AT212440B

AT212440B - Einrichtung zur Drehzahl- oder Ankerspannungsvorgabe für Antriebsmotoren mit einem definierten zeitabhängigen Verlauf

Info

Publication number: AT212440B
Application number: AT423458A
Authority: AT
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1956-02-24
Filing date: 1958-06-17
Publication date: 1960-12-12
Also published as: CH381306A; DE1098585B

Description

Einrichtung zur Drehzahl-oder Ankerspannungsvorgabe für Antriebsmotoren mit einem definierten zeitabhängigen Verlauf
Das Stammpatent Nr. 199272 betrifft eine Einrichtung zur Drehzahl-oder Ankerspannungsvorgabe mit einem definierten zeitabhängigen Verlauf, bei der die Spannung an einem Kondensator ein Mass für die gewünschte Drehzahl- oder Ankerspannung ist. Der Kondensator wird mit Hilfe einer geeigneten Konstant- stromquelle auf-, ent- oder umgeladen. Hiedurch sollte eine weitgehende zeitlineare Drehzahländerung des jeweiligen Antriebsmotors erzielt werden. Sofern nun bei Verwendung von Gleichstrom-Nebenschluss- motoren ein zusätzlicher Feldschwächbereich vorgesehen ist, würde ein zeitlinearer Drehzahlanstieg einen mit zunehmender Feldschwächung ansteigenden Ankerstrom bedingen.

Dies ist jedoch aus Kommutierungsgründen unerwünscht und wird daher lediglich in Sonderfällen angewendet. Vielmehr wird man be- strebt sein, entweder den Ankerstrom auch im Feldschwächbereich auf einen bestimmten Spitzenwert zu begrenzen oder aber sogar den Ankerstrom mit zunehmender Drehzahlerhöhung, d. h. zunehmender Feldschwächung, herabzusetzen.

Erfindungsgemäss sind daher Mittel vorgesehen, die den Betrag des konstanten Ladestromes des Kondensators in Abhängigkeit von der Feldschwächung der Antriebsmotoren ändern, vorzugsweise mit zunehmender Feldschwächung herabsetzen.

Die Erfindung sei nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert.

In Fig. 1 wird die Sollwertspannung Us an den Klemmen 17 und 18 einem Kondensator 1 entnommen.

Die an den Klemmen 15 und 16 angeschlossenen gegenläufig verstellbaren Abgriffe des SollwertgeberWiderstandes 2, der an einer festen Gleichspannung liegt, geben eine Spannung USO vor, die einer bestimmten Drehzahl- oder Ankerspannung eines Antriebsmotors entspricht. Solange die Spannung USO an den Klemmen 15 und 16 und die Spannung Us an den Klemmen 17 und 18 einander nicht gleich sind, wird durch die aus den Trockengleichrichtern 3 - 6 bestehende Ventileinheit ein konstanter Strom auf den Kondensator 1 geschaltet, um diesen ent-, auf-oder umladen zu können. Die zeitliche Spannung- änderung an dem Kondensator kann dann zur Vorgabe der gewünschten zeitlichen Drehzahländerung eines nicht dargestellten Antriebes verwendet werden.

Zur Korrektur der durch die unterschiedlichen Durchlasswiderstände der Trockengleichrichter 3-6 entstehenden Fehler dient der Justierwiderstand 12. Der relativ hohe Blindwiderstand des stromsteuernden Magnetverstärkers 7 bewirkt eine weitgehende Lastunabhängigkeit des durch ihn fliessenden Stromes, der durch die an den Klemmen 13 und 14 liegende Wechselspannung erzeugt wird. Der Transformator 8 dient zur Anpassung. Der Trockengleichrichter 9 in Brückenschaltung richtet den Wechselstrom gleich. Der Kondensator 10 dient zur Glättung.

Der Widerstand 11 ist erforderlich, um auch bei plötzlicher Sollwert- änderung den Strom über den in Brückenschaltung angeordneten Gleichrichter 9 in jedem Fall konstant zu halten und immer eine positive Ausgangsklemmenspannung des Gleichrichters 9 zu gewährleisten. Über die Vormagnetisierungswicklung des stromsteuernden Magnetverstärkers 7 mit den Klemmen 19 und 20 wird ein dem Feldstrom des Gleichstromamriebsmotors proportionaler Strom geleitet. Im Feldschwächbereich wird daher der stromsteuernde Magnetverstärker weniger ausgesteuert, so dass der Ladestrom des Kondensators sich verringert und damit auch die zeitliche Drehzahländerung verkleinert wird.

1. Zusatzpatent Nr. 203593

Fig. 2 zeigt eine andere Möglichkeit zur kontinuierlichen Änderung des Kondensatorladestromes. Der konstante, d. h. lastunabhängige Strom wird durch den hohen Blindwiderstand des Kondensators 21 er- zeugt. Parallel zu den Sekundärklemmen des Anpassungstransformators 8 ist wechselstromseitig durch einen stromsteuernden Magnetverstärker 22, der annähernd umgekehrt proportional dem Feldstrom des oder der Antriebsmotoren erregt wird, ein Nebenschluss gebildet. In diesem Falle wird der strom- steuernde Magnetverstärker nach Überschreiten des Drehzahlwertes, bei dem die Feldschwächung ein- setzt, mit zunehmender Drehzahl zunehmend vormagnetisiert.

Das kann, wie in Fig. 2 dargestellt, derart geschehen, dass die Vormagnetisierung oberhalb des durch Vorspannung 23 und Gleichrichterbrük- kenschaltung 24 bestimmten Schwellwertes des Drehzahlsollwertes einsetzt.

In entsprechender Weise ist es gemäss Fig. 2a möglich, das Einsetzen der Feldschwächung durch Messung des Drehzahi-Istwertes zu erfassen. Ein am Istwertgeber 27 abgegriffener Spannungswert wird über einen ohmschen Spannungsteiler 25,26 der Gleichrichterbrückenschaltung 24 zugeführt, die durch die Gleich- spannungsquelle 23 vorgespannt ist. Nach Überschreiten des durch letztere bestimmten Schwellwertes wird der stromsteuernde Magnetverstärker 22 mit zunehmendem Drehzahl-Istwert zunehmend vormagneti- siert.

Ausführungsbeispiele für eine stufenweise Änderung des Ladestromes in Abhängigkeit von der Moto- renfelderregung zeigen die Fig. 3 und 4.

In Fig. 3 ist der Anpassungstransformator 8 mit Anzapfungen versehen. Ein über einen Shunt 30 (Klem- men 31 und 32) vom Feldstrom erregtes Relais 28 liegt mit seinem Arbeitskontakt 29 an der Transforma- toranzapfung mit der kleineren Windungszahl. Sinkt nun der Feldstrom unter seinen Nennwert, so fällt das Relais ab und sein Kontakt 29 wird an eine Anzapfung, die einer höheren Windungszahl entspricht, ge- legt. Um das Durchflutungsgleichgewicht auf der Primär-und Sekundärseite des Transformators aufrecht zu erhalten, wird der Sekundärstrom des Transformators und damit der Ladestrom des Kondensators 1 klei- ner. Selbstverständlich ist es möglich, mehrere auf unterschiedliche Feldströme ansprechende Stromrelais vorzusehen, die eine sinngemässe Änderung des Ladestromes bewirken.

In Fig. 4 ist eine Steuerung des Feldstromes des Antriebsmotors dargestellt. Das Motorenfeld 36 wird über den Feldsteller-Widerstand 35 von der Gleichspannungsquelle 37 erregt. Der Anpassungstransforma- tor 8 ist mit mehreren Anzapfungen versehen, an die ein verstellbarer Abgriff 33 gelegt werden kann.

Zwischen letzterem und der Verstelleinrichtung 34 des Feldstellers ist eine zwangsläufige Kupplung vorgesehen, wodurch bewirkt wird, dass mit zunehmender Feldschwächung der Ladestrom des Kondensators zunehmend herabgesetzt wird. In diesem Fall dient die Spannung am Kondensator lediglich zur Ankerspannungsvorgabe für den Antriebsmotor.

Dadurch, dass sich die Spannungen des Blindvorwiderstandes 7 beziehungsweise 21 und der als ohmisch anzusehenden gleichstromseitigen Belastung des Gleichrichters 9 vektoriell addieren, kann das Konstantstromverhalten bereits mit einer gegenüber bei Verwendung von ohmschen Vorwiderständen kleineren Wechselspannung erreicht werden. Gleichzeitig ergibt sich hiedurch eine Leistungsersparnis.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können die in den Figuren dargestellten Möglichkeiten, wie bereits die Erläuterungen zeigen, in sinngemässer Weise untereinander ausgetauscht und kombiniert werden.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Drehzahl- oder Ankerspannungsvorgabe für Antriebsmotoren mit einem definierten zeitabhängigen Verlauf, bei der die Spannung an einem Kondensator ein Mass für die gewünschte Drehzahl oder Ankerspannung ist, und bei der eine Konstantstromquelle zur Auf-, Ent- und Umladung des Kondensators vorgesehen ist, nach der Patentschrift Nr. 199272, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die den Betrag des konstanten Stromes in Abhängigkeit von der Feldschwächung der Antriebsmotoren ändern.

Claims

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die den Betrag des konstanten Ladestromes mit zunehmender Feldschwächung herabsetzen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen stromsteuernden Magnetverstärker (7), der in Reihe mit einer den Konstantstrom erzeugenden Wechselspannungsquelle (Klemmen 13 und 14) liegt und proportional dem Feldstrom der Antriebsmotoren erregt wird (Klemmen 19 und 20), (Fig. 1).

4. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der der Ladestrom ein gleichgerichterer Wechselstrom ist, gekennzeichnet durch einen für den Konstantstrom wechselstromseitig einen Nebenschluss darstellenden stromsteuernden Magnetverstärker (21), der umgekehrt proportional dem Feldstrom der Antriebsmotoren erregt wird (Fig. 2). <Desc/Clms Page number 3>

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der stromsteuernde Magnetverstärker (21) oberhalb eines vorzugsweise durch eine Gleichrichtereinheit (24) und eine Vorspannung (23) gebildeten Schwellwertes des Drehzahlsollwertes mit zunehmendem Sollwert zunehmend vormagnetisiert wird (Fig. 2).

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der stromsteuernde Magnetverstärker oberhalb eines vorzugsweise durch eine Gleichrichtereinheit (24) und eine Vorspannung (23) gebildeten Schwellwertes des Drehzahlistwertes (25,26, 27) mit zunehmendem Istwert zunehmend vormagnetisiert wird (Fig. 2a).

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltmittel vorgesehen sind, mit denen der Ladestrom des Kondensators (10) stufenweise über Anzapfungen eines Anpassungstransformators (8) geändert wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum stufenweisen Umschalten der TransformatoranzapfungenvomFeldstrom erregte Stromrelais (28) vorgesehen sind (Fig. 3).

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwangsläufige Kupplung zwischen der Verstelleinrichtung (34) des Feldstellers (35) und der Verstelleinrichtung (33) des Transformators (8) vorgesehen ist.