DE1190087B

DE1190087B - Control arrangement for the analog setting of a digitally specified position using resolvers and multiple tapped transformers

Info

Publication number: DE1190087B
Application number: DEL45104A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilfried Fritzsche; Klaus Gajke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1963-06-14
Filing date: 1963-06-14
Publication date: 1965-04-01

Description

Regelanordnung zur analogen Einstellung einer digital vorgegebenen Position mittels Drehmelder und vielfach angezapfter Transformatoren Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Regelanordnung zur analogen Einstellung einer digital vorgegebenen Position mittels Drehmelder und vielfach angezapfter Transformatoren.Control arrangement for the analog setting of a digitally specified Position by means of resolvers and multiple tapped transformers The present one The invention relates to a control arrangement for the analog setting of a digital predetermined position by means of a resolver and multiple tapped transformers.

Zum Verständnis der vorliegenden Erfindung ist zunächst auf die bekannten Anordnungen der oben bezeichneten Art einzugehen. Das Prinzip einer solchen Anordnung in. einfachster Form ist in F i g. 1 dargestellt. In F i g. 1 stellt das Organ 2 einen Drehmelder dar. Dieser besteht aus einer elektrischen Maschine, dessen Ständerwicklung eine symmetrische Dreiphasenwicklung 5 trägt. Der Läufer 6 dieses Drehmelders wird von einer einphasigen Wechselspannung U - erregt. Der Läufer 6 induziert in die Ständerwicklung eine unsymmetrische Dreiphasenspannung. Diese vom Drehmelder auf der Empfängerseite erzeugte unsymmetrische Dreiphasenspannung wird zu der Geberseite geführt. Die Geberseite besteht aus einem Transformator 1, dessen Primärwicklung 4 eine symmetrische Dreiphasenwicklung ist. über diese Primärwicklung wird der Transformator 1 von der unsymmetrischen Dreiphasenspannung des Drehmelders 2 erregt. Die Sekundärwicklung des Transformators 1 ist eine Spezialwicklung mit vielen Anzapfungen. Diese Wicklung ist so ausgebildet und: die Anzapfungen sind so ausgewählt, daß bei Erregung des Transformators mit einem symmetrischen Drehspannungssystem an allen Anzapfungen eine Wechselspannung auftritt, deren Größe konstant ist und deren Phasenlage sich von Anzapfung zu Anzapfung um gleichbleibende Winkel ändert. Bei der Erregung mit dem von dem Drehmelder gelieferten unsymmetrischen Dreiphasensystem ist die Phasenlage der an jeder Anzapfung auftretenden Spannung gleich, jedoch ändert sich die Größe sinusförmig mit der Winkellage des Abgriffs. In F i g. 2 ist der Scheitelwert d U der Spannungen an den Anzapfungen als Funktion des Abgriffswinkels d 99 aufgetragen.In order to understand the present invention, the known arrangements of the type described above must first be dealt with. The principle of such an arrangement in its simplest form is shown in FIG. 1 shown. In Fig. 1 shows the element 2 a resolver. This consists of an electrical machine, the stator winding of which carries a symmetrical three-phase winding 5. The rotor 6 of this resolver is excited by a single-phase alternating voltage U -. The rotor 6 induces an asymmetrical three-phase voltage in the stator winding. This asymmetrical three-phase voltage generated by the resolver on the receiver side is fed to the transmitter side. The encoder side consists of a transformer 1, the primary winding 4 of which is a symmetrical three-phase winding. The transformer 1 is excited by the asymmetrical three-phase voltage of the resolver 2 via this primary winding. The secondary winding of the transformer 1 is a special winding with many taps. This winding is designed and: the taps are selected so that when the transformer is excited with a symmetrical three-phase voltage system, an alternating voltage occurs at all taps, the magnitude of which is constant and the phase position of which changes from tap to tap by constant angles. When excited with the asymmetrical three-phase system supplied by the resolver, the phase position of the voltage occurring at each tap is the same, but the size changes sinusoidally with the angular position of the tap. In Fig. 2, the peak value d U of the voltages at the taps is plotted as a function of the tap angle d 99.

Die Anordnung nach F i g. 1 arbeitet in der Weise, daß eine bestimmte Anzapfung durch eine nicht dargestellte Tastatur ausgewählt wird (digitale Vorgabe), und die Spannung dieser Anzapfung phasenabhängig gleichgerichtet wird. Diese Spannung dient zur Steuerung eines Verstellmotors 7, der mit dem Drehmelder gekoppelt ist und diesen so lange dreht, bis die an der ausgewählten Anzapfung auftretende Spannung verschwindet. Die Drehrichtung des Verstellmotors ist dabei von dem Vorzeichen der phasenabhängigen gleichgerichteten Spannung d U abhängig. In dem Block 8 findet die phasenabhängige Gleichrichtung und Verstärkung statt. Die Entfernung zwischen dem Drehmelder auf der Empfängerseite und dem vielfach angezapften Transformator auf der Geberseite kann grundsätzlich beliebig groß sein. Die gesamte Anordnung kann aber auch in einem Gerät untergebracht werden. Die Anordnung kann auch als Digital-Analog-Wandler aufgefaßt werden, wobei die digitale Eingabe durch Wahl einer Anzapfung geschieht und die analoge Größe die Winkelstellung des Drehmelders ist.The arrangement according to FIG. 1 works in such a way that a certain tap is selected by a keyboard (not shown) (digital specification), and the voltage of this tap is rectified as a function of the phase. This voltage is used to control an adjusting motor 7, which is coupled to the resolver and rotates it until the voltage occurring at the selected tap disappears. The direction of rotation of the adjusting motor is dependent on the sign of the phase-dependent rectified voltage d U. The phase-dependent rectification and amplification take place in block 8. The distance between the resolver on the receiver side and the multiple tapped transformer on the transmitter side can in principle be as large as desired. The entire arrangement can, however, also be accommodated in one device. The arrangement can also be viewed as a digital-to-analog converter, the digital input being made by selecting a tap and the analog variable being the angular position of the resolver.

F i g. 1 zeigt nur eine einfache Ausführungsform der beschriebenen Anordnungen, auf die sich die Erfindung bezieht. In anderen Ausführungsformen werden auf der Geberseite häufig zum Zweck der Unterbringung vieler Anzapfungen mehrere Transformatoren in geeigneter Weise kombiniert. Desgleichen können auch zwei Systeme dieser Art als Grob- und Feinsystem miteinander verbunden werden. In diesem Fall sind auf der Empfängerseite zwei Drehmelder über ein Getriebe miteinander gekoppelt. Die Anzapfungen sind meist dekadisch gestaffelt und können von einer dekadisch aufgebauten Tastatur durchgeschaltet werden.F i g. 1 shows only a simple embodiment of the one described Arrangements to which the invention relates. In other embodiments often several taps on the encoder side for the purpose of accommodating many taps Transformers combined in a suitable manner. Two systems can do the same of this kind can be combined as a coarse and fine system. In this case two resolvers are coupled to one another via a gearbox on the receiver side. The taps are usually staggered decadically and can be from a decadic structure Keyboard can be switched through.

Da die Spannung d U phasenabhängig gleichgerichtet wird, wird bei der Vorgabe eines neuen Sollwertes dieser vom gerade vorhandenen Istwert aus stets auf dem kürzesten Winkel angelaufen. Dies ist in F i g. 3 symbolisch dargestellt. Wenn der vorliegende Istwert durch die Winkellage Il und der neue Sollwert durch die Winkellage S gekennzeichnet ist, dann durchläuft der Drehmelder den Winkel d qgi. Wäre der gerade vorliegende Istwert durch die Winkellage 12 gekennzeichnet, dann würde der Winkel d 992 durchlaufen werden. Es wird also jeweils der kleinere der beiden möglichen Winkel durchlaufen. Dieser Winkel ist stets kleiner als 180°. Würde dies nicht geschehen, d. h:, würde der Stellmotor 7 unabhängig von der Phase der Spannung d U stets in der gleichen Richtung laufen, dann würde beim Durchlaufen eines Winkels, der größer als l80° ist, die Anlage in der Entfernung von 180° vom einzufahrenden Sollwert stehenbleiben, weil auch in dieser Lage die Spannung d U verschwindet.Since the voltage d U is rectified as a function of the phase, when a new setpoint is specified, this is always started at the shortest angle from the current actual value. This is in FIG. 3 shown symbolically. If the present actual value is characterized by the angular position II and the new setpoint is characterized by the angular position S, then the resolver runs through the angle d qgi. If the current actual value were characterized by the angular position 12, then the angle d 992 would be traversed. The smaller of the two possible angles is passed through in each case. This angle is always less than 180 °. Would this not happen, i.e. h: if the servomotor 7 would always run in the same direction regardless of the phase of the voltage d U , then when passing through an angle greater than 180 °, the system would stop at a distance of 180 ° from the target value to be entered, because also in this position the voltage d U disappears.

Die soweit beschriebenen bekannten Anordnungen haben nun zwei Nachteile: Der erste weniger bedeutende Nachteil besteht darin, daß, wenn der neu einzufahrende Sollwert genau 180° vom vorhandenen Istwert entfernt ist, die Spannung d U Null ist und die Anlage stehenbleibt. Jedoch ist dieser Fait erstens selten, und zweitens ist das Gleichgewicht in der Entfernung von 180° labil, so daß durch leichte Unsymmetrien ein Stehenbleiben in dieser Winkellage verhindert werden kann.The known arrangements described so far now have two disadvantages: The first less significant disadvantage is that when the new entry The setpoint is exactly 180 ° from the actual value, the voltage d U is zero and the system stops. However, firstly, this Fait is rare, and secondly the equilibrium is unstable at a distance of 180 °, so that due to slight asymmetries stopping in this angular position can be prevented.

Der zweite, und zwar der schwerwiegendere Nachteil besteht in folgendem: An der Welle 9 in F i g. 1 hängt im allgemeinen irgendein Objekt, das in seiner Lage entsprechend dem vorgegebenen Sollwert eingegeben werden soll. Wenn es sich hierbei um die Einstellung einer rotatorischen Lage handelt, das einzustellende Objekt sich also dreht und in eine bestimmte Winkellage gebracht werden soll, dann können die 360° des Drehmelders für die Einstellung voll ausgenutzt werden, denn bei einer rotatorischen Einstellung ist es gleichgültig, von welcher Seite her das Objekt in die vorgegebene Winkelstellung einläuft. (Es sei darauf hingewiesen, daß bei System mit Grob- und Feinsystemen diese Ausführungen für das Grobsystem gelten, da allein bei diesem eine eindeutige Zuordnung der einzustellenden Lage mit der Winkelstellung des Drehmelders besteht.) Anders liegen die Verhältnisse, wenn eine translatorische Einstellung erforderlich ist. Dies ist z. B. bei der Einstellung des Walzspaltes zwischen der Ober- und Unterrolle eines Walzengerüstes der Fall. Hier wird die rotatorische Bewegung der Welle 9 (F i g. 1) z. B. über Ritzen- und Zahnstange in eine translatorische Bewegung übergeführt. Das Einlaufen in eine Position von beiden Seiten her ist dann nicht mehr möglich, da die Enden der zu positionierenden Strecke nicht mehr wie bei der Kreisbahn miteinander verbunden sind. Befindet sich das Objekt z. B. nahe seiner einen Endlage und soll es in die Nähe seiner anderen Endlage gebracht werden, dann muß der ganze dazwischenliegende Bereich durchlaufen werden, da die beiden Endlagen nicht miteinander verbunden sind. Das bedeutet, daß der Drehmelder annähernd 360° durchlaufen muß. Dies ist aber, da der Drehmelder jeweils auf dem kürzesten Winkel in die neue Lage einläuft, nicht möglich. Würde man Mittel vorsehen, die den Drehmelder auch über den größeren Winkel einlaufen lassen würden, dann würde er, wie bereits geschildert, in einer Position, die 180° von der einzunehmenden Position entfernt ist, stehenbleiben.The second, and more serious, disadvantage is that: On the shaft 9 in FIG. 1 generally depends on some object that is in its Should be entered according to the specified target value. If it is this is about the setting of a rotational position, the one to be set So object rotates and should be brought into a certain angular position, then the 360 ° of the resolver can be used to the full for the setting, because In the case of a rotary setting, it does not matter from which side it is Object runs into the specified angular position. (It should be noted that For systems with coarse and fine systems, these statements apply to the coarse system, because with this alone there is a clear assignment of the position to be set with the Angular position of the resolver exists.) The situation is different if a translational adjustment is required. This is e.g. B. when recruiting the roll gap between the upper and lower roll of a roll stand is the case. Here, the rotational movement of the shaft 9 (FIG. 1) z. B. over cracks and Gear rack converted into a translational movement. Entering a position from both sides is then no longer possible, since the ends of the to be positioned Route are no longer connected to each other as with the circular path. Is located the object z. B. close to its one end position and it should be close to its other Are brought to the end position, then the entire area in between must be run through because the two end positions are not connected to each other. It means that the resolver must run through approximately 360 °. But this is because the resolver enters the new layer at the shortest angle, not possible. Would one should provide means that the resolver also enter over the larger angle then, as already described, it would be in a position that is 180 ° away from the position to be taken, stop.

Aus diesem Grunde mußte man sich bisher bei der Einstellung einer translatorischen Lage mit der Ausnutzung des halben Winkelbereichs des Drehmelders begnügen. Dies ist in F i g. 4 angedeutet. Der ausgenutzte Teil erstreckt sich über den Winkel a und ist schraffiert dargestellt. Er ist etwas kleiner als 180°, da ein Sicherheitswinkel ß nötig ist, um ein Stehenbleiben in der Entfernung 180° oder ein Laufen in die entgegengesetzte Richtung zu vermeiden. Die Zahl der auf einem bestimmten Winkel des Drehmelders unterbringbaren digitalen Positionen ist jedoch aus verschiedenen Gründen begrenzt. Das bedeutet, daß bei einer gegebenen Länge der Strecke, auf der digital vorgegebene Positionen eingefahren werden sollen, die Feinheit, -mit der die Einstellung vorgenommen werden kann, nur halb so groß ist wie bei Ausnutzung des gesamten Winkelbereichs des Drehmelders.For this reason, one previously had to consider hiring a translational position with the use of half the angular range of the resolver content. This is in FIG. 4 indicated. The used part extends over the angle a and is shown hatched. It is a little smaller than 180 ° there a safety angle ß is necessary to stop at a distance of 180 ° or avoid walking in the opposite direction. The number of on one However, certain angles of the resolver can accommodate digital positions limited for various reasons. That means that for a given length the route on which digitally specified positions are to be approached, the The fineness with which the setting can be made is only half the size as when using the entire angular range of the resolver.

Eine wesentliche Verbesserung, durch die fast der gesamte Winkelbereich des Drehmelders ausgenutzt werden kann, wird mit einer bereits vorgeschlagenen Regelanordnung zur analogen Einstellung einer digital vorgegebenen Position erzielt, bei der auf der Geberseite zur digitalen Eingabe der Position eine Anordnung aus vielfach angezapften Transformatoren vorgesehen ist und auf der Empfängerseite eine oder mehrere über Getriebe gekoppelte Drehmelder vorgesehen sind, deren Läuferwicklungen von einer einphasigen Wechselspannung erregt werden und deren in die Ständerwicklungen induzierten Spannungen zur Erregung der Transformatoren auf der Geberseite dienen, wobei die Welle der Drehmelder in Abhängigkeit der an der durchgeschalteten Anzapfung des Gebertransformators abgegriffenen Spannung so lange gedreht wird, bis diese Spannung zu Null wird, und in der eine Schaltung vorgesehen ist, die, wenn der augenblickliche Istwert im Bereich von Null bis liegt und der neue Sollwert im Bereich von bis Z liegt oder umgekehrt, wobei Z die Gesamtzahl der im Drehbereich von annähernd 360° einstellbaren Positionen bezeichnet, zunächst ein Einfahren auf die Position auslöst, an die sich kurz vor Erreichen der Position selbsttätig der Einfahrvorgang auf den vorgegebenen Sollwert anschließt.A significant improvement, through which almost the entire angular range of the resolver can be used, is achieved with an already proposed control arrangement for analog setting of a digitally predetermined position, in which an arrangement of multiply tapped transformers is provided on the encoder side for digital input of the position and one or more resolvers coupled via gears are provided on the receiver side, the rotor windings of which are excited by a single-phase alternating voltage and whose voltages induced in the stator windings are used to excite the transformers on the transmitter side, the shaft of the resolver depending on the connected tapping of the Transmitter transformer tapped voltage is rotated until this voltage becomes zero, and in which a circuit is provided that, if the instantaneous actual value is in the range from zero to and the new setpoint in the range of to Z or vice versa, where Z denotes the total number of positions that can be set in the rotation range of approximately 360 °, initially an approach to the position triggers to which is shortly before reaching the position the running-in process to the specified target value follows automatically.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der oben geschilderten Art zu schaffen, die es gestattet, bei Einstellung einer translatorischen Lage den gesamten Winkelbereich von 360° des Drehmelders auszunutzen.The present invention is based on the object of an arrangement of the type described above, which allows when hiring a translational position to use the entire angular range of 360 ° of the resolver.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Regelanordnung zur analogen Einstellung einer digital vorgegebenen Position vorgeschlagen, bei der auf der Geberseite zur digitalen Eingabe der Position eine Anordnung aus vielfach angezapften Transformatoren vorgesehen ist (Sollwert-Istwert-Vergleichsglied) und auf der Empfängerseite eine oder mehrere über Getriebe gekoppelte Drehmelder (Istwerterfassung) vorgesehen sind, deren Läuferwicklungen von einer einphasigen Wechselspannung erregt werden und deren in die Ständerwicklungen induzierten Spannungen zur Erregung der Transformatoren auf der Geberseite dienen, wobei die Welle der Drehmelder in Abhängigkeit der am Gebertransformator abgegriffenen Spannung d U (Sollwert-Istwert-Differenz) so lange gedreht wird, bis diese Spannung zu Null wird, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Nutzbarmachung des gesamten Drehbereichs des Drehmelders die auf 360° verteilten Sollwertpositionen in drei Bereiche I, 1I, III aufgeteilt sind, von denen jeder höchstens (180-ß) Grad erfaßt, wobei ß ein relativ kleiner Sicherheitswinkel ist, daß drei den Bereichsgrenzen entsprechende Hilfsspannungen d UH o, d U Hl, d U112 durch Abgriff am vielfach angezapften Transformator oder durch je zwei einphasige Hilfstransformatoren erzeugt werden, daß die drei Hilfsspannungen phasenabhängig gleichgerichtet Werden und aus ihnen nach den logischen Bezeichnungen d UH o > 0 & AU", < 0 für Bereich I, J U" 1 > 0 & J UH 2 < 0 für Bereich Il, J UH2 > 0 & d U,71 < 0 für Bereich III der Bereich ermittelt wird, in dem der Istwert liegt, und daß von den drei Spannungen d U, d UH 1; 4 UH 2 mittels einer logischen Verknüpfungsschaltung jeweils diejenige als führender Sollwert auf den Verstärker durchgeschaltet wird, die die Bedingung erfüllt, daß der Istwert vom gerade führenden Sollwert nicht mehr als (180-/3) Grad entfernt ist.To solve this problem, a control arrangement for the analog setting of a digitally specified position is proposed, in which an arrangement of multiply tapped transformers is provided on the transmitter side for digital input of the position (setpoint / actual value comparison element) and on the receiver side one or more via gears Coupled resolvers (actual value acquisition) are provided whose rotor windings are excited by a single-phase alternating voltage and whose voltages induced in the stator windings are used to excite the transformers on the encoder side, with the shaft of the resolver depending on the voltage d U tapped at the encoder transformer (setpoint actual value -Difference) is rotated until this voltage becomes zero, and which is characterized in that the 360 ° distributed setpoint positions are divided into three areas I, 1I, III, each of which is a maximum of at least (180-ß) degrees, where ß is a relatively small safety angle that three auxiliary voltages d UH o, d U Hl, d U112 corresponding to the range limits are generated by tapping on the multiple tapped transformer or by two single-phase auxiliary transformers each three auxiliary voltages are rectified depending on the phase and from them according to the logical designations d UH o> 0 & AU ", <0 for area I, JU "1> 0 & J UH 2 < 0 for area II, J UH2> 0 & d U, 71 <0 for area III the range is determined in which the actual value lies, and that of the three voltages d U, d UH 1; 4 UH 2 by means of a logic circuit that is switched through as the leading setpoint to the amplifier, which fulfills the condition that the actual value is not more than (180- / 3) degrees away from the currently leading setpoint.

Die Erfindung soll an Hand der F i g. 5 bis 8, die zugleich auf ein Zahlenbeispiel abgestellt sind, näher erläutert werden. Es wird angenommen, daß zweitausendfünfhundert einstellbare Sollwertpositionen vorhanden sind, die auf eine volle Umdrehung, also 360°, des Drehmelders gleichmäßig verteilt sind. Der Umfang des Drehmelders wird in drei Bereiche I, II, III unterteilt, von denen keiner größer als (180-ß) Grad ist (F i g. 5). ß ist dabei ein relativ kleiner Sicherheitswinkel, wie er an Hand von F i g. 4 bereits erläutert wurde. Die drei Bereiche brauchen untereinander nicht gleich groß zu sein. In dem Ausführungsbeispiel sind die beiden Bereiche I und 1I gleich groß und erstrecken sich über 144° bzw. über je eintausend Sollwertpositionen. Der dritte Bereich erstreckt sich über 72° bzw. fünfhundert Sollwertpositionen. In F i g. 5 ist die Bereichsgrenze zwischen den Bereichen I und III durch einen kräftigen Strich dargestellt. Die hierdurch bestimmte Bereichsgrenze kann von dem Drehmelder nicht durchlaufen werden, da die Positionen 0 und 2500 Anfang und Ende der sich als Strecke (z. B. Walzspalt) darstellenden Regelgröße zugeordnet sind. Damit der Drehmelder in den Fällen, in denen er einen Winkel zu durchlaufen hat, der größer als 180° - genau genommen (180-ß) Grad - ist, nicht in einer Entfernung von 180° vom Sollwert stehenbleibt, wird gemäß der Erfindung zunächst ein Hilfssollwert vorgegeben, der von der Istwertposition weniger als (180-ß) Grad entfernt ist.The invention is to be based on the F i g. 5 to 8, which are at the same time on one Numerical example are turned off, are explained in more detail. It is believed that two thousand five hundred adjustable setpoint positions are available which are based on a full rotation, i.e. 360 °, of the resolver are evenly distributed. The scope The resolver is divided into three areas I, II, III, none of which are larger than (180-ß) degrees (Fig. 5). ß is a relatively small safety angle, as shown on the basis of FIG. 4 has already been explained. The three areas need not being the same size as one another. In the exemplary embodiment, the two are Areas I and 1I are the same size and extend over 144 ° or over a thousand each Setpoint positions. The third area extends over 72 ° or five hundred Setpoint positions. In Fig. 5 is the area boundary between areas I. and III represented by a heavy line. The range limit determined by this cannot be passed through by the resolver, since positions 0 and 2500 start and end of the controlled variable represented as a segment (e.g. roll gap) are. So that the resolver in those cases where he has to traverse an angle that is greater than 180 ° - actually (180-ß) degrees - not at a distance of 180 ° from the setpoint remains, according to the invention, first an auxiliary setpoint which is less than (180-ß) degrees away from the actual value position.

Hierzu ist zunächst erforderlich, daß die Lage des Istwertes näher bestimmt wird. Es muß festgestellt werden, ob der Istwert mehr als (180-ß) Grad vom neuen Sollwert entfernt ist. Hierzu genügt es, wenn festgestellt wird, in welchem der drei Bereiche der Istwert liegt. Zu diesem Zweck werden drei Hilfsspannungen d UH o, d UH 1, d UI I.2 erzeugt, die den Bereichsgrenzen zugeordnet sind. Diese Hilfsspannungen können auf die Weise gewonnen werden, daß man an dem vielfach angezapften Transformator (F i g. 7) die Spannungen der Positionen 0, 1000 und 2000 abgreift. Will man galvanisch getrennte Spannungen erzeugen, so kann man jede der drei Spannungen mittels einphasiger Hilfstransformatoren erzeugen. Man erkennt nämlich an dem vielfach angezapften Transformator 1 (F i g. 1), daß zur Erzeugung der Spannung eines bestimmten Abgriffs auf der Primär- und Sekundärseite nur zwei Wicklungsabschnitte erforderlich sind. Eine solche Zusammenschaltung läßt sich aber aus zwei Einphasentransformatoren herstellen. F i g. 8 zeigt ein beliebiges Beispiel. Für die Erzeugung der Hilfsspannung UH sind nur die voll ausgezogenen Wicklungsteile erforderlich. Hierzu sind nur zwei Einphasentransformatoren notwendig. An die drei Anschlüsse 13 wird die von der Ständerwicklung 5 des Drehmelders Z gelieferte Spannung angeschlossen.For this it is first necessary that the position of the actual value is determined more precisely. It must be determined whether the actual value is more than (180-ß) degrees away from the new setpoint. It is sufficient for this to be determined in which of the three ranges the actual value lies. For this purpose, three auxiliary voltages d UH o, d UH 1, d UI I.2 are generated, which are assigned to the range limits. These auxiliary voltages can be obtained in such a way that the voltages in positions 0, 1000 and 2000 are tapped from the multiple tapped transformer (FIG. 7). If you want to generate galvanically isolated voltages, you can generate each of the three voltages by means of single-phase auxiliary transformers. It can be seen from the multiple tapped transformer 1 (FIG. 1) that only two winding sections are required to generate the voltage of a specific tap on the primary and secondary side. Such an interconnection can be made from two single-phase transformers. F i g. 8 shows an arbitrary example. Only the fully extended winding parts are required to generate the auxiliary voltage UH. Only two single-phase transformers are required for this. The voltage supplied by the stator winding 5 of the resolver Z is connected to the three connections 13.

Die drei Hilfsspannungen werden phasenabhängig gleichgerichtet. Die auf diese Weise gewonnene Größe der drei. Hilfsspannungen ist in F i g. 6 als Funktion der Winkellage des Drehmelders aufgetragen. Neben den Drehmeldewinkeln sind in F i g. 6 auch die zugehörigen Sollwertpositionen für das gewählte Zahlenbeispiel eingetragen. Aus F i g. 6 erkennt man, daß aus den drei Hilfsspannungen ermittelt werden kann, in welchem Bereich der Istwert liegt, d. h. in welchem Bereich die Stellung des Drehmelders fällt. Es gelten die folgenden Beziehungen: d Uo > 0 & d U,ooo < 0 für Bereich 1, d Ulooo > 0 & 4 U2ooo < 0 für Bereich 1I, d U2ooo > 0 & d Uo < 0 für Bereich III. Als Hilfssollwerte, die zunächst als Fehlerspannung auf den Verstellmotor geschaltet werden, werden die Hilfsspannungen d UH., und d UH 2 selbst verwendet. Je nach Lage des neuen Sollwertes zum vorhandenen Istwert wird also entweder sofort die Fehlerspannung d U auf den Verstellmotor geschaltet oder zunächst eine oder nacheinander beide Hilfsspannungen d UH 1 und d UH 2. The three auxiliary voltages are rectified depending on the phase. The size of the three thus gained. Auxiliary voltages is shown in FIG. 6 plotted as a function of the angular position of the resolver. In addition to the rotation angles, FIG. 6 also entered the associated setpoint positions for the selected numerical example. From Fig. 6 it can be seen that from the three auxiliary voltages it can be determined in which range the actual value lies, ie in which range the position of the resolver falls. The following relationships apply: d Uo > 0 & d U, ooo <0 for area 1, d Ulooo> 0 & 4 U2ooo <0 for area 1I, d U2ooo> 0 & d Uo <0 for area III. The auxiliary voltages d UH., And d UH 2 themselves are used as auxiliary setpoints, which are initially switched to the adjusting motor as an error voltage. Depending on the position of the new setpoint in relation to the existing actual value, either the error voltage d U is switched to the adjusting motor immediately or one or both auxiliary voltages d UH 1 and d UH 2 one after the other.

Damit, falls zunächst ein Hilfssollwert durchgeschaltet wird, beim Erreichen dieses Hilfssollwertes und der damit erforderlichen Umschaltung auf den nächsten Hilfssollwert oder die Fehlerspannung selbst der Verstellvorgang nicht unterbrochen wird, erfolgt die Umschaltung auf den nächsten Sollwert bereits, wenn der Betrag der gerade als Sollwert verwendeten Spannung einen bestimmten Betrag unterschreitet.So that, if an auxiliary setpoint is first switched through, at Reaching this auxiliary setpoint and the necessary switchover to the next auxiliary setpoint or the error voltage itself, the adjustment process does not is interrupted, the switchover to the next setpoint already takes place if the amount of the voltage currently used as the setpoint is a certain amount falls below.

In F i g. 7 wird gezeigt, wie die drei Hilfsspannungen am vielfach angezapften Transformator abgegriffen werden können. Sie werden zusammen mit der Fehlerspannung d U (d U bestimmt den einzustellenden Sollwert) auf eine logische Verknüpfungsschaltung 12 gegeben. Da die obengenannten vier Spannungen in analoger Form vorliegen, werden sie über Trigger in digitale Werte umgewandelt, damit sie für die Verarbeitung in der logischen Verknüpfungsschaltung geeignet sind. Außerdem werden der Verknüpfungsschaltung 12 Signale zugeführt, die angeben, in welchem der drei Bereiche der Sollwert liegt. Die hierfür erforderlichen drei Signale liegen bereits auf den Steuerleitungen für die Positionsanwahl in digitaler Form vor. Ihre Zuführung zur logischen Verknüpfungsschaltung 12 ist in F i g. 7 nicht dargestellt. Schließlich werden, ebenfalls über Trigger, digitale Werte erzeugt für die Angabe d UH 1 < 151 V und A UH., < 151 V. Die Angabe 5 V stellt hierbei ein Zahlenbeispiel für den Wert der durchgeschalteten Spannnung dar, bei dessen Unterschreiten die durchgeschaltete Hilfsspannung durch die andere Hilfsspannung oder die Fehlerspannung selbst ersetzt wird. Es sind also insgesamt acht Größen durch digitale Angaben darzustellen: 1. Sollwert liegt im Bereich 1, 2. Sollwert liegt im Bereich II, 3. Sollwert liegt im Bereich III, 4. A UH o > 0, 5. dUH,<0, 6. d U112> 0, 7. dUHl<I51V, 8 . 4U,12< 15 1 V. Die nachfolgende Tabelle enthält die Bedingungen, nach denen entschieden wird, welche von den drei Spannungen ,i U, d UH ;, d UH 2 auf den Stellmotor durchgeschahet wird. Die Ermittlung der gerade vorliegenden Bedingung wird durch entsprechende Ver- mhgwch gtete Istwert Sollwert UH 0 UH I UH 2 1 z zI - >>[5[V - 2 I III - [5[V - 3 dUHI Il I - >[5[V - 4 - I <0V - <[5[V 5 11 111 - - >[51V 6 III Il - - >[5[V 7 dUHa III z - - >[5[V 8 - 111 >0V <[5[V - 9 I I - - - 10 Il Il - - - 11 III III - - - 12 AU - I >0V <@5[V - 13 - 11 >0V < 51 V - 14 - 11 <0V - < 151 V 15 J - III <0V - <[51V Liegen Sollwert und Istwert in demselben Bereich, wird die Fehlerspannung d U durchgeschaltet. Liegt der Istwert im Bereich I und der Sollwert im Bereich Il oder IH oder der Istwert im Bereich 1I und der Sollwert im Bereich I, wird zunächst der Hilfssollwert 1000 vorgegeben, d. h. d UH I durchgeschaltet, sofern d UH I > 151 V ist. Wird d UH I < 151 V, so bedeutet das, daß sich der Istwert dem Hilfssollwert 1000 auf etwa, fünfzig Schritte (e215 V) genähert hat (s. F i g. 6). Zur Unterscheidung von dem um 180° versetzten zweiten Nullpunkt der Spannung d UH I wird die zusätzliche Bedingung d Uo > 0 ge- stellt. Dann wird umgeschaltet auf d UH ., falls der Sollwert im Bereich IH liegt, und auf d U, wenn der Sollwert im Bereich I oder Il liegt. Ähnliches gilt für die Durchschaltung der Spannung d UH 2. In Fig. 7 shows how the three auxiliary voltages can be tapped on the multi-tapped transformer. They are sent to a logic circuit 12 together with the error voltage d U (d U determines the setpoint to be set). Since the four voltages mentioned above are in analog form, they are converted into digital values via triggers so that they are suitable for processing in the logic circuit. In addition, signals are fed to the logic circuit 12 which indicate in which of the three ranges the target value lies. The three signals required for this are already available in digital form on the control lines for position selection. Their supply to the logic combination circuit 12 is shown in FIG. 7 not shown. Finally, digital values are generated, also via triggers, for the specification d UH 1 < 151 V and A UH., < 151 V. The specification 5 V represents a numerical example for the value of the connected voltage, when the value of the connected auxiliary voltage is undershot is replaced by the other auxiliary voltage or the fault voltage itself. So there are a total of eight sizes to be represented by digital information: 1. Setpoint is in range 1, 2. Setpoint is in area II, 3. Setpoint is in area III, 4. A UH o> 0, 5. dUH, <0, 6. d U112> 0, 7. dUHl <I51V, 8 . 4U, 12 < 1 5 1 V. The following table contains the conditions according to which a decision is made as to which of the three voltages, i U, d UH;, d UH 2 is passed through to the servomotor. The determination of the current condition is carried out by corresponding Mhgwch gtete actual value setpoint UH 0 UH I UH 2 1 z zI - >> [5 [V - 2 I III - [5 [V - 3 dUHI Il I -> [5 [V - 4 - I <0V - <[5 [V 5 11 111 - -> [51V 6 III II - -> [5 [V 7 dUHa III z - -> [5 [V 8 - 111 > 0V <[5 [V - 9 II - - - 10 Il Il - - - 11 III III - - - 12 AU - I> 0V <@ 5 [V - 13 - 11 > 0V <51 V - 14 - 11 <0V - < 1 5 1 V 15 J - III <0V - <[51V If the setpoint and actual value are in the same range, the error voltage d U is switched through. If the actual value is in the range I and the setpoint is in the range II or IH or the actual value is in the range 1I and the setpoint is in the range I, the auxiliary setpoint 1000 is specified first, ie d UH I is switched through if d UH I > 151 V. D UH I <151 V, this means that the actual value has approached the auxiliary nominal value of 1000 to about fifty steps (e215 V) (s. F i g. 6). To distinguish it from the second zero point of the voltage d UH I, which is offset by 180 °, the additional condition d Uo > 0 is set. A switch is then made to d UH . If the setpoint is in the range IH, and to d U if the setpoint is in the range I or II. The same applies to the switching through of the voltage d UH 2.

Der Ablauf eines Regelvorganges soll noch an Hand eines Beispiels erläutert werden. In F i g. 9 liegt der Istwert im Bereich III, während der neue Sollwert im Bereich I liegt. Gemäß der Bedingung nach Zeile 7 der Tabelle wird zunächst die Spannung d UH 2 durchgeschaltet. Der Drehmelder wird in der Weise verstellt, daß sich der Istwert entgegen dem Uhrzeigersinn auf dem Kreis in F i g. 9 bewegt. Hat sich der Istwert der Position 2000 so weit genähert, daß die Spannung d UH 2 unter 5 V sinkt, dann wird gemäß der Bedingung nach Zeile 4 der Tabelle die Spannung d UH I durchgeschaltet. Sobald der Istwert so weit gewandert ist, daß d UH 2 > 151 V ist, ist für die Durchschaltung der Spannung AU" I die Bedingung nach Spalte 1 bestimmend. Sinkt d UH I unter 151 V, dann wird gemäß den Bedingungen nach Zeile 12 der Tabelle die Spannung d U durchgeschaltet. Sobald d UH 1 größer als 151 V geworden ist, ist für die Aufrechterhaltung der Durchschaltung der Spannung d U die Bedingung 9 bestimmend. knüpfung der oben angegebenen acht digitalen Größen durch eine Schaltung vorgenommen, die nach den bekannten Gesetzen der logischen Schaltalgebra aufgebaut wird.The sequence of a control process will be explained using an example. In Fig. 9, the actual value is in area III, while the new setpoint is in area I. According to the condition according to line 7 of the table, the voltage d UH 2 is first switched through. The resolver is adjusted in such a way that the actual value is counterclockwise on the circle in FIG. 9 moves. If the actual value has approached position 2000 so far that the voltage d UH 2 falls below 5 V, then the voltage d UH I is switched through according to the condition according to line 4 of the table. As soon as the actual value has moved so far that d UH 2> 151 V, the condition according to column 1 is decisive for switching through the voltage AU " I. If d UH I falls below 151 V, then according to the conditions according to line 12 the Table, the voltage d U switched through. As soon as d UH 1 has become greater than 151 V, condition 9 is decisive for maintaining the through-connection of the voltage d U the logical switching algebra is built.

Claims

Claims: 1. Control arrangement for the analog setting of a digitally specified position, in which an arrangement of multiple tapped transformers is provided on the encoder side for digital input of the position (setpoint / actual value comparison element) and on the receiver side one or more resolvers coupled via gears ( Actual value detection) are provided whose rotor windings are excited by a single-phase alternating voltage and whose voltages induced in the stator windings are used to excite the transformers on the encoder side, the shaft of the resolver depending on the voltage d U tapped at the encoder transformer (setpoint-actual value difference) is rotated until this voltage becomes zero, characterized in that to make use of the entire range of rotation of the resolver, the setpoint positions distributed over 360 ° are divided into three areas I, 1I, III, each of which is at most (180-ß) degrees detected, where ß a rela The tively small safety angle is that three auxiliary voltages d UH o, d UH I, d UH 2 corresponding to the range limits are tapped on the multiple tapped transformer (1) or by two single-phase auxiliary transformers (F i g. 8) are generated so that the three auxiliary voltages are rectified depending on the phase and from them according to the logical relationships d UH o> O & AU ", < 0 for area I, d UH I> 0 & d UH 2 <0 for area II, d UH2> 0 & .d UH I < 0 for area 111

the range is determined in which the actual value is, and that of the three voltages d U, AU "" d UH 2 by means of a logic circuit (12) is connected to the amplifier (8) as the leading setpoint value that meets the condition fulfills that the actual value is not more than (180- / 3) degrees away from the currently leading setpoint.

2. Control arrangement according to claim 1, characterized in that the switchover to the next leading Setpoint takes place when the fault voltage of the currently leading a certain Amount falls below. In. Older patents considered: German patent no. 1154 854.