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Elektronische Regelvorrichtung mit einem Doppelsystem-Servomotor
Beim Regeln von verschiedenen Anordnungen wird oft die Aufgabe gestellt, in Abhängigkeit von einem veränderlichen elektrischen Potential verschiedene, von einem Servomotor bediente Handlungen zu vollbringen. Zu diesem Zweck werden in der Regel verhältnismässig komplizierte Anordnungen mit Relaiskombinationen, mit Elektronenröhren, Transduktoren oder andern Elementen verwendet, die oft entweder wenig verlässlich arbeiten, grosse Anforderungen an die Erhaltung stellen oder lediglich für ein eng begrenztes Gebiet Verwendung finden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Regelvorrichtung mit einem Doppelsystem-Servomotor, welcher durch eine Regelspannung gesteuert wird, wobei der Servomotor zwei'selb- stäl1dige, galvanisch getrennte Systeme besitzt, von denen jedes eine Feld-und Ankerwicklung und einen Kommutator enthält und dem Servomotor eine Drehung in einem der Drehsinne erteilt, die Wicklungen des Servomotors über einen Transformator mit getrennten Sekundärwicklungen und gittergesteuerte, und als Gleichrichter geschaltete Thyratronröhren gespeist werden, wobei die Wicklungen des Servomotors so angeordnet sind, dass bei Drehung des Servomotors in einer Richtung durch gegenseitige Induktion und durch Einwirkung der Transformatorkupplung im andern System Ströme solcher Polarität und Phasenverschiebung erzeugt werden,
dass ein Ansprechen der das zweite System speisenden Thyratronröhre verhindert wird.
Ein Schaltbild einer derartigen Anordnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in der Zeichnung enthalten.
Die Hauptelemente der Regelvorrichtung sind ein Doppelsystem-Servomotor 1, zwei gesteuerte Gleichrichter mit Thyratronröhren 2, 3, ein Eintrittswiderstand 4, ein Elektromagnet 5 und ein Transfor-
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die betreffenden Systeme des Servomotors 1, von denen jedes für einen Drehsinn bestimmt ist und aus einer selbständigen Wicklung an den Magneten und dem Anker und einem besonderen Kommutator besteht. Beide Systeme müssen galvanisch getrennt und so angeordnet werden, dass die Gleich- und Wechselstromspannungen, welche im nicht wirksamen System beim Drehen des Servomotors 1 entstehen, durch ihre Wirkung im Anodenkreis ein Zünden der zweiten Thyratronröhre verhindern.
Dies kann am besten durch Serienschaltung der Magnet- und Ankerwicklungen und Speisen der einzelnen Systeme mit Wechselspannung über getrennte Sekundärwicklungen des Transformators 6 mit einer Phasenverschiebung von 1800 erreicht werden. Dabei muss darauf geachtet werden, dass der entgegengesetzte Drehsinn durch entgegengesetzte Polarität der Magnetwicklungen und nicht durch entgegengesetzte Polarität des Ankers erzielt wird.
Durch diese Anordnung wird erzielt, dass die Gleichspannung, die durch Ankerdrehung und die Wechselspannung, die durch Tränsformatorenkupplung induziert wird, das Brennen der Thyratronröh-. re, welche das nichtwirkende System speist, unterdrückt,
Beide gesteuerten Gleichrichter mit Thyratrons 2,3 haben Gitterkreise und Kathoden gegenseitig verbunden und im entgegengesetzten Sinn an den Eingangswiderstand 4 angeschlossen, welchem die Spannungsregelabweichung zugeführt wird und mittels des Eingangswiderstandes 4 direkt auf die Gitter der Thyratrons einwirkt und so auch auf deren Brennen. Da die Kathoden und Gitterkreise an den Eingangswi-
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derstand 4 in entgegengesetztem.
Sinne angeschlossen sind, ist die Wirkung der Regelabweichung auf die einzelnen Thyratronröhren gleichfalls entgegengesetzt, und zeigt sich durch Drehung des Servomotors 1 in der entsprechenden Richtung, die von der Polarität der Regelabweichung am Eintrittswiderstand 4 abhängig ist. Da beide Thyratrons 2, 3 als gesteuerte Gleichrichter arbeiten, ist die Drehzahl in einem gewissen Bereich eine Funktion der Grösse der Regelabweichung.
Auf diese Weise ist es möglich, selbsttätig den betreffenden Wert überall dort zu regeln, wo eine geringe Regelgeschwindigkeit genügt und wo keine Gefahr einer Übersteuerung und des Schwingens besteht. Wo eine hohe Regelgeschwindigkeit gefordert wird, wird erfindungsgemäss der Doppelsystem-Servomotor mit einer Reibungsbremse mit Elektromagnet 5 versehen. Der Dämpfungseffekt wird bei der Reibungsbremse durch Federdruck erzielt, gegen welchen die Kraft des Elektromagneten 5 einwirkt, dessen Wicklung z. B. in Reihe mit dem Eintrittswiderstand 4 geschaltet ist.
Bei ansteigender Regelabweichung verkleinert sich somit die Dämpfungswirkung der Reibungsbremse bis zu einem vollkommenen Bntbremsen. Bei richtig gewählten Konstanten der Elektromagnetwicklung 5 kann der Eintrittswiderstand 4 entfallen und kann funktionell teilweise oder ganz durch die Elektromagnetwicklurg 5 ersetzt werden.
Die Empfindlichkeit der ganzen Regeleinrichtung kann durch die Gitterkonstanten der Thyratrons 2,3 bis auf zirka 0, 2 V und weniger eingestellt werden. Dabei ermöglicht die Einrichtung am Eingang ohne Schaden eine Regelabweichung etwa bis 500 V. Mittels der Gitterkonstanten ist es auch möglich, die Einrichtung so einzustellen, dass sie bei gegebenem Potential am "Eintrittswiderstand 4 im Gleichgewicht ist.
Die beschriebene elektronische Regelung des Doppelsystem-Servomotors ist für verschiedenartigste Industriezwecke geeignet. Sie eignet sich insbesondere für Regelmotoren, wo man mit ihrer Hilfe eine Drehzahlstabilität bei Belastungsschwankungen und Netzspannungsschwankungen, eine Erhöhung der Momentüberlastung namentlich im Bereich niedriger Drehzahlen und die Möglichkeit eines selbsttätigen Anlaufens auf vorbestimmte Drehzahl erzielen kann, sowie ein selbsttätiges Bremsen des mit beliebiger Drehzahl laufenden Motors ohne der. Notwendigkeit einer weiteren Anordnung, Bei ihrer Anwendung können viele Sonderbetriebe wesentlich vereinfacht und modernisiert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektronische Regelvorrichtung mit einem Doppelsystem-Servomotor, welcher durch eine Regelspannung gesteuert wird. dadurch gekennzeichnet, dass der Servomotor (1) mit zwei selbständigen, gal-
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Kommutator enthält und dem Servomotor eine Drehung in einem der Drehsinne erteilt, ferner dass die Wicklungen des Servomotors über einen Transformator (6) mit getrennten Sekundärwicklungen und gittergesteuerte und als Gleichrichter geschaltete Thyratronröhren (2,3) gespeist werden, wobei die Wicklungen des Servomotors (1) so angeordnet sind, dass bei Drehung des Servomotors (l) in einer Richtung durch gegenseitige Induktion und durch Einwirkung der Transformatorkupplung im ändern System Ströme solcher Polarität und Phasenverschiebung erzeugt werden,
dass ein Ansprechen der das zweite System speisenden Thyratronröhre verhindert wird.