CH319371A - Anordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors - Google Patents
Anordnung zur Drehzahlregelung eines GleichstrommotorsInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/26—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using discharge tubes
- H02P7/265—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using discharge tubes whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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Description
Anordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf eine Anordnung zur Drehzahlregelung eines von einer Weehselstromquelle über Gleiehrieh- ter gespeisten Gleichstrommotors, mit minde stens einem Regelverstärker und Mitteln zur Erzeugung einer von der Motordrehzahl ab liiingigen elektrischen Spannung. In einer grossen Anzahl von bekannten Anordnungen wird die Drehzahl so geregelt, dass die momentane 141otordrehzahl mit einer Sollwertgrösse verglichen wird. Letztere ist öfters eine stabilisierte Gleichspannung. Als di-elizalilabliängige Spannung wird zum Bei spiel die Ankerspannung gewählt, die um eine ileni Ankerstrom proportionale Grösse korri- riiert wird, die dem Spannungsabfall ent- sPricht. Im stationären Zustand sind die in Frage koni nienden llessspannungen periodische Funk tionen der Zeit, die in eine Gleiehkomponente und eine Weeliselkomponente zerlegt werden können. Die Gleichkomponente ist das arith- inetiselie Mittel der betrachteten Messgrösse, und die Weehselkomponente enthält eine Reihe von Harmonischen. Die Grundfrequenz dieser Wechselkomponente ist zum Beispiel gleich einem llehrfaehen der Frequenz des Speisenetzes, oder sie kann der Drehzahl des betreffenden Motors proportional sein. Fig.1 der Zeichnung zeigt schematisch ein Beispiel des Verlaufes der über der Zeit t aufgetra genen Ankerspannung ic und des Ankerstro- nies i eines über Gleiehriehter gespeisten Gleichstrommotors für zwei verschiedene und beliebig gewählte Zustände a und b. Die Gleichkomponenten sind mit u bzw.<I>i</I> darge stellt. Die Spannung e entspricht der Gegen- EMK des Motors. Bekanntlich verwendet man für die Rege- Jung nur die Gleichkomponente. Die Harmoni- sehen (1. Harmonische inbegriffen) stellen eine Störung dar, die eliminiert oder wenig stens stark abgeschwächt werden soll, ansonst das Regelsystem nicht funktioniert. Zu diesem Zweck werden diese Harmonischen allgemein durch ein oder mehrere Tiefpassfilter (inte grierende Elemente) gesiebt, die aber den grossen Nachteil haben, mindestens eine zu sätzliche Zeitkonstante in den Regelkreis ein zuführen, die um so grösser ist, je bessere Sie bung gewünscht wird. Die Folge davon ist eine Verminderung der Regelgeschwindigkeit und eine vermehrte Tendenz zur Instabilität. Zwecks Vermeidung dieser Nachteile be sitzt die Anordnung gemäss der Erfindung einen aus mindestens einem Hochpassfilter be stehenden Hilfsstromkreis und eine Phasen u.mkehrstufe, die derart. angeordnet sind, dass die in der von der Motordrehzahl abhängigem elektrischen Spannung enthaltenen Harmoni schen durch Kompensation aus dem Regelver stärker eliminiert werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Zeitkonstante des Regelverstärkers klein bleibt und dennoch der Störeffekt der Harmonischen eliminiert wird. Falls die drehzahlabhängige Spannung sehr viele Harmonische enthält, ist die gleich zeitige Kompensation aller Harmonischen nicht ohne weiteres möglich. Es kann dann erforderlich werden. zusätzliche Phasenver- sehiebunbsglieder vorzusehen, um eine ein wandfreie Kompensation zu erreichen. Es kann der Hilfsstromkreis durch entspre- ehende Bemessung seiner Einzelelemente eine differenzierende Wirkung ausüben und damit eine Grösse in den Regelkreis einführen, die einem zeitlichen Differentialquotienten pro portional. ist. Es wird hierdurch möglich. auf die Verwendung zusätzlieher Stabilisierungs mittel zum Teil zu verzichten. In der Zeichnung zeigen die Fig. 2, 3 und 4- scheinatiseh drei Beispiele von Anordnun gen zur Drehzahlregelung gemäss Erfindung. Nach Fig.2 speist ein Transformator 2, der an das Netz 1 angeschlossen ist, mit Hilfe von gittergesteuerten (Tleichriehterröhren 3 den Anker 6 eines (Tieiehstrommotors, dessen Er- regung 5 getrennt ist. Der Anker 6 kann durch einen Schalter 7 ein- oder ausuesehaltet werden. Ein Potentiometer 8 liefert eine Re- ferenzgleichspannung (Sollwert der Motor drehzahl. An den Klemmen eines Spannun;:s- teilers 9 lieg . eine der Ankerspannung pro portionale Spannung. Die Differenz zwischen diesen beiden Spannungen wird durch Wider stände 10 und 11 gebildet und an den Ein gangsleiter 22 eines Regelverstärkers 2-I über einen Widerstand 12 gelegt. Ein Hilfsstrom kreis mit einem Absehwäeher 13, einem aus einem Kondensator 14 und einem Widerstand 18 bestehenden Hochpassfilter, einer Phasen umkehrstufe, die aus einer Röhre 20, einem Kathodenwiderstand 19 und einem Anoden widerstand 17 besteht, und mit einem Netz werk, umfassend einen Kondensator 16 und einen Widerstand 15, ist an den Eingang 22 des Verstärkers 24 angeschlossen. Leiter 0, 21 und 23 des Verstärkers 24 sind an eine Hilfs- stromquelle angeschlossen. Der Ausgangslei- ter 4 des Regelverstärkers 24 führt zur Steuer einrichtung der Gleichriehterröhre 3. Die Har monischen der Ankerspannung werden einer seits über den Spannungsteiler 9 und den aus den Widerständen 11 und 1.2 bestehenden di- rekten Kreis und anderseits über den er wähnten Hilfsstron-Jzreis geleitet, wo ihre Po larität umgekehrt wird. Infolgedessen findet am Verbindungsort beider Stromkreise, das heisst am Ein-ang 22 des Verstärkers 24, eine Kompensation der Harmonischen statt. Diese Kompensation muss nur einmal mittels eines Potentiometers 13 eingestellt -erden. \acli Fig.3, die eine Variante des Bei spiels in Fig. 2 zeigt, wird die von der Motor- dreh7ahl abhängige Spannung durch die Dif ferenz einer der Ankerspannung proportiona len Spannung- und einer dem Ankerstrom pro portionalen Spannung gebildet. Dieses zweite Signal entspricht dem\ durch die Belastung entstehenden Spannungsabfall. Die dem An kerstrom proportionale Spannung wird durch einen Kreis geliefert, der aus einem Strom wandler :.'5 (von dem nur die Sekundä rwick- lung gezeigt wird), einem (lleichriehter 26, einem Potentiometer 27 und einem Wider stand 28 gebildet ist. Der Spannungsteiler 9 wird bei dieser Schaltung dem Potentiometer 27 angeschlossen. Die Spannuno.,sabfallkom- nensation wird mittels des Potentionieters 27 eingestellt. Das Potent.iometer 7.3 ist bei dieser Variante an den Mittelabgriff des Spannungs- teilers 9 angesehlossen. Diese Anordnung ist nötig, damit die gleichen Harmonischen so wohl in den direkten Kreis als in den Hilfs stromkreis geleitet werden. Naeli Fig. 4, die eine weitere Variante des Beispiels in Fig. \? zeigt, wird die von der Motordrehzahl abhängige Spannung durch einen Wecliselstrom-Taeliometer-(lenerator 29 reit dem Gleichrichter 30 und dem Wider stand 31 geliefert. Die Kompensation der Har- monisehen erfolgt auf die gleiche Art wie in Fig. 2. In der Anordnung gemäss Erfindung kann die Phasenumkehrstufe auch ausserhalb des Hilfsstromkreises eingebaut sein.
Claims (1)
- <B>PATENTANSPRUCH</B> Anordnung zur Drehzahlregelung eines von einer Wechselstromquelle über Gleiehrieh- ter gespeisten Gleiehstrommotors, mit minde stens einem Re\telvei-stäi-ker und Mitteln zur 1':1'7.ellgilllg einer von der Motordrehzahl ab- hüni,en elektrischen Spannung. gekennzeieh- net durch einen aus mindestens einem Hoeh- liassfilter bestehenden Hilfsstromkreis und (lni'eli eine Phasenumkehrstufe, die derart an- ',l1( 'dnet sind, class die in der elektrischen ",liaiiiiurio' enthaltenen Harinonisehen durch Kompensation aus dein Regelverstärker eli- iuiniert werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, da- (lni'eli g-elzennzeielniet, dass der Hoehpassfilter alle Frequenzen sperrt, die kleiner sind als diejenige der ersten Harmonischen der von der 3lotordrehzahl abhängigen Spanneng.?.Anordnung naeli Patentanspruch und Unteransprueli 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenumkehrstufe sieh im Hilfs stromkreis befindet. 3. Anorclnun- nach Patentansprueli und Unteranspruch 1, daclureli gekennzeichnet, (lass die Phasenumkehrstufe durch eine Stufe d(s Regelverstärkers gebildet wird.-, Anordnung nach Pa.tentansprueli und Unteranspruch 1, g'el:ennzeichnet durch Mittel zur Einstellung der Kompensation der Har- nionischen. 5. Anordnung nach Patentanspreeh und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch ein 2:nsätzlielies Phasenver:schiebungsglied. 6.Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, class der Hilfsstromkreis durch entsprechende Bemessung seiner Einzelelemente eine dif ferenzierende Wirkung ausübt. 7. Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Motordrehzahl abhängige Spanneng an den Klemmen des Motorankers abgegriffen wird. S. Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Motordrehzahl abhängige Spannung von einem Spannungsteiler gelie fert wird, der an die Klemmen des Motor ankers angeschlossen ist. 9.Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Motordrehzahl abhängige Spannung durch die Differenz. zwischen einer der Ankerklemmenspannung proportionalen Spannung Lind einer dem Ankerstrom propor tionalen Spannung gebildet wird. 10. Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als von der Motordrehzahl abhängige Spanneng die gleiehgeriehtete Spannung eines Weeliselstrom-Tacliometer-Cxenerators dient.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH319371T | 1954-01-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH319371A true CH319371A (de) | 1957-02-15 |
Family
ID=4497583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH319371D CH319371A (de) | 1954-01-14 | 1954-01-14 | Anordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH319371A (de) |
-
1954
- 1954-01-14 CH CH319371D patent/CH319371A/de unknown
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