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Elektromechanische Nachlaufsteuerung
Gegenstand der Erfindung ist eine elektromechanische Nachlaufsteuerung mit einem Stellmotor, der einen Istpositions-Geber antreibt und einem verstellbaren Sollpositions-Geber, welche beiden Geber als zueinander identische Widerstände ausgebildet sind sowie mit einer in Abhängigkeit von der momentanen Differenz zwischen Sollposition und Istposition gesteuerten Umschaltvorrichtung für den Stellmotor, um diesen bei einer vorbestimmten Minimaldifferenz von gegebenem Vorzeichen zum Rückwärtsdrehen und bei einer vorbestimmten Minimaldifferenz des entgegengesetzten Vorzeichens zum Vorwärtsdrehen zu steuern.
Erfindungsgemäss ist eine derartige Steuerung dadurch gekennzeichnet, dass die beiden als Soll- und Istpositions-Geber dienenden, zueinander identischen, veränderlichen Widerstände an ihre Verstellorgane so angeschlossen und einander in Serie geschaltet sind, dass bei Übereinstimmung zwischen Soll- und Istposition die Summe ihrer wirksamen Widerstände einen vorbestimmten konstanten Wert hat, während diese Summe bei Nichtübereinstimmung zwischen Soll- und Istposition einen grösseren oder kleineren Wert hat und dass die Widerstandssumme einen der vier Längszweige einer für den vorgegebenen Summenwert abgestimmten elektrischenMessbrücke bildet, inderenQuerzweig die Steuervorrichtung für eine Motor-Um- schaltvorrichtung eingeordnet ist.
Bei Verwendung einer gleichspannungsgespeisten Messbrücke ist vorzugsweise vorgesehen, dass im Querzweig der Messbrücke eine symmetrische Transistorschaltung eingeschaltet ist, die aus zwei Verstärkertransistoren besteht, deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand an den einen und deren Kollektoren über je einen Widerstand an den andern Pol der Brückenspeisespannungsquelle geschaltet sind, während ihre Basiselektroden je an den zugeordneten Abgriffpunkt der Brückenlängszweige geschaltet sind, derart, dass bei Verstimmung der Brücke der eine Kollektorstrom zunimmt und der andere abnimmt und umgekehrt, und dass an die Kollektoren identische Kippschaltungen angeschlossen sind, die je einen ihr zugeordneten Motorsteuerkreis schliessen, solange der betreffende Kollektorstrom einen voreingestellten Grenzwert überschreitet.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Nachlaufsteuerung ist in Fig. l der Zeichnungen schematisch dargestellt, Fig. 2 zeigt das Schema einer Kippschaltung und Fig. 3 zeigt in einem kartesischen Koordinatenfeld die Beziehung zwischen den Schaltzuständen der Motorsteuerkontakte kl und k aus Fig. 1 und dem Momentanwert der Widerstandssumme S = Rj. + Rz.
In Fig. l ist mit 1 ein Servomotor bezeichnet, der mit einem Wechselspannungsnetz N zum Drehen in der einen oder andern Richtung verbindbar ist. Sofern der Kontakt kl geschlossen ist, dreht der Motor 1 vorwärts, bei geschlossenem Kontakt kz hingegen rückwärts. Wenn keiner der nur alternativ einschaltbaren Kontakte kl, kz geschlossen ist, steht der Motor 1 still. Die Motorwelle 10 verstellt über ein Getriebe 11 den Gleitkontakt 12 eines veränderlichen Widerstandes Rl in Richtung des eingetragenen Pfeiles Pl. Der verstellbare Widerstand Rl stellt also einen analogen Istwertgeber für eine Position, d. h. für die Drehstellung der Motorwelle 10 dar.
Ein über einer Skalenscheibe 20 drehbarer Arm 21 verstellt beim Vorwärtsdrehen den Gleitkontakt 22 eines veränderlichenWiderstandes Rz in Richtung des eingetragenen Pfeiles Pz. Dieser
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Widerstand Rz stellt also einen analogen Sollwertgeber für die gewünschte Drehstellung der Motorwelle 10 dar. Die wirksamen Widerstände RtundR :, deren Charakteristik und Maximalwerte identisch sind, liegen in Serienschaltung im einen der vier Längszweige einer Messbrücke, zu der noch die Widerstände RRRsundRe gehören.
Der Widerstand Rs ist als Potentiometerwiderstand ausgebildet, dessen Abgriffkontakt 52 auf einen Punkt einstellbar ist, für welchen die Messbrücke abgestimmt ist, sofern die Summe R + : der beiden wirksamen Widerstände R und R : einenvorge-
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stände Rl und R 2.
Wie ausFig. 3 ersichtlich, kann der Summenwert S = R, + Rz grösser oder kleiner sein als der Sollsummenwert So, u. zw. ist vorgesehen, dass diese Veränderung proportional zur momentanen Differenz zwischen Sollposition und Istposition der Motorwelle 10 erfolge.
Die beiden Kontakte kiundkz sollen dabei betätigt werden, wie das in Fig. 3 strichpunktiert eingezeichnet ist, d. h. der Kontakt kl soll zum Vorwärtssteuern des Motors geschlossen sein, wenn die Differenz AS = S-So einen bestimmten Grenzwert AS, in der negativen Richtung überschreitet und der Kontakt k2 soll zum Rückwärts- steuern des Motors geschlossen sein, wenn die genannte Differenz einen bestimmten Grenzwert AS in der positiven Richtung überschreitet. Im Zwischengebiet für diese Differenz S sind beide Schaltkontakte kl und k2 offen.
Wie aus Fig. l ersichtlich, sind an die Brückenabgriffspunkte zwischen den Widerständen R, und R bzw. der Abgriffsklemme 52 des Potentiometerwiderstandes Rs die Basiselektroden je eines Verstärkertransistors Tabzw. Tb geschaltet, deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand R1 an den negativen Pol -U0 und deren Kollektoren über gleiche Widerstände Rg je an den positiven Pol +Uo einerGleichspannuugsquelle angeschlossen sind. Die positiven bzw. negativen Potentiale +Ui bzw.-Ul an den äusseren Enden der Brückenlängszweige werden mit Hilfe von Widerständen Rg und Zenerdioden Z gegen Erde erzeugt. In einer derartigen Schaltung sind die Kollektorströme der beiden Transistoren Ta und Tb einander gleich, wenn die Brücke abgestimmt ist.
Bei Verstimmung der Brücke nimmt der Kollektorstrom des einen Transistors in demselben Mass zu wie der andere abnimmt. An den Kollektoren sind zwei zueinander identische Kippschaltungen A 1 und A 2 mit je einem Relais Kl bzw. K : angeschaltet.
Eine geeignete Kippschaltung Al für den Verstärkertransistor Ta ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Er umfasst zwei Transistoren Tc und Td sowoei Widerstände R10, R11, R12, R13, eine Diode D und das Relais Ki und ist an die Potentiale +Uo und-Uo angeschlossen. Die andere Kippschaltung A : mit dem Relais Kz ist dazu identisch.
Das Relais Kl bzw. K2 wird erregt, sofern der Kollektorstrom im zugeordneten Verstärkertransistor Ta bzw. Tb einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. ElektromechanischeNachlaufsteuerung mit einemStellmotor, der einenIstpositions-Geber antreibt und einem verstellbaren Sollpositions-Geber, welche beidenGeber als zueinander identische. veränderliche Widerstände ausgebildet sind, sowie mit einer in Abhängigkeit von der momentanen Differenz zwischen Sollposition und Istposition gesteuertenumschaltvorrichtung für den Stellmotor, um diesen bei einer vorbestimmten Minimaldifferenz vom gegebenen Vorzeichen zum Rückwärtsdrehen und bei einer vorbe-
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schaltet sind, dass bei Übereinstimmung zwischensoll-und Istposition die Summe ihrer wirksamen Widerstände einen vorbestimmten, konstanten Wert hat,
während diese Summe bei Nichtübereinstimmung zwischen Soll- und Istposition einen grösseren oder kleineren Wert hat und dass die Widerstandssumme einen der vier Längszweige einer für den vorgegebenen Summenwert abgestimmten elektrischen Messbrücke bildet, in deren Querzweig die Steuervorrichtung für eine Motor-Umschaltvorrichtung angeordnet ist.