AT211921B - - Google Patents

Description

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  Einrichtung zur Drehzahlregelung elektromotorischer Antriebe 
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Drehzahlregler angeforderten Beschleunigungssollwert und dem Beschleunigungsistwert den Ankerstromsollwert bestimmt. 



   Der Beschleunigungsistwert kann in bekannter Weise durch Differenzieren der Ausgangsspannung einer
Tachodynamo erzeugt werden. Der entscheidende Vorteil, der durch die Erfindung erzielt wird, liegt darin, dass der Oberwellengehalt dieses Signals für die Einhaltung der zulässigen Beschleunigungen und Verzögerungen wirkungslos bleibt, da der Beschleunigungsregler mit Integralverhalten den Oberwellenanteil weitgehend unterdrückt. Seine Ausgangsgrösse, d. h. der Sollwert des Ankerstromes, wird vom Gleichspannungsanteil des Beschleunigungssignals, also von der tatsächlichen Beschleunigung bestimmt. Man kommt daher bei der Erzeugung des Beschleunigungssignals mit minimalen Glättungsmitteln aus, die keine merkliche Verzögerung bei der Beschleunigungsbegrenzung hervorrufen.

   Gegenüber dem Hochlaufregler wird durch die Erfindung erreicht, dass nunmehr bei der Vorgabe des erforderlichen Ankerstromsollwertes die tatsächli-   chen   Betriebsverhältnisse mit berücksichtigt werden. 



   Die Erfindung gestattet es, jeder Drehzahlregelabweichung nach Wunsch einen bestimmten Beschleunigungssollwert zuzuordnen, indem die Proportionalverstärkung des Drehzahlteilreglers eingestellt und für die beiden Drehrichtungen sowie-ausserdem für jedes Vorzeichen der Drehzahlregelabweichung ein Grenzwert vorgegeben wird. Dies kann auf bekannte Weise durch Schwellwertschaltungen geschehen, wie sie für ähnliche Zwecke üblich sind. 



   Zur näheren Erläuterung wird die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der Zeichnung stark schematisiert dargestellt ist. 



     In Fig. 1 ist   mit 1   ein Gleichstromantriebsmotor bezeichnet, dessenAnkerstrom   mit Hilfe eines Stromrichters 2 geregelt wird. Der Ankerstromkreis kann über einen Transformator 3 an das Drehstromnetz angeschlossen werden. 



   Der   mehrschleifige Regelkreis besteht aus dem Geschwindigkeitsregler4 mit Proportionalverhalten,   dem Beschleunigungsregler 5 nach der Erfindung mit Integralverhalten und dem Ankerstromregler 6, der ein IP-Regler sein kann. Mit Hilfe eines Handstellers 7 kann der gewünschte Drehzahlsollwert   e   vorgegeben werden. Der Drehzahlistwert n wird aus einer Tachodynamo 8 entnommen, die mit dem Motor 1 mechanisch gekuppelt ist. Die Ausgangsgrösse des Drehzahlteilreglers 4 bildet den Beschleunigungssollwert b+ für den   Ihtegralregler   5, dessen Istwertsignal über ein Differenzierglied 9 aus der Tachodynamo entnommen 
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 Ankerstromistwert I wird über einen geeigneten Wandler 10, beispielsweise einen Hallwandler, aus dem Ankerkreis entnommen.

   Der Stromregler 6 beeinflusst einen Gittersteuersatz 11 für den Stromrichter 2. 



   Dem Ausführungsbeispiel   liegt eine Feldumkehrsteuerung   zugrunde, so dass zwischen Beschleunigungsregler 5 und Stromregler 6 ein Glied zur Bildung des Absolutwertes der Ausgangsgrösse des Beschleunigungs-   reglers eingeschaltetwerden muss. Das Vorzeichen der Ausgangsgrosse   beeinflusst einen Regelkreis 12 für die Feldumkehr, der die Erregerwicklung 13 des Motors steuert. Die Ausbildung dieses Feldregelkreises ist für die Erfindung unwesentlich und wird daher nicht näher behandelt. 



   Das Vorzeichen des Drehzahlistwertes bestimmt über ein Begrenzungsglied 14 die statische Kennlinie des Geschwindigkeitsreglers 4. Dies sei an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert. 



   Die Fig. 2 zeigt den Beschleunigungssollwert b+ in Abhängigkeit von Grösse und Richtung der Regelabweichung A n =   n - n.   Bei kleinen Regelabweichungen folgt der Beschleunigungssollwert der Regelabweichung zunächst mit einem bestimmten Proportionalitätsfaktor, der für sich eingestellt werden kann. Dies ist durch den Doppelpfeil an dem linear ansteigenden Teil der Charakteristik angedeutet. Bei positiver Drehzahl wird nun der Beschleunigungssollwert auf den stark ausgezogenen Maximalwert begrenzt, wie   aus Fig. 3 ersichtlich. In Fig. 3 sind   die   zulässigen'Bereiche von Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssollwert   für positive und negative Drehzahlen angedeutet, wie sie durch das Begrenzungsglied 14 vorgeschrieben werden.

   Bei negativen Drehzahlen (gestrichelte Kennlinien) können also   Beschleunigungs- bzw.   Verzögerungshöchstwerte vorgeschrieben werden, die sich von den   Höchstwerten   bei positiven Drehzahlen unterscheiden. Dies ist bei vielen Antriebsproblemen von Bedeutung. 



    Die Einstellung von Steilheit und Grenzwerten der Charakteristik des Beschleunigungssollwertes ist beim    Erfindungsgegenstand auf einfachere Weise möglich als bei Verwendung von Hochlaufreglem und gestattet 
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Wertesdern von vornherein ein begrenzter Sollwert vorgegeben wird, kann man unzulässige Beschleunigungen mit Sicherheit vermeiden. Das Integralverhalten des Beschleunigungsreglers gewährleistet darüber hinaus, dass   Drehzahländerungen   bzw. Ausregelungen von Laststössen unter allen Umständen ruckfrei ablaufen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zur Drehzahlregelung elektromotorischer Antriebe mit einem mehrschleifigen Regelkreis, der einen Drehzahlteilregler mit Proportionalverhalten und einen Ankerstromteilregler enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die beiden Teilregler ein Beschleunigungsregler mit Integralerhalten geschaltet ist, der in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem vom Drehzahlregler angeforderten Beschleunigungssollwert und dem Beschleunigungsistwert den Ankerstromsollwert bestimmt.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsgrösse des Drehzahlteilreglers für jedeDrehrichtung sowie für jedes Vorzeichen der Drehzahlregelabweichung auf je einen Höchstwert begrenzt ist, die unabhängig voneinander einstellbar sind.

   . 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung über Schwellwertventile mittels Hilfsspannungen erfolgt, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung umschaltbar sind.

   4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungsistwert durch Differenzieren der Ausgangsspannung einer Tachometerdynamo erzeugt ist.