DE1110555B

DE1110555B - Electrical control device for exercise equipment

Info

Publication number: DE1110555B
Application number: DES63113A
Authority: DE
Inventors: Victor Arleth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-05-23
Filing date: 1959-05-23
Publication date: 1961-07-06

Description

Elektrische Steuervorrichtung für Übungsgeräte Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steuervorrichtung für Übungsgeräte zur Zielverfolgung, z. B. eines Flugzeuges, bei der von einem Bedienungsstand durch Betätigen von Stellhebeln ein Gerät durch elektrische Antriebe um zwei zweckmäßig aufeinander senkrecht stehende Achsen verdreht werden kann.Electrical control device for exercise machines The invention relates to rely on an electrical control device for exercise equipment for target tracking, z. B. an aircraft, in which from a control station by operating levers a device by electric drives by two expediently perpendicular to each other Axes can be rotated.

Die Steuervorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für jede Verdrehungsachse zwei hintereinandergeschaltete, jeweils einer anderen Richtung der Antriebe zugeordnete Steuerpotentiometer vorhanden sind, deren Abgriffe im Sinne einer Veränderung der Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit der Antriebsmotoren durch einen gemeinsamen Steuerhebel bewegbar sind, das Ganze derart, daß bei Durchtsteuerung des Nullbereiches der Drehgeschwindigkeit der Antriebsmotoren auch deren Drehrichtung geändert wird. Die Bereiche zweier Potentiometer können hierbei einander um ein einstellbares Maß überschneiden. Eine Vereinfachung kann man unter Umständen dadurch erreichen, daß die beiden Steuerpotentiometer zu einem einzigen Potentiometer mit festem Mittelabgriff, jedoch mit verschiebbarem Abgriff auf jeder Seite des Potentiometers, vereint sind.The control device according to the invention is characterized in that that for each axis of rotation two one behind the other, each one different There are control potentiometers assigned to the direction of the drives, their taps in terms of a change in the direction of rotation and the speed of rotation of the drive motors are movable by a common control lever, the whole thing in such a way that when thrown through of the zero range of the rotational speed of the drive motors and their direction of rotation will be changed. The ranges of two potentiometers can be compared to one another overlap adjustable dimension. A simplification can be made under certain circumstances achieve that the two control potentiometers become a single potentiometer with fixed center tap, but with movable tap on each side of the potentiometer, are united.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, deren Fig. 1 das elektrische Schaltschema darstellt, während Fig.2 und 3 die bauliche Zusammenfassung des Umformer- und Steuersatzes zu einem einheitlichen Gerät zeigen.An embodiment of the invention is shown in the drawings, 1 shows the electrical circuit diagram, while FIGS. 2 and 3 show the structural one Show the summary of the converter and tax rates into a single device.

Ein Antriebsmotor 1, der beispielsweise als Asynchronmotor ausgeführt ist, wird aus einem Dreiphasennetz 2 gespeist. Zwei Generatoren 3 und 4 sind den Bewegungen um eine horizontale Achse (Generator 3) und um die vertikale Achse (Generator 4) zugeordnet. Die im folgenden lediglich in Zuordnung zum Generator 3 und dem von diesem angetriebenen Motor 5 beschriebene Anordnung wiederholt sich in gleicher Weise für den Generator 4 und den von diesem angetriebenen Motor 6, jedoch ist der Einfachheit halber nur der den Maschinen 3 und 5 zugeordnete Teil dargestellt.A drive motor 1, which is designed, for example, as an asynchronous motor, is fed from a three-phase network 2. Two generators 3 and 4 are assigned to movements around a horizontal axis (generator 3) and around the vertical axis (generator 4). The arrangement described below only in association with the generator 3 and the motor 5 driven by it is repeated in the same way for the generator 4 and the motor 6 driven by it, but for the sake of simplicity only the part associated with the machines 3 and 5 is shown .

Der Motor 5 arbeitet über eine Kupplung 7 und ein Getriebe 8 auf den Teil 9, der um eine horizontale Achse verschwenkt werden soll. Zur Steuerung dieser Schwenkbewegung sind hierbei zwei Potentiometer 10 und 11 vorgesehen, deren Abgriffe 12 und 13 miteinander gekuppelt, also gemeinsam angetrieben werden, wobei die beiden Potentiometer in gegenläufigem Sinne bestrichen werden und sich die Bereiche teilweise überlappen.The motor 5 works via a clutch 7 and a gear 8 on the part 9 which is to be pivoted about a horizontal axis. To control this pivoting movement, two potentiometers 10 and 11 are provided, the taps 12 and 13 of which are coupled to one another, i.e. driven together, the two potentiometers being swept in opposite directions and the areas partially overlapping.

Die Potentiometer 10, 11 beaufschlagen einen nach Art eines Zweipunktreglers ausgebildeten Transistorverstärker 14, an dessen Stelle auch ein Magnetverstärker vorgesehen oder dem ein Magnetverstärker nachgeschaltet sein kann. Die erforderliche Energie wird aus einer Stromquelle 15 zugeführt, die beispielsweise aus einem nicht gezeichneten Transformator samt zugehörigem Gleichrichter besteht. Dem Generator 3 sind für die beiden Richtungen der von ihm zu erzeugenden Spannungen getrennte Erregerwicklungen 16 und 17 zugeordnet, die aus dem Transistorverstärker gespeist werden. Die Erregerwicklungen sind durch Gleichrichter 18 und 19 kurzgeschlossen, derart, daß ein Stromfluß in den Erregerwicklungen nur in der eingezeichneten Richtung fließen kann. Auf diese Weise wird beim Wegfall der Erregung ein rascher Abbau des magnetischen Feldes ermöglicht. In die Erregerstromkreise dieser Wicklungen sind noch Unterbrechungsstellen 20 und 21 eingeschaltet, denen je ein Widerstand 22 und 23 parallel geschaltet ist, so daß durch öffnung dieser Unterbrechungsstellen das Feld erheblich geschwächt und auf diese Weise eine rasche Stillsetzung des Antriebes ermöglicht wird. Dem Transistorverstärker ist außerdem noch über eine Leitung 24 eine Einflußgröße in Abhängigkeit von dem Strom in dem durch die Maschinen 3 und 5 gebildeten Kreis zugeführt, wodurch ein Ansteigen des Stromes über einen bestimmten Grenzwert verhindert werden kann, sowie über ein Leitungspaar 25 als weitere Einfiußgröße die von dem Generator abgegebene Spannung.The potentiometers 10, 11 act on a transistor amplifier 14 designed in the manner of a two-point controller, in the place of which a magnetic amplifier can also be provided or which can be followed by a magnetic amplifier. The required energy is supplied from a power source 15, which consists, for example, of a transformer (not shown) including an associated rectifier. Separate excitation windings 16 and 17, which are fed from the transistor amplifier, are assigned to the generator 3 for the two directions of the voltages to be generated by it. The excitation windings are short-circuited by rectifiers 18 and 19 in such a way that a current flow in the excitation windings can only flow in the direction shown. In this way, when the excitation ceases, a rapid reduction of the magnetic field is made possible. In the excitation circuits of these windings, interruption points 20 and 21 are switched on, each of which has a resistor 22 and 23 connected in parallel, so that the field is considerably weakened by opening these interruption points and in this way a rapid shutdown of the drive is made possible. The transistor amplifier is also supplied via a line 24 with an influencing variable depending on the current in the circuit formed by the machines 3 and 5, whereby an increase in the current above a certain limit value can be prevented, and via a line pair 25 as a further influencing variable voltage delivered by the generator.

Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, den Transistorverstärker 14 unmittelbar auf die Erregerwicklungen 16, 17 arbeiten zu lassen, wie dies bei Überbrückung der Stellen 20, 21 der Fall ist. Bei der beschriebenen Anordnung ist es also möglich, durch Betätigen der Potentiometer 10 und 11 den Generator in der jeweils gewünschten Richtung zu erregen, so daß der Motor 5 in dieser Richtung anläuft und den Teil 9 bewegt. Je weiter hierbei das Potentiometer verstellt wird, um so größer ist die Spannung und damit die Geschwindigkeit der Verdrehung. Bei einem plötzlichen Zurückdrehen des Potentiometers in die Ausgangsstellung kann die Geschwindigkeit sehr rasch auf Null herabgesetzt werden. so daß der Teil 9 genau in die gewünschte Stellung gebracht werden kann. Infolge des übergreifens der Potentiometer ist hierbei die Möglichkeit gegeben, unmittelbar anschließend eine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung anzusteuern, wobei durch die über Gleichrichter gebildeten Kurzschlußkreise ein rascher Abbau des Feldes der vorausgehenden Richtung erreicht wird, also die Trägheit dieses Systems weitgehend herabgesetzt wird.Under certain circumstances it can be useful to use the transistor amplifier 14 to let work directly on the excitation windings 16, 17, as in Bridging the positions 20, 21 is the case. With the described It is therefore possible to arrange the generator by operating potentiometers 10 and 11 to excite in the direction desired, so that the motor 5 in this direction starts up and moves part 9. The further the potentiometer is adjusted, the greater the tension and thus the speed of rotation. at suddenly turning the potentiometer back to the starting position can cause the Speed can be reduced to zero very quickly. so that part 9 is exactly can be brought into the desired position. As a result of the potentiometer overlapping there is the possibility of immediately following a movement in the opposite direction to be controlled, being formed by the rectifier Short circuits a rapid reduction of the field of the previous direction is achieved , so the inertia of this system is largely reduced.

Für den Fall, daß der Verdrehung des Teiles 9 bestimmte Grenzen zugeordnet werden müssen, die beispielsweise durch nicht gezeichnete Anschläge festgelegt werden können, werden zweckmäßig Endschalter 26 und 27 vorgesehen, die kurz vor diesen Anschlägen erreicht und betätigt werden und über Relais 28 die Unterbrechungsstellen 20 und 21. steuern, wodurch der Antrieb sofort stillgelegt wird.In the event that the rotation of the part 9 must be assigned certain limits, which can be set for example by not shown stops, limit switches 26 and 27 are expediently provided, which are reached and actuated shortly before these stops and the interruption points 20 via relays 28 and 21. control, whereby the drive is immediately shut down.

Die Erregung der Motoren 5 bzw. 6 erfolgt mit Hilfe von Erregerwicklungen 29, die aus einem aus Transformator und Gleichrichter gebildeten Umformersatz 30 aus dem Wechselstromnetz 2 mit konstantem Gleichstrom erregt werden.The excitation of the motors 5 and 6 takes place with the help of excitation windings 29, which consist of a transformer set 30 are excited from the alternating current network 2 with constant direct current.

Die Zusammenfassung des Umformer- und Steuersatzes in ein einheitliches, transportables Gerät ist in Fig. 2 und 3 dargelegt. Hierbei sind mit 31 zwei Rohre bezeichnet, die nach Art der Kufen eines Schlittens gebogen sind und eine Grundplatte 32 tragen, die zusammen mit dem Deckel 33 und Seitenwänden 34 das Gehäuse für den Satz bilden. Mit 35 ist hierbei eine Montageplatte bezeichnet, die in einem Gelenk 36 ausschwenkbar abgestützt ist und an ihrer Unterseite die Verdrahtungen trägt, während oben in einem abgeschlossenen Kästchen 37 der Transistorverstärker montiert ist. Die Verdrahtung führt zu Vielfachsteckdosen 38, die durch Langlöcher 39 in den Seitenwänden 34 des Gehäuses zugänglich sind. Der Motor 1 sowie die beiden Generatoren 3 und 4 können in dem durch die Kufenrohre umschlossenen Raum untergebracht sein.The summary of the converter and tax rate in a uniform, portable device is shown in Figs. There are two tubes with 31 referred to, which are curved in the manner of the runners of a slide and a base plate 32 wear, together with the cover 33 and side walls 34, the housing for the Build a sentence. With 35 here a mounting plate is referred to, which is in a joint 36 is supported so that it can be swiveled out and carries the wiring on its underside, while the transistor amplifier is mounted in a closed box 37 above is. The wiring leads to multiple sockets 38, which are inserted through elongated holes 39 in the side walls 34 of the housing are accessible. The engine 1 and the two generators 3 and 4 can be accommodated in the space enclosed by the runner tubes.

Die Verbindung zu den Motoren 5 und 6 einerseits sowie zu den aus den Potentiometern 10 und 11 bestehenden Betätigungseinrichtungen erfolgt mit Hilfe von Vieldrahtkabeln, die mit Hilfe von Mehrfachsteckern 40 an die Steckdosen 38 angeschlossen werden. Das Gehäuse wird zweckmäßig so ausgebildet, daß durch Lösen etwa von vier Schrauben der Deckel 33 abgenommen werden kann sowie gegebenenfalls durch Lösen von nochmals vier Schrauben auch eine Abnahme des die seitlichen Wände 34 bildenden Rahmens möglich ist. Es kann dann die Montageplatte 35 hochgeklappt werden, so daß alle Teile leicht für überwachung und etwaige Reparaturen bei geringem Arbeitsaufwand zugänglich sind. Besondere Vorteile bietet es hierbei, den Transistorverstärker 14 als in sich geschlossene Einheit auszuführen, die auf die Montageplatte mit Hilfe von in Buchsen eingreifenden Steckern aufgesetzt werden kann, wodurch gleichzeitig die Befestigung wie auch die elektrischen Anschlüsse hergestellt werden. In ähnlicher Weise können auch die als Stromquelle dienenden Umformersätze 15 bzw. 30 als mittels Stecker auswechselbare Einheiten ausgeführt werden.The connection to the motors 5 and 6 on the one hand and to the actuating devices consisting of the potentiometers 10 and 11 is made with the aid of multi-wire cables which are connected to the sockets 38 with the aid of multiple plugs 40. The housing is expediently designed so that the cover 33 can be removed by loosening about four screws and, if necessary, the frame forming the side walls 34 can also be removed by loosening another four screws. The mounting plate 35 can then be folded up so that all parts are easily accessible for monitoring and any repairs with little effort. It offers particular advantages here to design the transistor amplifier 14 as a self-contained unit, which can be placed on the mounting plate with the aid of plugs engaging in sockets, whereby the fastening as well as the electrical connections are made at the same time. In a similar way, the converter sets 15 or 30 serving as a power source can also be designed as units that can be exchanged by means of plugs.

Claims

CLAIMS: 1. Electrical control device for exercise machines for target tracking, e.g. B. an aircraft in which from a control station by Actuation of levers a device by electric drives by two useful mutually perpendicular axes can be rotated, characterized in that that for each axis of rotation two one behind the other, each one different Direction of the drives assigned control potentiometers (10, 11) are available, whose Taps (12, 13) in the sense of a change in the direction of rotation and the speed of rotation the drive motors (5, 6) are movable by a common control lever that Whole in such a way that when passing through the zero range of the rotational speed of Drive motors (5, 6) whose direction of rotation is also changed.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the control potentiometer (10. 11) with respect to the control areas overlap.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the two control potentiometers (10, 11) become a single potentiometer with fixed center tap, but with movable tap on each side of the potentiometer, are united.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that between the potentiometers (10, 11) and the drive motors (5, 6) or their excitation windings (29) a transistor amplifier (14) is switched on in a two-point circuit.

5. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the motors (5, 6) Parts of a Leonard sentence (3, 4, 5, 6) are, whereby change of the direction of rotation and the speed is done by changing the excitation.

6. Device according to Claim 4, characterized in that the transistor amplifier (14) is used as a preamplifier Magnetic amplifiers are still connected downstream.

7. Device according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the generator (3) for each direction of rotation separate excitation winding (16, 17) is assigned. ß.

Apparatus according to claim 7, characterized in that each field winding (16, 17) has a rectifier (18, 19) short-circuited for the current direction opposite to the working direction is.

9. Apparatus according to claim 5 and 6, characterized in that the adjustment range of the device is limited by limit switches (26, 27) in the associated excitation circuits Switch on resistors (22, 23).