Fliehkraftregler


Fliehkraftregler
Fliehkraftregler
Wattscher Regler (links) und Porterscher Regler (rechts)
Fliehkraftregler

Der Fliehkraftregler ist ein Maschinenelement, welches die Fliehkraft zur Regelung der Drehzahl einer Maschine nutzt.

Er wurde 1788 von James Watt in den allgemeinen Maschinenbau eingeführt. James Watt benutzte den Fliehkraftregler, um die Arbeitsgeschwindigkeit der von ihm verbesserten Dampfmaschine konstant zu halten. Die Dimensionierung (Dynamik des Einschwingverhaltens, Schwingungsneigung und Regelcharakteristik) der Fliehkraftregler für diese Aufgabe war die Geburtsstunde der modernen, mathematischen Regelungstechnik.[1] Zuvor waren Fliehkraftregler bereits bei Mühlen für den gleichen Zweck verwendet worden.

Inhaltsverzeichnis

Funktion und Bauarten

Gewichtskraft als Gegenkraft

Die frühe Bauform zur Regelung an Dampfmaschinen wurde über einen Riemen angetrieben, sie nutzte die Gewichtskraft als rückstellende Kraft. In Ruhe ist die Drosselklappe der Dampfleitung zur Dampfmaschine vollständig geöffnet. Mit Bewegung des Kolbens der Dampfmaschine beginnt der Fliehkraftregler sich zu drehen. Durch diese Drehung werden die zwei Gewichte (z. B. aus Gusseisen) durch die Fliehkraft immer weiter gegen die Schwerkraft nach oben und außen gezogen. Über einen Gelenk- und Hebelmechanismus (siehe Kniehebel) wird in der Dampfleitung der Maschine eine Drosselklappe betätigt, die die Zufuhr des Dampfes zur Maschine verringert. Die Maschine läuft daraufhin langsamer, bis sich ein stabiler Zustand bzw. eine konstante Drehzahl einstellt. Diese Anordnung ist ein Beispiel für einen Regelkreis mit negativer Rückkopplung (Je schneller die Maschine läuft, desto weniger Dampf wird ihr zur Verfügung gestellt). Problematisch ist die Konstruktion durch den Antriebsriemen: Gibt es keine Übertragung des Geschwindigkeitssignals von der Welle auf den Regler, z.B. durch einen gerissenen Treibriemen, so öffnet der Regler die Dampfzufuhr vollständig. Die Dampfmaschine läuft mit maximaler Drehzahl, bis sie entweder notabgeschaltet wird oder sich selbst zerstört.

Feder als Gegenkraft

Insbesondere zum Erreichen einer lageunabhängigen Funktion verwendete man später meist Federn als Rückstellkraft.

Beispiele:

  • Wählscheibe an älteren Telefonen: diese dreht sich fliehkraftgeregelt zurück, um die Impulsfolge der Wählimpulse konstant zu halten; der Regler arbeitet auf eine kleine Trommelbremse.
  • Federwerk von Grammophon, Filmkamera, Fotoapparat
  • Fliehkraftregler mit Kontakten auf der Ankerwelle von Gleichstrommotoren (insbesondere Reihenschlussmotoren): die Kontakte geben über Schleifringe im Stromkreis einen Vorwiderstand frei und halten die Drehzahl konstant. Hierdurch wird das hohe Anlaufdrehmoment erhalten.
  • In Spieluhren wird die Abspielgeschwindigkeit mittels eines Fliehkraftreglers geregelt, bei dem die Gewichte aus Gummi durch Reibung an einem der Lagerschilde des Reglers eine Bremse darstellen.

Einzelnachweise

  1. James Clerk Maxwell: On Governors. In: Proceedings of the Royal Society of London, vol. 16. London 1868, pp. 270–283 (PDF auf Wikimedia Commons)

Siehe auch

Weblinks

 Commons: Fliehkraftregler – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Fliehkraftregler — Fliehkraftregler,   mechanische Regeleinrichtung, die 1788 von J. Watt zur Drehzahlregelung von Dampfmaschinen erfunden wurde. Dabei werden zwei rotierende Pendel durch Fliehkräfte angehoben. Diese Auslenkung, die mit zunehmender Drehzahl wächst …   Universal-Lexikon

  • Fliehkraftregler — išcentrinis reguliatorius statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. centrifugal governor vok. Fliehkraftregler, m rus. центробежный регулятор, m pranc. régulateur centrifuge, m …   Automatikos terminų žodynas

  • Drehscheibentelefon — Der Nummernschalter, auch die Wählscheibe, diente lange Zeit und zum Teil auch heute noch bei Telefonen zum Wählen der Rufnummer. Durch dieses Bauteil wurde der Benutzer eines Telefons in die Lage versetzt, eine Telefonverbindung selbst, d. h.… …   Deutsch Wikipedia

  • Scheibentelefon — Der Nummernschalter, auch die Wählscheibe, diente lange Zeit und zum Teil auch heute noch bei Telefonen zum Wählen der Rufnummer. Durch dieses Bauteil wurde der Benutzer eines Telefons in die Lage versetzt, eine Telefonverbindung selbst, d. h.… …   Deutsch Wikipedia

  • Sperrnummernschalter — Der Nummernschalter, auch die Wählscheibe, diente lange Zeit und zum Teil auch heute noch bei Telefonen zum Wählen der Rufnummer. Durch dieses Bauteil wurde der Benutzer eines Telefons in die Lage versetzt, eine Telefonverbindung selbst, d. h.… …   Deutsch Wikipedia

  • Wählscheibe — Der Nummernschalter, auch die Wählscheibe, diente lange Zeit und zum Teil auch heute noch bei Telefonen zum Wählen der Rufnummer. Durch dieses Bauteil wurde der Benutzer eines Telefons in die Lage versetzt, eine Telefonverbindung selbst, d. h.… …   Deutsch Wikipedia

  • Wählscheibentelefon — Der Nummernschalter, auch die Wählscheibe, diente lange Zeit und zum Teil auch heute noch bei Telefonen zum Wählen der Rufnummer. Durch dieses Bauteil wurde der Benutzer eines Telefons in die Lage versetzt, eine Telefonverbindung selbst, d. h.… …   Deutsch Wikipedia

  • Nummernschalter — Der Nummernschalter dient bei Telefonen zum Wählen einer Rufnummer nach dem Impulswahlverfahren. Sichtbares Bedienelement des Nummernschalters ist die Wählscheibe (korrekte Bezeichnung: Fingerlochscheibe). Tastentelefone, die in der Regel mit dem …   Deutsch Wikipedia

  • Feedbackdestroyer — Der Fliehkraftregler als klassisches Beispiel für eine Rückkopplung: Je schneller die Maschine dreht, desto weiter werden die Kugeln nach außen geschleudert wodurch mithilfe des Gestänges die Drosselklappe mehr schließt, was eine Verlangsamung… …   Deutsch Wikipedia

  • Feedbackregulation — Der Fliehkraftregler als klassisches Beispiel für eine Rückkopplung: Je schneller die Maschine dreht, desto weiter werden die Kugeln nach außen geschleudert wodurch mithilfe des Gestänges die Drosselklappe mehr schließt, was eine Verlangsamung… …   Deutsch Wikipedia


We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.