AT231577B - Einrichtung für geregelte elektrische Antriebe mit Beschleunigungsbegrenzung - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Einrichtung für geregelte elektrische Antriebe mit
Beschleunigungsbegrenzung 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 kerbeschleunigung des Antriebes höchstens den Wert annehmen kann, der durch die Vorwahl des Steuer- stromes der strombegrenzenden Anordnung 3 vorgeschrieben wurde. Die Einrichtung 1, 2,3 kann als
Sollwertgeber bezeichnet werden. 



     "'Es   ist eine allgemein anerkannte Forderung, dass bei Überlastung des Antriebes der Ankerstrom einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf und dafür die Drehzahl des Antriebes nachgeben soll (Strom-   grenzwertregelung}.   Wird in einem derartigen Zustand der mechanischen Abbremsung, bei dem der An- trieb also mitGrenzstrom bei einer Drehzahl unterhalb der Soll-Drehzahl, im Grenzfall Null, läuft, die
Last plötzlich abgeworfen, so würde der Antrieb mit dem von der   Stromgrenzwertregelung bestimmten  
Grenzstrom unter starker Beschleunigung auf seine vorgewählte Solldrehzahl hochlaufen. Die vorbeschrie- bene bekannte Einrichtung für sich allein kann also die Aufgabe der Beschleunigungsbegrenzung noch nicht voll erfüllen, weil mit Überlastungen des Antriebes gerechnet werden muss. 



   Die Erfindung betrifft daher eine Einrichtung für geregelte elektrische Antriebe, bei denen eine Re- gelabweichung mit Hilfe eines Sollwertgebers und eines Istwertgebers gebildet ist, mit zu einer Beschleu- nigungsbegrenzung erfolgender begrenzter Verstellgeschwindigkeit des Sollwertgebers. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf den Sollwertgeber einwirkende Mittel zur Begrenzung der Regelabwei- chung vorgesehen sind und dass die Begrenzung der Regelabweichung auf einen Wert abgestellt ist, der vorzugsweise gerade noch zur vollen Aussteuerung eines nachfolgenden Regelverstärkers ausreichend ist. 



   Demgemäss wird dafür gesorgt, dass der Sollwert der Drehzahl oder der Ankerspannung niemals nennenswert vom Istwert abweichen kann. Unter nennenswerten Abweichungen sind Abweichungen von der Grösse des Ankerspannungsabfalles und darüber zu verstehen, deren Ausregelung überhaupt erst zum Auftreten unzulässiger Beschleunigungen führen kann. Nun braucht aber, im Hinblick auf die Linearität der Regelkreise, die Soll-Ist-Differenz niemals grösser zu werden als zum vollenDurchsteuern der nachfolgenden Verstärkerstufe erforderlich.

   Werden beispielsweise der Sollwert bzw. die Führungsgrösse und der Istwert mit   je 200   V vorgegeben und ist zur vollen Aussteuerung des nachfolgenden Verstärkers eine Spannung von 1 V erforderlich, so muss dafür gesorgt werden, dass die Differenz von Soll- und Istwert zwar 1 V erreichen, aber nicht wesentlich überschreiten kann. Die nach plötzlicher Entlastung des Antriebes und dem damit verbundenen Anrucken des Antriebes zwischen der EMK der Speisespannung und der EMK des Ankers des Antriebsmotors verbleibende Differenzspannung, die in dem zuerst genannten Fall zu einer übermässigen Beschleunigung führen würde, beträgt dann einen Bruchteil des Ankerspannungsabfalls und ist praktisch ohne Bedeutung. 



   Fig. 2 zeigt als Beispiel die neue Einrichtung in Anwendung zur Drehzahlregelung, wobei Soll- und Istwert der Drehzahl als Spannungen vorgegeben werden. Fig. 2 bildet schaltungsmässig eine Ergänzung des Gegenstandes der Fig.   l..   Da jedoch für die weitere Erläuterung der Erfindung nur der Kondensator 2 von besonderer Bedeutung ist, wurden das Potentiometer 1 und die Gleichrichterbrücke 3 nicht mehr dargestellt. Der Kondensator 2 dient als Sollwert-Spannungsquelle, während der Anker 6 einer mit dem nicht dargestellten Antrieb gekuppelten Tachometermaschine die Istwertspannungsquelle bildet.

   Eine über die Reihenschaltung der Soll-Istwert-Quellen geschaltete Ventilstrecke 4 (hier zwei gegenparallel geschaltete Halbleiterdioden) mit Schwellwert sorgt hier dafür, dass die Soll-Ist-Differenz nicht grösser als der Schwellwert dieser Ventilstrecke werden kann, anderseits aber die Eingangsspannung des nachfolgenden Verstärkers 5, deren Grösstwert kleiner als die Schwellspannung der Ventilstrecke 4 ist, zur Verfügung steht. Wird bei dieser Anordnung der Antrieb durch äussere Belastung bei durch unveränderte Einstellung des Potentiometers 1 festgehaltener Führungsgrösse abgebremst, so entlädt sich der Kondensator 2 über den Innenwiderstand der Istwert-Spannungsquelle 6 auf die Ventilstrecke 4. Damit verkleinert sich aber auch der am Kondensator 2 liegende Sollwert. 



   Der maximale Strom in der Ventilstrecke 4 ist damit der Entladestrom des Kondensators, der aus der maximal   möglichen Abbremsgeschwindigkeit   des Antriebes ermittelt werden kann, zuzüglich des über das Potentiometer 1 fliessenden konstanten Stromes, der durch die suombegrenzende Einrichtung 3 festgelegt ist. Dadurch, dass einerseits der Kondensator 2 bei einer grösseren Regelabweichung entladen wird, d. h. die Kondensatorspannung dem Istwert folgt, besteht anderseits die Möglichkeit, dass sich späterhin der Kondensator mit begrenzter Geschwindigkeit aufladen kann. 



   Die beschriebene Anordnung nach Fig. 1 und 2 bewirkt somit, dass in keinem Betriebszustand eine höhere Ankerbeschleunigung auftreten kann, als durch die Grösse der Kapazität 2 und des Steuerstromes der strombegrenzenden Einrichtung 3 zugelassen ist. Der eigentliche   Beschleunigungs- bzw.   Bremsstrom bleibt unter dem an sich zulässigen Grenzstrom des Ankers des Gleichstromantriebes. 



   Zum Stand der Technik ist darauf zu verweisen, dass eine Begrenzung von Reglereingangsspannungen mit Hilfe von Ventilen an sich bekannt war. Bisher hatte man jedoch nicht die Zweckmässigkeit einer 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Begrenzung bei Regeleinrichtungen mit begrenzter Verstellgeschwindigkeit des Sollwertgebers erkannt. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Einrichtung für geregelte elektrische Antriebe, bei denen eine Regelabweichung mit Hilfe eines Sollwertgebers und eines Istwertgebers gebildet ist, mit zu einer Beschleunigungsbegrenzung erfolgender begrenzter Verstellgeschwindigkeit des Sollwertgebers, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Sollwertgeber (1, 2,3) einwirkende Mittel (4) zur Begrenzung der Regelabweichung vorgesehen sind und dass die Begrenzung der Regelabweichung auf einen Wert abgestellt ist, der vorzugsweise gerade noch zur vollen Aussteuerung eines nachfolgenden Regelverstärkers (5) ausreichend ist.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein an sich bekannter Sollwertgeber (1, 2,3) vorgesehen ist, bei dem die Beeinflussung der Änderungsgeschwindigkeit des Sollwertes durch Begrenzung des Auf- und Entladestromes einer Kapazität (2) mittels strombegrenzender, vorzugsweise stromsteuernder Elemente (3) erfolgt und dass die auf den boiiwertgeber (l, 2, 3) einwirkenden Mittel (4) zur Begrenzung der Regelabweichung bei ihrem Ansprechen einen parallel zum Eingang des Regelverstärkers (5) liegenden Strompfad für eine Anpassung der Spannung der Kapazität (2) an die Spannung des Istwertgebers (6) bilden.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise parallel zum Eingang des Regelverstärkers (5) ein Ventil oder mehrere Ventile (4) in Gegenparallelschaltung angeschlossen sind.

   4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit den Ventilen Zusatzspannungen geschaltet sind bzw. dass als Ventile Zenerdioden vorgesehen sind.