DE1141011B

DE1141011B - Anordnung zur Drehzahlregelung eines Leonardmotors

Info

Publication number: DE1141011B
Application number: DES52446A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Roderich Baisch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-02-22
Filing date: 1957-02-22
Publication date: 1962-12-13

Description

Anordnung zur Drehzahlregelung eines Leonardmotors Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Drehzahlregelung eines Leonardmotors und hat besondere Bedeutung für Gleichstrom-Pendelmaschinen. Bei Gleichstrom-Pendelmaschinen wird, wie bereits bei anderen gesteuerten und geregelten Gleich- und Wechselstrommaschinen vorgeschlagen worden ist, ebenfalls angestrebt, Nebenschluß-Feldsteller zu vermeiden und diese durch kleinere und weniger Leistung verbrauchende Geräte zu ersetzen und dabei von einer Drehzahlsteuerung auf eine Drehzahlregelung überzugehen. Man könnte nun daran denken, z. B. an einer Gleichstrom-Pendelmaschine mit Rückumformer auf einfache Weise einen Kontaktregler so anzuschließen, daß die Kontaktreglerspule in Reihe mit einem verstellbaren Widerstand an die Ankerspannung gelegt wird. Der Ruhekontakt des Reglers würde dann im Erregerstromkreis der Gleichstrommaschine liegen. Wegen des Zweipunktverhaltens des Reglers muß aber dann die zu regelnde Größe, in diesem Fall die Ankerspannung, periodisch schwanken, damit der Kontaktregler arbeitet. Während bei vielen Leonardantrieben dieses schwache Pulsieren der Ankerspannung bedeutungslos ist, spricht aber eine empfindliche Maschine, wie dies gerade bei einer Pendelmaschine der Fall ist, auf die kleinste Spannungsänderung an, so daß sich diese Schwankungen an einem Zeigerausschlag der Waage bemerkbar machen. Diese Schaltung des Kontaktreglers ist also bei Pendelmaschinen nicht anzuwenden.
Es ist eine Drehzahlsteuer- und Regelanordnung bekanntgeworden, bei der das Feld des Leonardgenerators von einem Kontaktregler beeinflußt wird, der von der Differenz einer einstellbaren konstanten Spannung und einer der Drehzahl proportionalen Spannung erregt wird. Die drehzahlabhängige Spannung wird hierbei mit Hilfe einer mit dem Leonardmotor gekuppelten Tachodynamo gewonnen.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anordnung zur Drehzahlregelung eines Leonardmotors durch Steuerung des zeitlichen Mittelwertes des Erregerstromes des zugehörigen Leonardgenerators mit Hilfe eines Kontaktreglers, dessen Spule in einem Stromkreis liegt, der von einer der Regelabweichung proportionalen Spannung gespeist wird. Gemäß der Erfindung wird eine Verbesserung dadurch erzielt, daß in dem Stromkreis der Kontaktreglerspule eine dem Erregerstrom des Leonardgenerators proportionale intermittierende Zusatzspannung mittels eines von diesem Erregerstrom durchflossenen Widerstandes wirksam gemacht wird. Damit ist die Möglichkeit gegeben, eine Steuerung und Regelung von sehr empfindlichen Maschinen, wie Gleichstrom-Pendelmaschineu, mit Hilfe von Kontaktreglern vorzunehmen. Die der Regelabweichung proportionale Spannung stammt vorzugsweise von einem Magnetverstärker, der in Abhängigkeit von der Differenz des Drehzahl-Soll-und Drehzahl-Istwertes gesteuert wird. An Stelle des Magnetverstärkers ist es auch möglich, eine andere Einrichtung zu verwenden, die eine der Regelabweichung entsprechende, insbesondere derselben proportionale Spannung liefert. Bei einem konstant erregten Leonardmotor kann .die drehzahlabhängige Spannung in bekannter Weise von der Ankerspannung des Leonardmotors hergeleitet werden, zweckmäßig wird jedoch wie üblich ein Tachometerdynamo mit dem Leonardmotor gekuppelt.
Zur Bildung der Sollwertgröße kann ein verstellbarer Widerstand oder Spannungsteiler vorgesehen sein, an welchem eine gewünschte Sollspannung oder ein gewünschter Sollstrom einstellbar ist. An Stelle eines solchen Widerstandes kann auch eine Spannungs- oder Stromgröße von einer gesonderten Spannungsquelle hergeleitet werden, wobei der jeweilige Strom- oder Spannungswert einstellbar ist.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter schematischer Darstellung. Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Leonardsatz, bei dem ein Kontaktregler zur Konstanthaltung der Spannung bzw. der Drehzahl eines als Pendelmaschine verwendeten Leonard'motors eingesetzt wird.
Der Leonardgenerator ist mit G und der Motor mit M bezeichnet. Der Steuerkreis bzw. Erregerkreis für .den Leonardgenerator G enthält einen Transformator 1, Gleichrichter 2, einen Widerstand 3, die Feldwicklung 4, den Kontaktregler 5 sowie einen einstellbaren Widerstand 6. Mit diesen Schaltelementen allein arbeitet bereits die Pendelmaschine einwandfrei, wobei es sich allerdings nicht um eine Regelung, sondern nur um eine Steuerung handelt. Soll die Drehzahl geregelt werden, so ist eine drehzahlabhängige Spannungskomponente in den Meßkreis, d. h. in den Spulenkreis des Reglers einzufügen. Diese Spannung wird von einem Magnetverstärker 7 hergeleitet.
Eine Tachometermaschine T, die mit dem Motor M gekuppelt ist, liefert eine drehzahlproportionale Spannung an den Leitungen 8 und 9. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Wechselstromtachodynamo verwendet. Durch eine Gleichrichteranordnung 10 wird die Dreiphasenspannung der Wechselstromtachodynamo T gleichgerichtet und zwischen den Leitungen 8 und 9 eine drehzahlproportionale Gleichspannung erzeugt.
In den Steuerwicklungen a und b des Magnetverstärkers 7 fließt ein Steuerstrom entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen der am Widerstand 6 eingestellten Sollspannung und der von der Tachodynamo hergeleiteten Istspannung. Dieser Steuerstrom durchfließt die Steuerwicklung des Magnetverstärkers in dem Sinn, daß bei Zunahme der Regelabweichung die Ausgangsspannung des Magnetverstärkers verkleinert wird. Diese Spannungsverminderung, die ein Maß für die Drehzahlabweichung ist, wird durch den Kontaktregler ausgeregelt, was dann über das Feld des Leonardgenerators eine Änderung der Ankerspannung des Leonardmotars und damit dessen Drehzahl im gewünschten Sinne nach sich zieht.
Ein Kondensator 11 dient zur Glättung der Ausgangsspannung des Magnetverstärkers. über den Widerstand 12 wird der Vergleichskreis für die Soll-und Istspannung geschlossen. Statt die Sollspannung am Potentiometer bzw. einstellbaren Widerstand 6 abzugreifen, kann auch eine gesonderte Spannungsquelle hierfür herangezogen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Drehzahlregelung eines Leonardmotors durch Steuerung des zeitlichen Mittelwertes des Erregerstromes des zugehörigen Leonardgenerators mit Hilfe eines Kontaktreglers, dessen Spule in einem Stromkreis liegt, der von einer der Regelabweichung proportionalen Spannung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis der Kontaktreglerspule eine dem Erregerstrom des Leonardgenerators proportionale intermittierende Zusatzspannung mittels eines von diesem Erregerstrom durchflossenen Widerstandes wirksam gemacht wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Regelabweichung proportionale Spannung von einem Magnetverstärker stammt, der in Abhängigkeit von der Differenz des Drehzahl-Soll- und des Drehzahl-Istwertes gesteuert wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Sollwertgröße ein verstellbarer Widerstand oder Spannungsteiler vorgesehen ist, an welchem ein der gewünschten Drehzahl entsprechender Spannungsoder- Stromwert einstellbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Sollwertgröße eine gesonderte einstellbare Spannungsquelle vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 903 478, 881237, 626 866; USA: Patentschrift Nr. 1905 275.