Anordnung zur Steuerung von Gleichstrommotoren. hekanntlieh müssen in ihrer Drehrich- tun,@ itrlxzukehrerlde Cleiclistronimotoren, die über eine einzige Gruppe von gesteuerten Dampf- oder Gasentladurlgsstreeken ohne Ankerunipolung gespeist werden sollen, in ihrem Feld entsprechend geregelt werden.
Es ist hierbei erforderlich, dass die speisende Gruppe sieh in ihrer Spannung der lIotor- EJIli anpasst und der Ankerstrom während der Feldumkehr auf einem Grösstwert -e halten werden kann.
Bei den ersten Ari- ordnungen dieser Art wurde der Ankerstrom auf einem bestimmten Wert, grösstenteils auf Nennstrom, konstant gehalten und die Dreh- zeijil lediglich durch Feldänderung geregelt. Hierbei sind der schlechte Z'4 ir-kungsgrad, der sehleelite Leistungsfaktor und die hohe Bean spruchung der Entladungsstrecken nachteilig.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, den :lnkerstroin auf einem niedriuen Wert kon stant zu halten Lind ihn mit wachsendem Feldstrom ebenfalls ansteigen zu lassen.
Die Erfindung bezieht sieh auf eine weitere Möglichkeit der Ankerstromregelung bei Drehzahländerungen. Das Wesentliche der Erfindun - - besteht in einer derarti--en sehal- tungsmässigen Ausbildung, dass der Erreger strom stets auf grösstmöglichen Wert be grenzt wird und die Ausregelun- von Last- änderungen nur ini Ankerstromkreis erfolgt.
Das Schaltbild eines Ausführungsbei spiels der Erfindung ist in Fig. 3 der Zeich nung dargestellt. Die Drehzahl des zu sl euernden Gleichstromniotor;
s wird mit dem Geber 1. (Drelizahlgenera.tor) erfasst und mit dem von Hand veränderlichen, am Span- nungsteiler 2 abgenommenen Sollwert ver- gliehen. Die Differenzspannung wird dein Gitterkreis der Elektronenröhre 3 zugeführt., die mit der zugehörigen Umkehrröhre schaltungsmässig als Gleichstromverstärker verbunden ist.
Die in den Anodenkreisen dieser beiden Röhren liegenden Widerstände 5 und 6 gehören auch den Gitterkreisen der beiden Endröhren 7 und 8 an, die auf die Steuereinrichtungen 9 und 10 des Feld umkehrstromrichters mit. den Gefässen 11 und 12 wirken. Auf diese Weise kann mit überhöhter Feldspannung gearbeitet werden. um eine rasche Erregerstromumkehr zu er reichen.
Zum Zwecke einer Begrenzung des Erregerstromes wird dieser init dein Gleich stromwandler 13, Zwischenwandler 14 und dem Gleichrichter 1.5 in eine proportionale Gleichspannung über Widerstand 16 nach Glättun-,- mittels Widerstand 7.7 und Konden sator 18 umgewandelt.
Diese Spannung wird mit einer der Drehzahl proportionalen und von der Drehrichtung unabhängigen Span nung, die von dem Geber 7.9 über Gleich richter 20 und Spannungsteiler 21 über Widerstand 22 erhalten wird, addiert und niit dein Erregergrenzstrom-Sollwert 23 ver glichen. Cbersehreiten die Spannungen am Widerstand 7 6 und 22 die an 23, so ver ringert sich der Widerstand der Röhre 24, so da.ss an ihrem Aussenwiderstand 25, der in der gemeinsamen Gitterleitung der End stufen 7 und 8 liegt, eine Spannung entsteht, die die Spannungen an den Widerständen :
i und 6 kompensiert. Damit ist die Höhe des Erregerstromes unabhängig von der Höhe der Differenz Drehzahl-Istwert-Sollwert. Der Verstärkungsgrad der Regelröhre 3 ist so gross gewählt, dass sich immer der Erreger- st.romgrenzwert einstellt und somit die Röhre 24 dauernd arbeitet. Der Kondensator 26 soll kapazitive Störspannungen ableiten.
Zur Ankerstromregelung dient die Röhre 27. Ihr Gitter wird mit dem polarisierten Relais 28, das an dem Nebenwiderstand 29 im Erregerkreis liegt, entsprechend dem Regelsinn an Widerstand 5 oder 6 gelegt. ihr Aussenwiderstand 31 liegt.
im Clitterkreis der Regelröhre 32, die den Ankerstrom je nach dem vorgegebenen Sollwert einregelt. Zu diesem Zweck wird der Ankerstrom über Gleichstromwandler 33, Zwischenwandler 3-1 und Gleichrichter 35 in eine proportionale Spannung an Widerstand 36 nach Glättung mittels Widerstand 37 und Kondensator 38 umgewandelt, die sowohl mit der konstanten Spannung 39 und der veränderlichen 31. ver glichen wird.
Der Aussenwiderstand -10 liegt im Gitterkreis des Steuergerätes 41 des den Anker speisenden Stromrichters mit dem Entladungsgefäss -1-2.
Betrachtet man nun Fig.l, so sind ver schiedene Schaubilder für den Verlauf des Ankerstromes J' in Abhängigkeit vom Feld strom J#I aufgetragen. Kurve 1 gilt für das reine Konstantstromsy stein, bei dem der :ynkerstrom bei allen Momenten seinen Nenn wert hat. Kurve \? zeigt einen verbesserten Verlauf, und zwar wird der Ankerstrom für Feldstromwerte unterhalb eines vorgegebenen Wertes auf einem niedrigen Wert konstant gehalten, für Feldstromwerte oberhalb des vorgegebenen Wertes allmählich ansteigend gehalten.
Für eine Anordnung gemäss der Erfindung ergeben sieh Verläufe gemäss den Kurven 3 ( rz1) und 3 (n2). Bei der grösseren Drehzahl<I>n</I>., ist der Feldstrom JI kleiner als bei der kleineren Drehzahl n,1. Diese Verläufe entsprechen den Verhältnissen des Konstani- spannungssystems. Für die Höhe des kon stant zu haltenden Erregerstroms ist be kanntlieb. folgendes massgebend: Die Ilke der Motor-EMK ergibt sieh aus Drehzahl und Fluss.
Sie darf den Wert der maximalen Stronirichterspannung nie überschreiten, weil dann eine Regelmi#,- des Ankerstroms nicht mehr eilolgeri kann. Die Begrenzung des Erregerstroms soll. daher drehzahl- abhängig erfolgen.
Die Linie 3 (r1, ) gilt. da her für eine niedris,-e und 3 (rz.,) für eine höhere Drehzahl. Mährend nun Fig.lden Zusammenhang zwischen Anker- und Erre gerstrom bei verschiedener Last unabhängig von der Zeit, also immer nach Beendigung eines Ausgleiehvorganges, angibt, ist in Fig,.2 der Verlauf von Ankerstrom JA, der Erregerstrom J.Ni,
Drehzahl -n und (zur Er läuterung) von der Stromriehterspannung- l@ während eines Rev ersiervorganges darg-e- st,ellt. Der Ankerstrom<B>JA,</B> geht bei Umlegen des Steuerhebels 2 zur Zeit t" auf Null zu rück. Sobald der Erreger:st.roin .l@i durch Null gegangen ist (t1 ), , steigt JA auf den überhöhten Wert JA-2, da das Relais 28 den Regelsinn des Ankerstromriehters umkehrt.
Gleichzeitig wird der Feldregler mit den Röhren 3, -1, 7 und 8 beeinflusst. JA fällt dann, wenn die Drehzahl n, ihren neuen Soll wert n.., (t1) erreicht hat, auf den durch die Last bedingten Wert JA3 ab. Der Erreger strom wird von t2 an begrenzt und steigt auf den Wert .h.I" an, bis die Drehzahl n durch iNull gegangen ist (ta ), und wird dann mit ansteigender Drehzahl wieder stärker bis auf den Wert Jm2 begrenzt.
Bei einem solchen Verlauf wird mit hoher Stromrichterspan- nung 1' sowohl während des Bremsens als auch während der Beschleunigung gearbeitet, so dass für beide Fälle grosse Leistung vor handen ist. und somit grosse Reversier- geschwindigkeit vorhanden ist.