical machine flyweights serve, characterized by a moving depending on the acceleration Mass-controlled locking device for the flyweights, which only when it occurs a sudden acceleration of the engine runner causes the uncoupling causing flyweights releases.

3. Device according to claim i, characterized characterized in that the acceleration and the centrifugal force have the same masses actuates the uncoupling device.

4. Device according to claim, characterized marked that the possibly with in the sense of an elimination acting flyweights (34) coupled friction shoes (35) via steering lever (37) with one arm (40) of rotatably mounted three-armed levers (.38) coupled are, on the second lever arm (41) a spring (42) in the sense of an engagement the friction jaw (35) acts and its third inclined relative to the connecting line its pivot point (39) arranged with the pivot point of the coupling Lever arm (45) carries a mass (46) which, under the influence of the Flieh-110 forces as well as when going through the Engine acceleration occurring around the pivot point (39) so moved is that the friction jaw (35) via the lever arm (40) and the handlebar (37) is lifted off the friction ring (31).

1 sheet of drawings