DE1102875B

DE1102875B - Control device with an amplifier for the controlled variables given as weak direct current signals

Info

Publication number: DE1102875B
Application number: DEW23587A
Authority: DE
Inventors: Frank Slamar
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1957-07-05
Filing date: 1958-06-26
Publication date: 1961-03-23

Description

Regeleinrichtung mit einem Verstärker für die als schwache Gleichstromsignale gegebenen Regelgrößen Es sind Gleichstromverstärker bekannt, die einen fremdgeführten Wechselrichter, einen Transformator, einen Wechselspannungsverstärker und einen Transduktor enthalten, wobei Wechselrichter und Demodulator synchron durch einen gemeinsamen Impulsgeber gesteuert werden. Bei Regelkreisen tritt nun oftmals das Problem auf, als schwache Gleichstromsignale gegebene Regelgrößen wirksam zu verstärken. So ist es z. B. bei der Zugspannungsregelung in Antrieben für bandförmiges Gut üblich, eine Anzahl von verhältnismäßig schwachen Gleichstromsignalen zur Berücksichtigung verschiedener Regel- und Korrekturgrößen einem Magnetverstärker zuzuführen, der die Erregung eines Leonardgenerators für den Antriebsmotor steuert.Control device with an amplifier for the as weak direct current signals given controlled variables DC amplifiers are known which have an externally driven Inverter, a transformer, an AC voltage amplifier and a Transductor included, with inverter and demodulator synchronized by one common pulse generator can be controlled. This often occurs with control loops The problem of effectively amplifying controlled variables given as weak direct current signals. So it is z. B. usual for tension control in drives for belt-shaped goods, a number of relatively weak DC signals for consideration to feed various control and correction variables to a magnetic amplifier, the controls the excitation of a Leonard generator for the drive motor.

Eine besonders gute Regelung, insbesondere Geschwindigkeitsregelung, läßt sich bei der Regeleinrichtung nach der Erfindung unter Verwendung von Gleichstromverstärkern der vorgenannten Art erfindungsgemäß dadurch erzielen, daß dem Demodulator ein vom Impulsgeber für den fremdgeführten Wechselrichter gesteuerter Impulsbreitenmodulator nachgeschaltet und dessen Ausgangssignale verstärkt als Stehgröße der Regelstrecke zugeführt sind, von der eine oder mehrere Regelgrößen auf parallel geschaltete Eingänge des Wechselrichters geführt sind. Bei gleichzeitigem Auftreten mehrerer Regelgrößen ist somit die Summe derselben maßgebend, so daß auch der Demodulator am Ausgang schon verstärkte Rechteckimpulse abgibt, die in Phase mit den Führungsgrößen des Wechselrichters sind und den Regelgrößen bzw. ihren Summenwerten entsprechen. Die Ausgangsspannung des Demodulators ist also stets ein getreues Abbild der Eingangsspannung des Wechselrichters. Zur Beeinflussung der Regelstrecke werden aber zweckmäßig nicht diese Spannungen als solche zugeführt, sondern erst eine Impulsbreitenmodulation vorgenommen, wie dies in anderer Weise schon vorgeschlagen worden ist. Zur Impulsbreitenmodulation der Ausgangsimpulse des Modulators ist diesem daher -der Impulsbreitenmodulator nachgeschaltet, dessen Ausgangsimpulse eine Breite haben, die der Amplitude der Modulatorausgangsimpulse proportional ist.A particularly good control, especially speed control, can be used in the control device according to the invention using direct current amplifiers achieve the aforementioned type according to the invention in that the demodulator a from Pulse generator for the externally guided inverter controlled pulse width modulator downstream and its output signals are amplified as the standing variable of the controlled system are supplied, of which one or more controlled variables on inputs connected in parallel of the inverter. When several controlled variables occur at the same time the sum of these is therefore decisive, so that the demodulator at the output already emits amplified square-wave pulses that are in phase with the reference variables of the Inverter and correspond to the controlled variables or their total values. the The output voltage of the demodulator is therefore always a true representation of the input voltage of the inverter. However, it is not practical to influence the controlled system these voltages are supplied as such, but only a pulse width modulation made, as has already been suggested in another way. For pulse width modulation the output pulse of the modulator is therefore the pulse width modulator downstream, the output pulses of which have a width that corresponds to the amplitude of the Modulator output pulses is proportional.

Eine einfache und in weiten Grenzen variierbare Impulsbreitenmodulation kann unter Anwendung anderweitig vorgeschlagener Dreieckimpulse erreicht werden, wenn der Impulsbreitenmodulator eingangsseitig noch von Dreieckimpulsen beaufschlagt wird, die mittels eines Impulsformers aus den Rechteckimpulsen des Impulsgebers für den fremdgeführten Wechselrichter phasengleich abgeleitet werden. Im Impulsbreitenmodulator werden somit die Gleichstromimpulse des Demodulators, die ja veränderliche Amplituden und konstante Breiten haben, in Verbindung mit den Dreieckimpulsen zu annähernd rechteckförmigen Impulsen konstanter Amplitude und veränderlicher Breite umgewandelt. Sie können dann über einen nachgeschalteten Impulsverstärker einem Magnetverstärker zugeführt werden, der die Erregerwicklung für einen Leonardgenerator speist. Der Verstärker, der Modulator, der Impulsformer und der Impulsverstärker können vorteilhaft mit Transistoren bestückt sein.A simple pulse width modulation that can be varied within wide limits can be achieved using triangular pulses suggested elsewhere, if the pulse width modulator is still receiving triangular pulses on the input side is generated from the square-wave pulses of the pulse generator by means of a pulse shaper can be derived in phase for the externally guided inverter. In the pulse width modulator thus the DC pulses of the demodulator, the variable amplitudes and have constant widths, in conjunction with the triangular pulses to approximately rectangular pulses of constant amplitude and variable width are converted. You can then use a downstream pulse amplifier to turn it into a magnetic amplifier are supplied, which feeds the field winding for a Leonard generator. Of the The amplifier, the modulator, the pulse shaper, and the pulse amplifier can be beneficial be equipped with transistors.

Die Erfindung ist an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nachfolgend noch näher erläutert.The invention is based on the exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail below.

Gemäß Fig. 1 ist als Impulsgeber ein selbstgeführter Wechselrichter 9 vorgesehen, der zwei N-P-N-Transistoren 10 und 11 enthält. Als Speisespannung dient die Spannung einer Batterie 12. Im Kollektorstromkreis der beiden Transistoren liegt je eine Hälfte einer Wicklung 16 des Transformators 15, der mit zusätzlichen Wicklungen 13 und 14 zur Steuerung der Transistoren 10 und 11 versehen ist.According to FIG. 1, a self-commutated inverter is used as the pulse generator 9 is provided which contains two N-P-N transistors 10 and 11. As supply voltage the voltage of a battery 12 is used. In the collector circuit of the two transistors is one half of a winding 16 of the transformer 15, which is with additional Windings 13 and 14 for controlling the transistors 10 and 11 is provided.

Der Wechselrichter 9 ist nicht Gegenstand der Erfindung. Zu seiner Wirkungsweise sei hier nur kurz bemerkt, daß die Transistoren 10 und 11 gesperrt und geöffnet werden, so daß in der Sekundärwicklung 19 des Transformators 15 eine etwa rechteckförmige Wechselspannung induziert wird.The inverter 9 is not the subject of the invention. To his Mode of operation is only briefly noted here that the transistors 10 and 11 are blocked and are opened so that in the secondary winding 19 of the transformer 15 a approximately square-wave alternating voltage is induced.

An die Sekundärwicklung 19 ist ein fremdgeführter Wechselrichter 22 angeschlossen, der zwei Transistoren 20 und 21 enthält. Die Transistoren werden durch die an der Wicklung 19 entstehende Rechteckspannung abwechselnd gesperrt und geöffnet und wirken als kontaktloser Zerhacker für die über die Leitungen 23 und 26 eingeführte Signalspannung. Sie setzt sich aus den Signalen an den Eingängen :1, B, C zusammen. Durch die Zerhackerwirkung entsteht an der Primärwicklung 24 eines Transformators 25 eine Wechselspannung, deren Amplitude dem Eingangssignal proportional ist.An externally guided inverter 22 is connected to the secondary winding 19 connected, which contains two transistors 20 and 21. The transistors will due to the square-wave voltage generated on winding 19 alternately locked and opened and act as a contactless chopper for those over the lines 23 and 26 introduced signal voltage. It is made up of the signals at the inputs : 1, B, C together. The chopping action produces 24 on the primary winding a transformer 25 an alternating voltage, the amplitude of which corresponds to the input signal is proportional.

An die Sekundärwicklung 28 des Transformators 25 ist ein Wechselspannungsverstärker 31 angeschlossen, der aus Transistoren 30 und 39 in Kaskade besteht. jeder der beiden Transistoren ist mit einem RC-Glied 33, 35 bzw. 40, 41 zwischen Emitter und Bezugsleitung 34 versehen. Ferner sind die Transistoren mit Basiswiderständen 32, 43 und Kopplungskondensatoren 29, 36 ausgerüstet. Die Stromversorgung geschieht mittels einer Gleichstromquelle 38, die einerseits über den Widerstand 37 und andererseits über die Leitung 46, 49 die Kollektorspannung für die beiden Transistoren liefert. Über Widerstände 45 und 42 wird durch Spannungsteilung mit den Widerständen 32 und 43 eine Vorspannung für die Transistoren erzeugt. Die Wirkungsweise eines solchen Transistorverstärkers kann als bekannt vorausgesetzt werden.An AC voltage amplifier is connected to the secondary winding 28 of the transformer 25 31 connected, which consists of transistors 30 and 39 in cascade. each of the two Transistors is connected to an RC element 33, 35 or 40, 41 between the emitter and the reference line 34 provided. Furthermore, the transistors with base resistors 32, 43 and coupling capacitors 29, 36 equipped. Power is supplied by means of a direct current source 38, on the one hand via the resistor 37 and on the other hand via the line 46, 49 supplies the collector voltage for the two transistors. Via resistors 45 and 42 becomes a bias voltage by dividing the voltage with resistors 32 and 43 generated for the transistors. How such a transistor amplifier works can be assumed to be known.

In den Kollektorstromkreis des Transistors 39 ist die Primärwicklung 47 eines Transformators 48 geschaltet, dessen Sekundärwicklung 50 die Eingangsspannung für einen Demodulator 53 liefert. Der Demodulator besteht aus zwei Transistoren 51 und 52, die über eine zweite Sekundärwicklung 55 des Transformators 15 synchron mit dem Wechselrichter 22 gesteuert werden. An den Klemmen 54 und 56 entsteht die Ausgangsspannung des Demodulators.The primary winding is in the collector circuit of transistor 39 47 of a transformer 48 connected, the secondary winding 50 of which is the input voltage for a demodulator 53 supplies. The demodulator consists of two transistors 51 and 52, the synchronous via a second secondary winding 55 of the transformer 15 can be controlled with the inverter 22. At the terminals 54 and 56 is created Output voltage of the demodulator.

In Fig. 2 ist eine komplette Regeleinrichtung für die Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors 60 schematisch dargestellt, die den Verstärker nach Fig. 1 enthält. Der Demodulator 53 liefert ein Signal an einen Impulsbreitenmodulator61, der aus dem Impulsgeber 9 über einen Impulsformer 62 durch Dreieckimpulse getaktet wird. Die Ausgangsimpulse des Modulators 61 werden mittels eines Impulsverstärkers 63 verstärkt und einem Magnetverstärker 64 zugeführt, an den die Erregerwicklung 65 eines Leonardgenerators 66 angeschlossen ist. Eine weitere Wicklung 67 des Generators 66 ist über eine Rückführeinrichtung 68 zur Stabilisierung an den Signaleingang A des Wechselrichters 22 angeschlossen. Ferner wird aus dem Ankerkreis, beispielsweise von einem Widerstand 69, ein Strombegrenzungssignal über eine Begrenzungseinrichtung 70 dem Signaleingang B zugeführt. Die Drehzahl des Motors 60 wird mit Hilfe einer Tachometermaschine 71 erfaßt und einer Steuereinrichtung 72 zugeführt, die ein entsprechendes Signal an den Eingang C des Wechselrichters 22 liefert.In Fig. 2 a complete control device for the speed control of a DC motor 60 is shown schematically, which contains the amplifier of FIG. The demodulator 53 supplies a signal to a pulse width modulator 61, which is clocked from the pulse generator 9 via a pulse shaper 62 by triangular pulses. The output pulses of the modulator 61 are amplified by means of a pulse amplifier 63 and fed to a magnetic amplifier 64 to which the excitation winding 65 of a Leonard generator 66 is connected. Another winding 67 of the generator 66 is connected to the signal input A of the inverter 22 via a feedback device 68 for stabilization. Furthermore, a current limiting signal is fed from the armature circuit, for example from a resistor 69, to the signal input B via a limiting device 70. The speed of the motor 60 is detected with the aid of a tachometer machine 71 and fed to a control device 72 which supplies a corresponding signal to the input C of the inverter 22.

In Fig. 3 is der Demodulator 53 nochmals dargestellt und der Anschluß des Impulsbreitenmodulators gezeigt. Zur Glättung des Signals können eine Drossel 75 und ein Kondensator 77 verwendet werden. Das Signal wird einem Transistor T, mit Basiswiderstand 78 zugeführt. Der Transistor T2 liegt in Reihe mit einem weiteren Transistor Ti an der Spannung E einer Gleichspannungsquelle 84. Der Transistor T1 bildet die Endstufe eines Impulsformers, der aus einem T-Glied mit zwei Widerständen 80 und 81 und einem Kondenstor 86 bestellt. Das T-Glied bildet ein Integriernetzwerk zur Umformung der Rechteckimpulse in Dreieckinipulse, die dem Basiswiderstand 83 des Transistors Ti zugeführt werden.In Fig. 3 the demodulator 53 is shown again and the connection of the pulse width modulator is shown. A choke 75 and a capacitor 77 can be used to smooth the signal. The signal is fed to a transistor T 1 with a base resistor 78. The transistor T2 is connected in series with a further transistor Ti at the voltage E of a direct voltage source 84. The transistor T1 forms the output stage of a pulse shaper, which consists of a T element with two resistors 80 and 81 and a capacitor 86. The T-element forms an integrating network for converting the square-wave pulses into triangular-pulse pulses, which are fed to the base resistor 83 of the transistor Ti.

Die Wirkungsweise sei an Hand der Fig. S A bis 5 D erläutert. Der Transistor T1 erhält ein Dreieck-oder SägezahnsignalIbl, das zwischen den Grenzen Ib i min und Ib i max schwankt. Dadurch wird eine unendliche Anzahl von Kennlinien zwischen diesen Grenzwerten entstehen. Der Transistor T2 hat eine ähnliche Charakteristik und erhält ein Bezugssignal, das je nach seiner Größe eine Kennlinie hervorruft. Diese Kennlinien können zwischen 1b2min und Ib2mnx liegen. jedesmal, wenn die Kennlinien des Transistors Ti und des Transistors T2 einander überstreichen, tritt an jedem der beiden Transistoren ein Wechsel der Kollektorspannung auf, wie in Fig. 5 D veranschaulicht. Dadurch entstehen annähernd rechteckförmige Wellen mit einer Breite, die dem Bezugssignal des Transistors T2 proportional ist. Fig. S C zeigt, wie diese Wellen aus dem dreieckigen Eingangssignal des Transistors T1 ausgeschnitten werden.The mode of operation is explained with reference to FIGS. 5A to 5D. The transistor T1 receives a triangular or sawtooth signal Ib i which fluctuates between the limits Ib i min and Ib i max. This will result in an infinite number of characteristics between these limit values. The transistor T2 has a similar characteristic and receives a reference signal which, depending on its size, produces a characteristic. These characteristics can be between 1b2min and Ib2mnx lie. every time the characteristics of the transistor Ti and the transistor T2 cross each other, a change in the collector voltage occurs at each of the two transistors, as illustrated in FIG. 5D. This creates approximately square waves with a width that is proportional to the reference signal of the transistor T2. Fig. SC shows how these waves are cut out from the triangular input signal of transistor T1.

Die Impulsbreite und der Anstieg der Impulse kann folgendermaßen berechnet werden. Für jeden Transistor gilt die Gleichung Durch Reihenschaltung zweier solcher Transistoren erhält man die Gleichung Wenn Rcl$Rcz ist, so ist Diese Bedingung kann aus den Fig. 5 A bis 5 D entnommen werden, da dIcl um seinen zweifachen Wert variieren muß, um dIc2 völlig zu überstreichen.The pulse width and the rise of the pulses can be calculated as follows. The equation applies to every transistor The equation is obtained by connecting two such transistors in series If Rcl $ Rcz is, so is This condition can be seen in FIGS. 5A to 5D, since dIcl must vary by twice its value in order to completely cover dIc2.

In den Formeln bedeutet A Ic den Betrag der Kollektorstromänderung, die erforderlich ist. um eine volle Spannungsänderung am Transistor herbeizuführen, Ec die Kollektorspannung, Rc den Kollektorwiderstand.In the formulas, A Ic means the amount of collector current change that is required. to bring about a full voltage change on the transistor, Ec the collector voltage, Rc the collector resistance.

Die Gleichung (1) bestimmt den Betrag der erforderlichen Kollektorstromänderung für die Erzeugung der Impulse. Aus der Gleichung kann man entnehmen, daß dIc für beide Transistoren möglichst klein gehalten werden soll, um eine annähernd rechteckige Impulsform zu erhalten. Die Kollektorspannung Ec soll daher klein und der Kollektorwiderstand Rc groß sein. Wenn die Transistoren verschiedene Kollektorwiderstände haben, rnuß die Gleichung (1 A) verwendet werden.Equation (1) determines the amount of required collector current change for generating the impulses. From the equation it can be seen that dIc for both transistors should be kept as small as possible, around an approximately rectangular To get pulse shape. The collector voltage Ec should therefore be small and the collector resistance Rc be great. If the transistors have different collector resistances, so be the equation (1 A) can be used.

Wenn man den gesamten Änderungsbereich zwischen Ib 1 min und Ib 1 max kennt, kann man auch genau berechnen, welcher Teil des Dreiecksignals im Ausgangsimpuls erscheint. Es ist wobei X den Prozentsatz des aus dem Dreiecksignal ausgeschnittenen Signals angibt.If you know the entire range of change between Ib 1 min and Ib 1 max, you can also calculate exactly which part of the triangular signal appears in the output pulse. It is where X is the percentage of the signal clipped from the triangle waveform.

Die Anstiegszeit d t des Impulses (vgl. Fig. 5 D) kann folgendermaßen berechnet werden. Die Zeit, die erforderlich ist, um von lb"in zu Iblmax zu kommen, ist daher Darin bedeutet F die Frequenz des Dreiecksignals. Die Kollektorelektrode des Transistors T, ist über einen Kopplungskondensator an die Basiselektrode des Transistors 89 angeschlossen, der als Impulsverstärker wirkt. Zur Vorspannung dient eine Spannungsquelle 90. Die Speisespannung für den Impulsverstärker wird von einer Spannungsquelle 98 geliefert, wobei in den Kollektorstromkreis die Steuerwicklungen 94, 96 eines Magnetverstärkers 64 gelegt sind. Ferner sind im Kollektorkreis ein Strombegrenzungswiderstand 93 und eine Glättungsdrossel 92 angeordnet. Parallel zum Transistor liegt eine Nullanode 99 zur Vermeidung von Überspannungen, die durch die induktive Belastung des Impulsverstärkers entstehen können.The rise time d t of the pulse (see FIG. 5 D) can be calculated as follows. The time it takes to get from lb "in to Iblmax is therefore Here F means the frequency of the triangular signal. The collector electrode of the transistor T 1 is connected via a coupling capacitor to the base electrode of the transistor 89, which acts as a pulse amplifier. A voltage source 90 is used for biasing. The supply voltage for the pulse amplifier is supplied by a voltage source 98, the control windings 94, 96 of a magnetic amplifier 64 being placed in the collector circuit. Furthermore, a current limiting resistor 93 and a smoothing choke 92 are arranged in the collector circuit. A neutral anode 99 is located parallel to the transistor in order to avoid overvoltages which can arise from the inductive load on the pulse amplifier.

Der Magnetverstärker 64 kann in beliebiger Weise aufgebaut sein. Im Ausführungsbeispiel ist ein Selbstsättigungsverstärker in Brückenschaltung gewählt, der aus zwei Kernen 95 und 97 mit Arbeitswicklungen 103, Selbstsättigungsventilen 104 und Gleichrichterventilen 105 besteht. Die Speisespannung wird an den Klemmen 106 zugeführt. Zur Einstellung des Arbeitspunktes des Magnetverstärkers dient in bekannter Weise ein Vormagnetisierungskreis mit Wicklungen 100, einer Gleichspannungsquelle 102 und einem Vorschaltwiderstand 101.The magnetic amplifier 64 can be constructed in any desired manner. in the Embodiment a self-saturation amplifier in bridge circuit is chosen, that of two cores 95 and 97 with working windings 103, self-saturation valves 104 and rectifier valves 105 consists. The supply voltage is applied to the terminals 106 supplied. To set the operating point of the magnetic amplifier is used in known manner a bias circuit with windings 100, a DC voltage source 102 and a series resistor 101.

Die vom Impulsverstärker 89 gelieferten Impulse steuern mit ihrem Gleichstrommittelwert den Magnetverstärker derart aus, daß die Erregerwicklung des Leonardgenerators in der gewünschten Weise mit Erregerstrom versorgt wird.The pulses supplied by the pulse amplifier 89 control with their DC mean value of the magnetic amplifier in such a way that the excitation winding of the Leonard generator is supplied with excitation current in the desired manner.

In Fig. 4 sind die einzelnen Hilfseinrichtungen für die Regelung näher dargestellt. Der Rückführkreis 68 für die Stabilisierung enthält ein Potentiometer 110, das an eine Hilfswicklung 67 des Generators 66 angeschlossen ist. Der Abgriff 111 dieses Potentiometers ist über einen einstellbaren Widerstand 113 und einen Festwiderstand 114 mit dem Impulseingang A des Wechselrichters verbunden. Ein Kondensator 115 sorgt für die erforderliche Zeitkonstante der Rückführung.In Fig. 4, the individual auxiliary devices for the control are more detailed shown. The stabilization feedback loop 68 includes a potentiometer 110, which is connected to an auxiliary winding 67 of the generator 66. The tap 111 of this potentiometer is via an adjustable resistor 113 and a Fixed resistor 114 connected to the pulse input A of the inverter. A capacitor 115 provides the necessary time constant for the feedback.

Die Strombegrenzungseinrichtung 70 besteht aus einer Gleichrichterbrücke 116, die über ein Potentiometer 118 an einen Widerstand 69 im Ankerkreis des Leonardsatzes angeschlossen ist. An die Gleichspannungspole des Gleichrichters ist eine Bezugsspannung angeschlossen, die mittels eines Abgriffes 124 von einem Potentiometer 125 abgenommen wird, das in Reihe mit einem Widerstand 127 an einer Gleichspannungsquelle 126 liegt. Der Abgriff des Potentiometers 122 ist über Widerstände 123, 121 an den Eingang B des Wechselrichters angeschlossen. Parallel zum Widerstand 123 und zum abgegriffenen Teil des Potentiometers 118 liegt ein RC-Glied 119, 120. Die am Abgriff 124 eingestellte Spannung dient zur Vorgabe des Grenzwertes für den Ankerstrom.The current limiting device 70 consists of a rectifier bridge 116, which via a potentiometer 118 to a resistor 69 in the armature circuit of the Leonard theorem connected. A reference voltage is applied to the DC voltage poles of the rectifier connected, which is removed from a potentiometer 125 by means of a tap 124 which is connected in series with a resistor 127 to a DC voltage source 126. The tap of the potentiometer 122 is connected to the input via resistors 123, 121 B of the inverter connected. In parallel with resistor 123 and the tapped An RC element 119, 120 is part of the potentiometer 118. The one set at the tap 124 Voltage is used to specify the limit value for the armature current.

Die Steuereinrichtung 72 enthält eine Tachometermaschine 71, deren Ausgangsspannung eine Sollspannung entgegengeschaltet ist, die von einer Spannungsquelle 131 am Potentiometer 130 erzeugt und mittels des Abgriffes 130' eingestellt wird. Das Regelabweichungssignal wird mittels des Abgriffes 137 einem Potentiometer 133 entnommen, das im Ankerkreis der Tachometermaschine liegt, und über einen Widerstand 138 dem Eingang C des Wechselrichters zugeführt. Im Kreis der Tachometermaschine sind ferner noch ein RC-Glied 132, 136 sowie ein Begrenzungsglied 134 vorgesehen. Das Begrenzungsglied besteht aus einem Gleichrichtersatz, an dessen Gleichspannungspole eine Gleichspannungsquelle 135 angeschlossen ist. Es wirkt so, daß der über einen festgesetzten Maximalwert ansteigende Betrag der Regelabweichung durch die vorgespannten Ventile kurzgeschlossen wird.The control device 72 includes a tachometer machine 71, whose Output voltage is counteracted by a setpoint voltage from a voltage source 131 is generated at the potentiometer 130 and set by means of the tap 130 '. The control deviation signal is sent to a potentiometer 133 by means of the tap 137 taken, which is in the armature circuit of the tachometer machine, and via a resistor 138 fed to the input C of the inverter. In the circle of the speedometer machine an RC element 132, 136 and a limiting element 134 are also provided. The limiting element consists of a set of rectifiers connected to its DC voltage poles a DC voltage source 135 is connected. It seems like he's about you fixed maximum value increasing amount of control deviation due to the preloaded Valves is short-circuited.

Die in Fig.4 dargestellten Einrichtungen sind in üblicher Weise aufgebaut. Die Stabilisierungseinrichtung 68 dient zur Erzielung der erforderlichen Dämpfung im Regelkreis. Der Strombegrenzer 70 verhindert einen übermäßigen Ankerstrom bei raschen Geschwindigkeitsänderungen, und die Steuereinrichtung 72 liefert das Regelabweichungssignal an den Regler, um die Geschwindigkeit des Motors auf dem eingestellten Wert zu halten.The devices shown in Figure 4 are constructed in the usual way. The stabilization device 68 is used to achieve the required damping in the control loop. The current limiter 70 prevents excessive armature current at rapid changes in speed, and the controller 72 provides the control error signal to the controller to keep the speed of the motor at the set value.

Die einzelnen Signale werden in Parallelschaltung dem Eingang des Wechselrichters 22 in Fig. 1 und 2 zugeführt, wobei als besonderer Vorteil in regeltechnischer Hinsicht zu werten ist, daß zwischen dem Regelvergleichskreis und dem eigentlichen Regler eine Potentialtrennung durch den Transformator 25 gesichert ist. Bei der Verwendung von reinen Schalttransistorreglern ist eine solche Potentialtrennung nicht vorhanden, was bei manchen Regeleinrichtungen Schwierigkeiten bringt. Von wesentlicher Bedeutung ist auch, daß das Problem der Nullpunktwanderung und sonstige mit Gleichstromverstärkern im Zusammenhang stehende Schwierigkeiten beim Erfindungsgegenstand vermieden werden.The individual signals are connected in parallel to the input of the Inverter 22 in Fig. 1 and 2 supplied, with a particular advantage in control technology It is important to evaluate the fact that between the rule comparison circle and the actual Regulator a potential separation through the transformer 25 is ensured. In the Such a potential separation is the use of pure switching transistor regulators not available, which causes difficulties with some control systems. from It is also essential that the problem of zero migration and other Difficulties in the subject matter of the invention related to DC amplifiers be avoided.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control device with an amplifier for the controlled variables given as weak direct current signals, which contains an externally guided inverter, a transformer, an AC voltage amplifier and a demodulator, the inverter and demodulator being controlled synchronously by a common pulse generator, characterized in that the demodulator ( 53) is followed by a pulse width modulator (61) controlled by the pulse generator (9) and the output signals of which are amplified and fed as manipulated variables to the controlled system, from which one or more controlled variables are fed to inputs of the inverter (22) connected in parallel.

2. Control device according to claim 1, characterized in that that the pulse width modulator (61) via a pulse shaper (62) for conversion of the input pulses of the inverter (22) in triangular pulses depending on the control is brought from the output of the pulse generator (9).

3. Control device according to Claim 1 or 2, characterized in that the pulse width modulator (61) has a pulse amplifier (63) and possibly a downstream magnetic amplifier (64) is connected to the controlled system.

4. Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that as amplifier, switching and rectifier elements Transistors are used.

5. Control device according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that in addition to the control deviation, further feedback and correction variables are supplied as control variables to the DC voltage inputs (A, B and C) of the inverter (22).

6. Control device according to an or several of the preceding claims for the speed control of Leonard drives, characterized by the connection of a field winding (65) of the Leonard generator (66) to the magnetic amplifier (64).

7. Control device according to claim 6, characterized by connecting a second field winding (67) of the Leonard generator to the first DC voltage input (A) via a feedback device serving for stabilization (68). B.

Control device according to claim 6 or 7, characterized in that one the armature current proportional size over a limiting device (70) to the second DC voltage input (B) is supplied as a current-limiting controlled variable.

9. Control device according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that one the speed of the Leonard drive proportional voltage of a control device (72), the output signals of which are fed to the third DC voltage input (C) are supplied. References Considered: U.S. Patent No. 2,562 006; ATM - Sheet Z 634-10, January 1953; Electronics magazine, April 1955, p. 135 to 137.