DE1092553B

DE1092553B - Circuit arrangement for Ferrari engines

Info

Publication number: DE1092553B
Application number: DEK32839A
Authority: DE
Inventors: Herbert Muehe
Original assignee: Keller Spezialtechnik GmbH
Current assignee: Keller Spezialtechnik GmbH
Priority date: 1957-09-02
Filing date: 1957-09-02
Publication date: 1960-11-10

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Ferrarismotoren mit zweiphasiger Wicklung (Hauptwicklung und Steuerwicklung) zum Antrieb von Regelgeräten od. dgl., die bei einem vorbestimmten Sollwert zum Stillstand kommen müssen.The invention relates to a circuit arrangement for Ferrari motors with two-phase Winding (main winding and control winding) for driving control devices or the like predetermined setpoint must come to a standstill.

Es sind zweiphasige Steuermotoren bekannt, deren eine Wicklung an einer festen Wechselspannung liegt, wogegen die andere mit einer veränderbaren Steuerspannung gespeist wird. Auch sind Anordnungen mit Asynchronmotoren bekannt, bei denen eine Drehzahlregelung durch überlagerten Gleichstrom erreicht wird. Diese bekannten Motoren haben jedoch einen Läufer, der aus einem lamellierten Eisenpaket mit Wicklung besteht. Derartige Läufer weisen eine verhältnismäßig große Masse auf, die sich sehr nachteilig auswirkt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei diesen Motoren der überlagerte Gleichstrom eine Verminderung des Drehmomentes bewirkt.Two-phase control motors are known, one winding of which is connected to a fixed alternating voltage, whereas the other is fed with a variable control voltage. Also are arrangements with Asynchronous motors are known in which a speed control is achieved by superimposed direct current will. However, these known motors have a rotor made of a laminated iron package with Winding. Such runners have a relatively large mass, which is very disadvantageous affects. Another disadvantage is that in these motors, the superimposed direct current a Reduction of the torque causes.

Wird ein Ferrarismotor für den Antrieb einer ao Speichereinrichtung, für einen elektrischen Widerstandswert, einen Kompensationsschreiber oder ähnliche Geräte benutzt, die dem Motor so lange Spannung zuführen, d. h. ihn am Laufen halten, bis ein vorbestimmter Wert (Sollwert) erreicht ist, so ergibt sich dabei, wenn keine besonderen Maßnahmen getroffen werden, daß der Motor sich diesem Punkt nicht asymptotisch nähert, sondern periodisch um diesen Wert schwingt oder aperiodisch einläuft. Dies ist besonders auch der Fall bei Motoren, die einen aus einem lamellierten Eisenpaket bestehenden Läufer aufweisen.If a Ferrari motor is used to drive an ao storage device for an electrical resistance value, a compensation recorder or similar device is used to provide voltage to the motor for so long supply, d. H. keep it running until a predetermined value (setpoint) is reached, so results If no special measures are taken, the engine will move to this point does not approach asymptotically, but oscillates periodically around this value or runs in aperiodically. this is especially the case with motors that have a rotor consisting of a laminated iron package exhibit.

Abhilfe kann eine Minderung der Empfindlichkeit bringen, die jedoch im gleichen Maße die Einstellgenauigkeit vermindert. Gebräuchlich sind außerdem als Gegenmaßnahme komplizierte Röhren- und Rückführungsschaltungen mit erheblichem Aufwand.This can be remedied by reducing the sensitivity, but by reducing the setting accuracy to the same extent reduced. Complicated tube and feedback circuits are also used as a countermeasure with considerable effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässig arbeitende und billig zu erstellende Dämpfungsschaltung für einen Ferrarismotor, d. h. einen Null-Motor, zu schaffen, der auf einen vorbestimmten Sollwert, der z. B. von einem Geber übermittelt wird, asymptotisch nach dem Kompensationsprinzip einlaufen soll.The invention is based on the object of a reliably working and inexpensive to produce damping circuit for a Ferrari engine, d. H. to create a zero engine, running on a predetermined Setpoint, the z. B. is transmitted by a donor, enter asymptotically according to the compensation principle target.

Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, daß die Hauptwicklung direkt am Netz liegt und die Steuerwicklung über einen zweiteiligen Verstärker in Abhängigkeit von der Eingangsspannung mit Gleich- und mit Wechselstrom über einen Kondensator gespeist wird, wobei der Gleichstrom kontinuierlich bis zu einem Grenzwert steigt und eine Wirbelstrombremsung bewirkt.For this purpose, the invention is that the main winding is directly on the network and the Control winding via a two-part amplifier depending on the input voltage with direct and fed with alternating current through a capacitor, the direct current being continuous to rises to a limit value and causes eddy current braking.

Es ist zwar bereits ein Ferrarismotor für Steuerzwecke bekannt, der durch elektrische Abbremsung Schaltungsanordnung für FerrarismotorenAlthough a Ferrari engine is already known for control purposes, it is powered by electrical braking Circuit arrangement for Ferrari engines

Anmelder:Applicant:

Keller-Spezialtechnik G.m.b.H.,
Laggenbeck (Westf.)Keller-Spezialtechnik GmbH,
Laggenbeck (Westphalia)

Herbert Mühe, Laggenbeck (Westf.),
ist als Erfinder genannt wordenHerbert Mühe, Laggenbeck (Westphalia),
has been named as the inventor

auf einer vorbestimmten Stellung angehalten werden soll. Dabei ist aber zusätzlich zu den Feldspulen eine Bremsspule angeordnet, die von Wechselstrom durchflossen ist. Die Bremsung erfolgt sprungartig an der vorbestimmten Stellung über einen Schalter, Die Bremsung beruht nicht auf dem Wirbelstromeffekt, und der durch die Bremsspule erzeugte magnetische Wechselfluß erzeugt ein Gegendrehmoment. Dadurch wird nach dem Bremseinsatz das an der Abtriebswelle vorhandene Nutzmoment »Null«. Beim Gegenstand der Erfindung ist eine zusätzliche Bremsspule nicht vorhanden. Die Bremsung erfolgt über die ohnehin bei zweiphasigen Motoren vorhandene Steuerwicklung. Die Bremsung geschieht kontinuierlich in Abhängigkeit von der Eingangsspannung des Verstärkers, also schon vor Erreichen der vorbestimmten Stellung. Die Winkelgeschwindigkeit ist folglich schon bei Eintritt in die vorbestimmte Stellung herabgesetzt. Dadurch ergibt sich, daß der bis zum Stillstand bei gleicher negativer Winkelbeschleunigung vorhandene Bremsweg kürzer und die Über schwingweite geringer ist. Die Bremsung beruht allein auf dem Wirbelstromeffekt. Bei der Wirbelstrombremsung steht die Bremskraft bekanntlich in einem bestimmten Verhältnis zur Umfangsgeschwindigkeit des im Feld befindlichen Leiters, sie wird bei der Umfangsgeschwindigkeit »Null« ebenfalls »Null«. Damit ist das durch die Steuerleistung bedingte Anlaufmoment auf jeden Fall als Nutzmoment gewährleistet. Die Nachlaufgenauigkeit wird somit durch die Bremsung nicht beeinflußt, die Überschwingweite jedoch vermindert oder sogar vermieden.is to be stopped at a predetermined position. But there is one in addition to the field coils Arranged brake coil through which alternating current flows. The braking occurs suddenly on the predetermined position via a switch, the braking is not based on the eddy current effect, and the alternating magnetic flux generated by the brake coil generates a counter torque. Through this After the use of the brake, the useful torque on the output shaft becomes »zero«. At the subject the invention does not have an additional brake coil. The braking takes place via the anyway control winding present in two-phase motors. The braking takes place continuously as a function on the input voltage of the amplifier, i.e. before the predetermined position is reached. the Angular velocity is consequently already reduced when entering the predetermined position. Through this the result is that the braking distance present up to standstill with the same negative angular acceleration shorter and the overshoot is less. The braking is based solely on the eddy current effect. In eddy current braking, the braking force is known to have a certain ratio to Circumferential speed of the conductor located in the field, it is the peripheral speed "Zero" also "Zero". This means that the starting torque caused by the control power is definitely there guaranteed as useful torque. The tracking accuracy is thus not influenced by the braking, but the overshoot is reduced or even reduced avoided.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.

Der Verstärker ist zweiteilig und besteht aus dem Wechselstromverstärkerteil Vl, der der Steuerwicklung 2-4 des Ferrarismotors über den Kondensator K1The amplifier is in two parts and consists of the AC amplifier part Vl, that of the control winding 2-4 of the Ferrari motor via the capacitor K 1

009 647/200009 647/200

einen Wechselstrom zuführt, der der Eingangswechselspannung U_e bis zur Ubersteuerungsgrenze des Verstärkers Vl proportional ist. Dieser Steuerstrom bestimmt je nach Phasenlage und Größe der Eingangsspannung Drehrichtung und Drehmoment des Motors. Der Kondensator Kl bewirkt die für die Bildung eines Drehmomentes erforderliche Phasenverschiebung zwischen Hauptwicklung 1-3 und Steuerwicklung 2-4 des Motors.supplies an alternating current which is proportional to the input alternating voltage U _e up to the overload limit of the amplifier Vl. This control current determines the direction of rotation and torque of the motor depending on the phase position and the size of the input voltage. The capacitor Kl causes the phase shift between the main winding 1-3 and control winding 2-4 of the motor, which is necessary for the formation of a torque.

Der Verstärker besteht weiter aus dem Bremsstromverstärkerteil V 2, der der Steuerwicklung 2-4 einen Gleichstrom zuführt, der der Größe der Eingangswechselspannung U_e im Proportionalitätsbereich des Verstärkers VT. umgekehrt proportional ist. Bis zu einer bestimmten Größe der Eingangsspannung U_e ist der vom Verstärkerteil V2 gelieferte Bremsstrom »Null«. Sinkt die Eingangsspannung U_e unter die Proportionalitätsgrenze des Verstärkers V2, so steigt der Bremsstrom proportional der sinkenden Eingangsspannung U_e an, um bei der Eingangsspannung f/_e->0 ao seinen Höchstwert anzunehmen. Der durch die Wicklung 2-4 fließende Gleichstrom ruft in dem aus einem leitenden Hohlzylinder oder einer Scheibe bestehenden Läufer des Ferrarismotors einen Wirbelstrom hervor. Dieser Wirbelstrom bewirkt eine Bremsung des Läufers, die dessen Drehzahl proportional ist. Würde die Drehzahl »Null« werden, so würde auch der Wirbelstrom-Bremseffekt aufgehoben, und der Motor könnte das dem Steuerstrom entsprechende volle Anlaufmoment aufbringen. Da der Ferrarismotor bei der Drehzahln->0 sein Drehmomentmaximum besitzt, wird das Motordrehmoment durch die Wirbelstrombremsung nicht beeinträchtigt. Somit wird bei Einlauf des Motors in einen vorbestimmten Wert, bei dem U_e->0 sinkt, wohl die Stellgeschwindigkeit des Motors entsprechend dem ansteigenden Bremsstrom gemindert, nicht aber das Drehmoment des Motors durch diesen Bremsstrom beeinträchtigt. Dies bedeutet, daß der Motor durch den der sinkenden Eingangsspannung U_e proportional steigenden Bremsstrom mit sich kontinuierlich vermindernder Geschwindigkeit asymptotisch in seinen vorbestimmten Wert einläuft, ohne daß die Einstellgenauigkeit durch die Bremsung beeinträchtigt wird.The amplifier also consists of the braking current amplifier part V 2, which supplies the control winding 2-4 with a direct current that corresponds to the size of the input alternating voltage U _e in the proportional range of the amplifier VT. is inversely proportional. Up to a certain value of the input voltage U _e , the braking current supplied by the amplifier part V2 is “zero”. If the input voltage U _e falls below the proportional limit of the amplifier V2, the braking current rises proportionally to the falling input voltage U _e in order to assume its maximum value at the input voltage f / _e -> 0 ao. The direct current flowing through the winding 2-4 causes an eddy current in the rotor of the Ferrari motor, which consists of a conductive hollow cylinder or a disk. This eddy current causes the rotor to brake, which is proportional to its speed. If the speed were to become "zero", the eddy current braking effect would also be canceled and the motor could generate the full starting torque corresponding to the control current. Since the Ferrari motor has its maximum torque at the speed n-> 0 , the motor torque is not affected by the eddy current braking. Thus, when the motor runs in to a predetermined value at which U _e -> 0 drops, the actuating speed of the motor is reduced in accordance with the increasing braking current, but the torque of the motor is not impaired by this braking current. This means that the motor runs asymptotically to its predetermined value as a result of the braking current, which increases proportionally to the falling input voltage U _{e, at a continuously decreasing speed, without the setting accuracy being impaired by the braking.}

Claims

Claim:

Circuit arrangement for Ferrari motors with two-phase winding (main winding and control winding) for driving control devices or the like, which must come to a standstill at a predetermined setpoint, characterized in that the main winding (1-3) is connected directly to the network and the control winding (2nd -4) is fed via a two-part amplifier (Vl, V2) depending on the input voltage (U _e ) with direct and alternating current via a capacitor (Kl) , the direct current rising continuously up to a limit value and
Eddy current braking causes.

Considered publications:
German Patent No. 727,335;
Swiss Patent No. 320 541;
U.S. Patent No. 2,691,126;
"Elektrotechnische Zeitschrift", 1950, p. 44 r. Sp .; "AEG-Mitteilungen", 1940, pp. 266 to 268.

1 sheet of drawings