DE1226191B

DE1226191B - Verfahren zur elektrischen Regelung und Regelkreis zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1226191B
Application number: DEST22792A
Authority: DE
Inventors: Joachim Max Balkow; Hans Georg Hofmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1964-10-08
Filing date: 1964-10-08
Publication date: 1966-10-06
Also published as: GB1114294A; CH437487A

Description

Verfahren zur elektrischen Regelung und Regelkreis zur Durchführung des Verfahrens . Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur elektrischen.Regelung, bei dem der Regler vom Produkt zweier Größen beeinflußt wird.
Bei vielen Regelkreisen ist es üblich, in den Regelkreis eine Führungsgröße einzuschleusen. Wenn beispielsweise als Regelgröße eine Spannung dient, kann die Führungsgröße ebenfalls in Form einer Spannung dem Regelkreis zugeführt werden. Bei den bekannten Regelkreisen wird die Führungsgröße zur Istgröße addiert, so daß die Regelgenauigkeit des Regelkreises von dem Betrag der Führungsgröße abhängig wird. Der Eingang des Reglers ist stets so ausgelegt, daß die Summe beider Größen konstant gehalten wird. Wenn z. B. ,die Istgröße 20% und die Führungsgröße 80 % vom Eingangswert des Reglers beträgt, so ist die Regelgenauigkeit, bezogen auf die Istgröße, ± 5 %, wenn die Regelgenauigkeit des Reglers ± 10/0 beträgt. Die Regelgenauigkeit des Kreises ändert sich in dem Maße, wie sich die Führungsgröße ändert.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Regler mit dem Produkt aus Istgröße und Führungsgröße beeinflußt wird.
Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, zur Produktbildung von Istgröße und Führungsgröße einen Haugenerator zu verwenden.
Die Istgröße wird in Form einer elektrischen Spannung der Wicklung eines Magnetkernes zugeführt, in dessen Luftspalt ein Haugenerator angeordnet ist, dem die Führungsgröße in Form einer Steuerspannung zugeführt wird. Die Hallspannung beeinflußt dann den Regler.
Es ist auch möglich, im Luftspalt des gleichen Magneten mehrere Hallgeneratoren anzuordnen, von denen jedem eine getrennte Steuerspannung zugeführt wird. Zweckmäßig werden dann die Hallspannungen dem Regler über Halbleiterdioden zugeführt. Eine solche Regelung .eignet sich für die verschiedensten Regelaufgaben wie Temperaturregelung und Spannungsregelung, insbesondere zur Steuerung von Motoren, speziell von Aufzugmotoren. In diesem Falle sind zwei Hallgeneratoren vorgesehen, von denen .der eine dem Anfahrvorgang und der .andere dem Bremsvorgang zugeordnet ist.
An Hand der Figuren sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.
F i g. 1 zeigt das Prinzipschaltbild der Erfindung an Hand der Regelung eines Motors; in F i g. 1 a sind einzelne Spannungen der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 als Funktion der Zeit dargestellt; in F i g. 2 ist schematisch die Regelung eines Aufzugmotors mit der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dargestellt.
Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 wird die Istgröße, nämlich die Spannung U2, von der Tachometermaschine 1 geliefert, die von dem Motor 13 angetrieben wird. Diese Spannung wird dem Magnetkern 2 zugeführt, in dessen Luftspalt der Hallgenerator 3 angeordnet ist. Die Führungsgröße in Form der Spanung Ui wird dem Hallgenerator in Form der Steuerspannung aus dem Zeitkreis 5 zugeführt. Im vorliegenden Beispiel ist die Führungsgröße eine zeitabhängige Spannung, die nach dem Schließen des Kontaktes 4 von einem kleineren Wert auf einen größeren Wert ansteigt. Die Hallgeneratorspannung U3 stellt das Produkt aus der Istgröße U2 und der Führungsgröße U1 dar. Die Spannung U3 wird dem Verstärker 6 zugeführt. Da im allgemeinen die vom Hallgenerator abgegebene Spannung U3 sehr klein ist, beispielsweise in der Größenordnung von 1 Volt liegt, ist eine Vorverstärkung erforderlich, die mit dem Transistor 6a durchgeführt wird. Die verstärkte Spannung vom Transistor 6a wird dem nachfolgenden Transistorregler zugeführt und mit .der Spannung der Zenerdiode 6 e verglichen. Die gewonnene Differenz wird dann in dem Transistor 6 d verstärkt. Am Widerstand 6 c wird die verstärkte Spannung abgenommen und über weitere Stufen dem Stellglied 14 zugeführt. Das Stellglied 14 kann beispielsweise ein Motor sein, der auf konstante Drehzahl geregelt wird.
In F i g. 1 a sind die Spannungen U1, U2 und U3 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Aus der Figur kann entnommen werden, daß bei größer werdender Führungsgröße U1 die Istgröße U2 kleiner wird. Das Produkt beider Spannungen, die Hallgeneratorspannung U3, bleibt jedoch konstant, weil .der Regler stets so in den Regelkreis eingreift, daß seine Eingangsgröße konstant gehalten wird. Die Regelgenauigkeit ist nun nicht mehr vom Betrag der Führungsgröße abhängig. Die in F i g. 1 als Beispiel angegebene Schaltungsanordnung kann vorteilhaft zur Motorsteuerung, insbesondere -zur Steuerung von Aufzugsmotoren verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, ein vorgegebenes Fahrprogramm genau einzuhalten. Der in F i g. 1.dargestellte Kontakt 4 kann zum Beispiel der - Haltekontakt. im Aufzugsschacht sein, der den Bremsbefehl füi@ den Aufzugsmotor auslöst.
Zum Anfahren des Aufzuges kann eine weitere Führungsgröße eingeführt werden, die ebenfalls nach dem Prinzip der Erfindung dem Regler zugeführt wird. Eine solche Schaltungsanordnung ist in F i g. 2 dargestellt. Hier ist ein weiterer Hallgeneratör 7 mit dem dazugehörigen Zeitkreis 8 vorgesehen. Die Hallspannungen der Hallgeneratoren 3 und 7 werden getrennten Transistorverstärkern 9-und 10 und die beiden so gewonnenen Größen über die Halbleiterdioden 11 und 12 dem nachfolgenden Regelverstärkern zugeführt: Die beiden Dioden 11 und 12 haben die =Aufgäbe,- einen kontaktlosen-übergang zwischen den..Beeinflussungen durch die beiden Führungsgrößen zu ermöglichen. Mit dieser Schaltungsanordnung wird beispielsweise .ein Aufzugsmotor in der Weise gesteuert, -daß der Zeitkreis 5 dem Bremsvorgang und der Zeitkreis 8 dem Anfahrvorgang zugeordnet wird. Besondere- Vorteile werden bei dieser Schaltungsanordnung bei der sogenannten Spitzbogenfahrt erzielt, das ist die Fahrt eines Aufzuges zwischen zwei benachbarten Stockwerken. Bei großen Fahrgeschwindigkeiten -kommt der- Fahrstuhl bei der Fahrt zwischen zwei- benachbarten Stockwerken nicht auf seine maximale Geschwindigkeit. Damit er rechtzeitig im nächsten Stockwerk zum Stehen kommt, muß 'er vor Erreichen der maximalen Geschwindigkeit wieder.abgebremst werden. Das Fahrdiagramm zeigt dann einen sogenannten Spitzbogen. Die Kombination von zwei Zeitkreisen hat den Vorteil, daß die Beeinflussung des Reglers durch das Produkt aus der _Istgröße U2 und der Führungsgröße U1 und das Produkt aus der Istgröße U2 und der Führungsgröße U4 kontaktlos mit Hilfe der. Dioden 11 und 12 ineinander übergeführt werden kann. Auf diese Weise wird die kürzestmögliche Fahrzeit bei einer gegebenen Änfahrbeschleunigung und Biems-irzögerung erreicht.
Es ist auch möglich, die Führungsgröße in Foim einer elektrischen Spannung der Wicklung des Magnetkernes zuzuführen und dem Hallgenerator die Istgröße in Form einer Steuerspannung zuzuführen. Weiter kann die Führungsgröße eine beliebige Zeitfünktiori haben, nicht, nur die in F i g. 1 a dargestellte.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur elektrischen Regelung, bei dem der Regler vom Produkt zweier Größen be-.einflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus Istwert-und Führungsgröße des Regelvorganges gebildet wird.
2. Elektrischer Regelkreis zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung eines ' Hallgenerators zur Produktbildung; der im Luftspalt eines Magnetkernes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Istwert in Form einer elektrischen Spannung der Wicklung des' Magnetkernes zugeführt ist und die Führungsgröße in Form einer Steuerspannung am Hallgenerator anliegt.
3. Elektrischer Regelkreis nach Anspruch 2, .dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hallgeneratoren im Luftspalt des gleichen Magnetkernes angeordnet sind, jedem Hallgenerator eine getrennte Steuerspannung zugeführt ist und daß die Hallspannungen dem Regler über Halbleiterdioden zugeführt sind.
4. Elektrischer Regelkreis nach Anspruch 3 zur Steuerung des Anfahrens und Bremsens von Motoren, insbesondere Aufzugmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hallgeneratoren vorgesehen sind, deren Steuerspannungen von je einem Zeitkreis entnommen sind, von denen einer dem Anfahrvorgang und einer dem Bremsvorgang zugeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: österreichische Patentschrift Nr. 31099; »Siemens-Zeitschrift«, Jg.1954, S. 370 bis 384; . Buch von W. Oppelt, »Kleines Handbuch technischer Regelvorgänge«, erschienen 1960 im Verlag Chemie, Weinheim/Bergstraße, S.14.