DE1265834B - Electric control circuit with adjustable stop for linear acceleration of at least one separately excited direct current motor - Google Patents

Electric control circuit with adjustable stop for linear acceleration of at least one separately excited direct current motor

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DE1265834B
DE1265834B DEG28140A DEG0028140A DE1265834B DE 1265834 B DE1265834 B DE 1265834B DE G28140 A DEG28140 A DE G28140A DE G0028140 A DEG0028140 A DE G0028140A DE 1265834 B DE1265834 B DE 1265834B
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voltage
amplifier
resistor
capacitor
charging
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DEG28140A
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James Long
William Russell Miller
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/34Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using Ward-Leonard arrangements

Description

Elektrische Regelschaltung mit einstellbarem Anschlag zur linearen Beschleunigung von mindestens einem fremderregten Gleichstrommotor Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Regelschaltung mit einstellbarem Anschlag zur linearen Beschleunigung von mindestens einem fremderregten Gleichstrommotor, der mit einem Gleichstromgenerator in Leonardschaltung verbunden ist. Die Regelschaltung enthält einen Verstärker, an dessen Ausgang die Feldwicklung des Gleichstromgenerators und an dessen Eingang ein Kondensator mit einem aus einer Spannungsquelle und einem Ladewiderstand bestehenden Ladekreis und mindestens eine Rückführung von der Ausgangsseite des Verstärkers angeschlossen sind.Electric control circuit with adjustable stop for linear Acceleration of at least one separately excited DC motor The invention refers to an electrical control circuit with an adjustable stop for linear acceleration of at least one separately excited DC motor, the is connected to a DC generator in a Leonard circuit. The control circuit contains an amplifier, at the output of which the field winding of the direct current generator and at its input a capacitor with one of a voltage source and one Charging resistor existing charging circuit and at least one return from the output side of the amplifier are connected.

Derartige Anordnungen dienen zum gleichmäßigen Anfahren und Abbremsen von großen, trägen Massen, beispielsweise von Fließbändern, die oft von mehreren Elektromotoren angetrieben werden. Zur Sicherstellung eines reibungslosen Produktionsablaufs ist es dabei notwendig, daß sämtliche Förderbänder und zugeordnete Einrichtungen beim Anlaufen und Anhalten gleichmäßig beschleunigt bzw. verzögert werden.Such arrangements are used for smooth starting and braking of large, inert masses, for example of assembly lines, often of several Electric motors are driven. To ensure a smooth production process it is necessary that all conveyor belts and associated facilities accelerated or decelerated evenly when starting and stopping.

Es ist bekannt, zu diesem Zweck den Generator eines Ward-Leonard-Antriebs derart zu steuern, daß die von ihm an den antreibenden Gleichstrommotor gelieferte Spannung etwa linear mit der Zeit zunimmt. Dabei wird die Feldwicklung des Generators von einem Verstärker gespeist, dessen Eingangsspannung gleich der Differenz zwischen der Spannung eines mit einem konstanten Strom geladenen Kondensators und der rückgeführten Generatorspannung ist. Die Aufladung des Kondensators erfolgt mittels eines aus einem Ladewiderstand und einer Spannungsquelle bestehenden Ladekreises, der zwecks Konstanthaltung des Ladestromes über die rückgeführte Generatorspannung an den Kondensator angeschlossen ist. Ferner ist zur Begrenzung der Kondensatorspannung und damit der Größe der Generatorspannung eine auf verschiedene Werte einstellbare Bezugsspannung an den Kondensator angelegt, so daß die bekannte Anordnung ein lineares Zeitverhalten mit einstellbarem Anschlag aufweist.It is known to use the generator of a Ward-Leonard drive for this purpose to control in such a way that the supplied by him to the driving DC motor Voltage increases roughly linearly with time. Thereby the field winding of the generator powered by an amplifier whose input voltage is equal to the difference between the voltage of a capacitor charged with a constant current and the returned one Generator voltage is. The capacitor is charged by means of an off a charging resistor and a voltage source existing charging circuit, the purpose of Keeping the charging current constant via the generator voltage fed back to the capacitor connected. Furthermore, to limit the capacitor voltage and thus the Size of the generator voltage a reference voltage that can be set to various values applied to the capacitor, so that the known arrangement has a linear time response having an adjustable stop.

Diese bekannte Schaltungsanordnung liefert jedoch beim Beschleunigen des Antriebsmotors ein über der Zeit exakt lineares Drehzahlverhalten nur dann, wenn sowohl der Verstärkungsfaktor als auch der Eingangswiderstand des Verstärkers unendlich hoch sind. Dies läßt sich jedoch praktisch niemals erreichen. Infolge des endlichen Verstärkungsfaktors wird mit zunehmender Aussteuerung des Verstärkers eine immer größer werdende Differenzspannung benötigt, so daß die Kondensatorspannung von der rückgeführten Generatorspannung nicht vollständig kompensiert wird. Aus diesem Grund bleibt der Ladestrom des Kondensators bei anwachsender Generatorspannung nicht konstant, sondern nimmt ab. Ferner wird ein Teil des Ladestromes von dem zum Kondensator parallelliegenden Eingangswiderstand des Verstärkers abgezweigt. Bei dieser bekannten Anordnung ergibt sich daher kein exakt lineares Zeitverhalten, sondern im allgemeinen ein exponentieller Zeitverlauf. Höchstens der Anfangsbereich der Exponentialfunktion könnte als linear angesehen werden.However, this known circuit arrangement delivers when accelerating of the drive motor has an exactly linear speed behavior over time only if both the gain and the input resistance of the amplifier are infinitely high. However, this can practically never be achieved. As a result the finite gain factor becomes with increasing modulation of the amplifier an ever increasing differential voltage is required, so that the capacitor voltage is not fully compensated by the returned generator voltage. the end For this reason, the charging current of the capacitor remains as the generator voltage increases not constant, but decreasing. Furthermore, part of the charging current from the to Capacitor branched off parallel input resistance of the amplifier. at this known arrangement therefore does not result in an exactly linear time behavior, but generally an exponential time course. At most the beginning area the exponential function could be viewed as linear.

Wenn das Zeitverhalten in einem möglichst weiten Bereich linear sein soll, dann muß man bei der bekannten Schaltung einen aufwendigen mehrstufigen Verstärker mit sehr hohem Verstärkungsgrad verwenden. Zur Erzielung einer etwa linearen Funktion muß daher ein sehr großer Aufwand getrieben werden, wie es beispielsweise bei Analogrechenverstärkern üblich ist.If the time behavior should be linear in as wide a range as possible then you have to use an expensive multi-stage amplifier with the known circuit Use with a very high degree of reinforcement. To achieve an approximately linear function therefore a great deal of effort must be made, as is the case with analog computing amplifiers, for example is common.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine elektrische Regelschaltung mit einem exakt linearen Zeitverlauf zur Beschleunigung von fremderregten Gleichstrommotoren zu schaffen, ohne dabei einen allzu hohen Aufwand zu treiben.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages and an electrical control circuit with an exactly linear time curve for acceleration of separately excited DC motors without too much effort to drift.

Eine Ausführungsform der Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß in Reihe zu der Spannungsquelle und dem Ladewiderstand des Ladekreises ein Spannungsteilerwiderstand angeschlossen ist, an dem eine der Ausgangsgröße des Verstärkers proportionale Spannung anliegt, von der mit einem Abgriff eine der Spannung des Kondensators und dem durch den Eingangsstrom des Verstärkers am Ladewiderstand hervorgerufenen Spannungsabfall entsprechende Teilspannung abgreifbar und zum Eingang des Verstärkers rückführbar ist.An embodiment of the invention solves this problem in that in series with the voltage source and the charging resistor of the charging circuit a Voltage divider resistor is connected to which one of the output variables of the amplifier proportional voltage is applied, from which one of the voltage of the Capacitor and that caused by the input current of the amplifier at the charging resistor Voltage drop corresponding partial voltage can be tapped and to the input of the amplifier is traceable.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung löst die gleiche Aufgabe dadurch, daß an die Spannungsquelle und den Ladewiderstand des Ladekreises ein Spannungsteilerwiderstand angeschlossen ist, an dem eine der Ausgangsgröße des Verstärkers proportionale Spannung anliegt, von der mit einem ersten Abgriff eine der Spannung des Kondensators entsprechende erste Teilspannung und mit einem zweiten Abgriff eine dem durch den Eingangsstrom des Verstärkers am Ladewiderstand oder an einem Rückführwiderstand hervorgerufenen Spannungsabfall entsprechende zweite Teilspannung abgreifbar und zum Eingang des Verstärkers rückführbar ist.Another embodiment of the invention achieves the same object in that a voltage divider resistor is connected to the voltage source and the charging resistor of the charging circuit is connected to which a voltage proportional to the output variable of the amplifier is applied, one of which corresponds to the voltage of the capacitor with a first tap first partial voltage and with a second tap one of the through the input current of the amplifier at the charging resistor or at a feedback resistor Voltage drop corresponding to the second partial voltage can be tapped and to the input of the Amplifier is traceable.

Die Schaltungsanordnungen nach der Erfindung kommen daher zur Erzielung eines linearen Zeitverlaufs mit einem einfachen Verstärkers aus, der weder einen unendlich hohen Verstärkungsfaktor noch einen unendlich großen Eingangswiderstand zu haben braucht.The circuit arrangements according to the invention are therefore achieved a linear time course with a simple amplifier that has neither a infinitely high gain factor nor an infinitely large input resistance needs to have.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsform ist darin zu sehen, daß die mit dem ersten Abgriff an dem Spannungsteilerwiderstand abgenommene erste Teilspannung die Kondensatorspannung kompensiert und daß die mit dem zweiten Abgriff an dem Spannungsteilerwiderstand abgenommene zweite Teilspannung den über den Rückführwiderstand fließenden Eingangsstrom des Verstärkers aufbringt.An advantageous further development of the last-mentioned embodiment can be seen in the fact that the first tap on the voltage divider resistor The first partial voltage taken off compensates the capacitor voltage and that the with the second partial voltage taken from the second tap on the voltage divider resistor generates the input current of the amplifier flowing through the feedback resistor.

Auf diese Weise ist es möglich, den Anstieg der Zeitfunktion bzw. den Betrag der Beschleunigung durch Einstellen des Ladewiderstandes zu ändern, ohne den genau eingestellten Eingangsstrom zum Verstärker zu beeinflussen, da dieser nicht über den Ladewiderstand, sondern über den davon getrennten Rückführwiderstand fließt.In this way it is possible to increase the time function resp. to change the amount of acceleration by adjusting the charging resistance without to influence the precisely set input current to the amplifier, as this not via the charging resistor, but via the feedback resistor that is separate from it flows.

Um nicht nur eine konstante Beschleunigung, sondern auch eine konstante Verzögerung der Antriebsmotoren zu erzielen, wird die zweite Ausführungsform nach der Erfindung vorzugsweise derart ausgebildet, daß die Spannungsquelle eine Wechselspannungsquelle ist und in Reihe mit dem Ladewiderstand über eine erste Diode an den Eingang des Verstärkers angeschlossen ist und daß ein dem Ladewiderstand parallelgeschalteter Entladewiderstand über eine zweite Diode mit gegenüber der ersten Diode umgekehrter Polung mit dem Eingang des Verstärkers verbunden ist.Not only about a constant acceleration, but also a constant one To achieve deceleration of the drive motors, the second embodiment is after of the invention preferably designed such that the voltage source is an AC voltage source and in series with the charging resistor via a first diode to the input of the Amplifier is connected and that a charging resistor connected in parallel Discharge resistance over a second diode with opposite to the first diode Polarity is connected to the input of the amplifier.

Dadurch wird bei einem positiven bzw. negativen Spannungsunterschied zwischen der Kondensatorspannung und der Spannung an der Bezugsspannungsquelle, die über entsprechend gepolte Dioden an den Lade- und Entladewiderstand angeschlossen ist, während der einen Halbwellenfolge der Wechselspannung der Kondensator über den Ladewiderstand mit konstanter Geschwindigkeit aufgeladen bzw. während der anderen Halbwellenfolge über den Entladewiderstand mit konstanter Geschwindigkeit entladen.This means that there is a positive or negative voltage difference between the capacitor voltage and the voltage at the reference voltage source, which is connected to the charging and discharging resistor via appropriately polarized diodes is, during a half-wave sequence of the alternating voltage of the capacitor over the charging resistor is charged at constant speed or during the other Discharge half-wave sequence through the discharge resistor at constant speed.

Der Erfindungsgegenstand wird an Hand von Figuren beschrieben. F i g.1 ist ein Schaltbild einer einfachen Anordnung nach der Erfindung; F i g. 2 zeigt den Zeitverlauf der Generatorspannung; F i g. 3 ist ein Schaltbild eines weitergebildeten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung.The subject matter of the invention is described using figures. F i g.1 is a circuit diagram of a simple arrangement according to the invention; F i g. 2 shows the time course of the generator voltage; F i g. 3 is a circuit diagram of a further developed one Embodiment according to the invention.

Bei der Anordnung nach F i g.1 werden ein oder mehrere Gleichstrommotoren 10, deren Drehzahl der angelegten Ankerspannung proportional ist, von einem Gleichstromgenerator 11 mit Strom versorgt. Durch Veränderung der Spannung an der Feldwicklung 12 des Generators 11 kann die Motordrehzahl gesteuert werden.In the arrangement according to FIG. 1, one or more direct current motors 10, the speed of which is proportional to the applied armature voltage, are supplied with current by a direct current generator 11. The engine speed can be controlled by changing the voltage on the field winding 12 of the generator 11.

Die Steuerspannung zur Veränderung der Spannung an der Generatorfeldwicklung rührt von einem Kondensator 13 her, der von einer Batterie 14 oder einer anderen konstanten Spannungsquelle über einen Widerstand 15 (R,) geladen wird. Die Größe des Ladestroms wird vom Widerstand 15 festgelegt. Infolge der Aufladung des Kondensators mit einem konstanten Strom nimmt die Kondensatorspannung linear zu; daher stellt der Kondensator eine Quelle für die Steuerspannung dar, die zur Herstellung eines linearen Anstiegs der Spannung des Generators 11 verwendet wird.The control voltage for changing the voltage on the generator field winding comes from a capacitor 13, which is charged by a battery 14 or another constant voltage source via a resistor 15 (R,). The magnitude of the charging current is determined by the resistor 15 . As a result of the charging of the capacitor with a constant current, the capacitor voltage increases linearly; therefore the capacitor is a source of the control voltage which is used to produce a linear increase in the voltage of the generator 11.

Die Spannung am Kondensator 13 wird der Generatorfeldwicklung 12 über einen Magnetverstärker 16' mit einem sättigbaren Kern zugeführt. Die an einer Wicklung 17 auftretende Ausgangsspannung des Magnetverstärkers ist der einer Wicklung 18 zugeführten Eingangsspannung linear proportional. Die Verstärkereingangswicklung 18 ist über einen Eingangswiderstand 22 (Ra) an den Kondensator 13 angeschlossen. Die Verstärkerausgangswicklung 17 ist in Reihe mit einer Diode 21 und der Generatorfeldwicklung 12 an eine Stromquelle 20 angeschlossen. Die Ausgangsspannung des Generators ist dementsprechend der Spannung am Kondensator 13 direkt proportional.The voltage on the capacitor 13 is fed to the generator field winding 12 via a magnetic amplifier 16 'with a saturable core. The output voltage of the magnetic amplifier occurring at a winding 17 is linearly proportional to the input voltage fed to a winding 18. The amplifier input winding 18 is connected to the capacitor 13 via an input resistor 22 (Ra). The amplifier output winding 17 is connected in series with a diode 21 and the generator field winding 12 to a current source 20. The output voltage of the generator is accordingly directly proportional to the voltage on the capacitor 13.

Um den Kondensatorladestrom konstant zu halten, arbeitet die Gleichspannung der Batterie 14 mit einer Rückkopplungsspannung zusammen, die nicht nur die Spannung am Kondensator ausgleicht, sondern auch die Stromentnahme des Verstärkers deckt. Diese Rückkopplungsspannung wird zweckmäßigerweise über einen Abgriff 23 an einem Spannungsteller 24 entnommen, der parallel zum Generator 11 liegt. Am Abgriff 23 ist die Spannung gleich einer Konstanten K mal der Spannung (IaR$) am Verstärkereingang (K mal der Kondensatorspannung), wobei die Konstante K immer größer als 1 ist. Die Bedingung für einen konstanten Ladestrom (Ic,) des Kondensators °13 ist dann erfüllt, wenn der Abgriff 23 so eingestellt ist, daß seine Spannung gleich dem Spannungsabfall des vom Verstärker aufgenommenen Stroms (I.) an den Widerständen 15 und 22 ist. Bei dieser Einstellung dient die Batterie 14 nur dazu, um den Kondensa'torladestrom über den Widerstand 15 fließen zu lassen. Dies kann folgendermaßen ausgedrückt werden: Batteriespannung = E = Ic, R1 = konstant, Spannung an der Anzapfung 23 = K I,# Ra = I. R,, -I- Ia R2. (2) Aus der Gleichung (2) ist zu erkennen, daß der Verstärkungsfaktor K der Gleichung (2) gleich und dementsprechend stets größer als 1 ist. Dies ist deshalb notwendig, weil die vom Generatorausgang rückgekoppelte Spannung nicht nur die Spannung am Kondensator 13 (I" R2) ausgleichen, sondern auch eine zusätzliche Spannung (la R,) liefern muß, die die Stromentnahme des Verstärkers über den Kondensatorladewiderstand kompensiert. Solange diese Bedingungen erfüllt sind, nimmt die Ladegeschwindigkeit des Kondensators am Verstärker 16 linear zu. Die Grenze, bis zu der die Spannung am Kondensator 13 ansteigen kann, ist durch die Bezugsspannung an einem von Hand einstellbaren Abgriff 25 an einem Spannungsteiler 26 festgesetzt. Die Bezugsspannungsquelle ist an den Kondensator 13 über eine Diode 27 angeschlossen, die den Stromfluß von der Bezugsspannungsquelle zum Kondensator sperrt. Sobald die Kondensatorspannung den Wert der Bezugsspannung am Abgriff 25 erreicht und diesen zu übersteigen sucht, wird über die Diode 27 Strom entnommen, der einen weiteren Anstieg der Kondensatorspannung verhindert.In order to keep the capacitor charging current constant, the DC voltage of the battery 14 works together with a feedback voltage which not only balances the voltage on the capacitor, but also covers the current consumption of the amplifier. This feedback voltage is expediently taken via a tap 23 on a voltage regulator 24 which is parallel to the generator 11. At tap 23, the voltage is equal to a constant K times the voltage (IaR $) at the amplifier input (K times the capacitor voltage), the constant K always being greater than 1. The condition for a constant charging current (Ic,) of the capacitor 13 is fulfilled when the tap 23 is set so that its voltage is equal to the voltage drop of the current (I.) drawn by the amplifier at the resistors 15 and 22. With this setting, the battery 14 is only used to allow the capacitor charging current to flow through the resistor 15. This can be expressed as follows: battery voltage = E = Ic, R1 = constant, voltage at tap 23 = K I, # Ra = I. R ,, -I- Ia R2. (2) It can be seen from the equation (2) that the gain factor K is equal to the equation (2) and is therefore always greater than 1. This is necessary because the voltage fed back from the generator output not only compensates for the voltage on capacitor 13 (I "R2), but also has to supply an additional voltage (la R,) that compensates for the current drawn by the amplifier via the capacitor charging resistor Conditions are met, the charging speed of the capacitor increases linearly at the amplifier 16. The limit up to which the voltage at the capacitor 13 can rise is set by the reference voltage at a manually adjustable tap 25 on a voltage divider 26. The reference voltage source is on the capacitor 13 is connected via a diode 27, which blocks the flow of current from the reference voltage source to the capacitor prevented.

Wenn die Motoren 10 stillstehen, befindet sich der Abgriff 25 in seiner Nullage, in der keine Spannung am Kondensator 13 auftritt. Zum Anfahren der Motoren wird der Abgriff 25 bis zu einer Spannung verschoben, die der gewünschten Drehzahl entspricht. Bei einer Fertigung mit einem Fließband möchte man dieses beispielsweise mit einer geringen Geschwindigkeit in Gang bringen und dann bis auf die volle Arbeitsgeschwindigkeit beschleunigen. Dies kann dadurch geschehen, daß der Abgriff 25 zu Anfang auf eine geringe Spannung eingestellt wird, die der geringen Arbeitsgeschwindigkeit entspricht. Dabei wird der Kondensator 13 linear aufgeladen, wie es an der Stelle 28 in F i g. 2 gezeigt ist, bis die Kondensatorspannung den am Abgriff 25 eingestellten Spannungswert V, erreicht. Nach einer Zeitspanne, während der man festgestellt hat, daß alle Teile des Fließbandes richtig arbeiten, wird der Abgriff 25 in die volle Geschwindigkeitsstellung verschoben, in der sich der Kondensator 13 linear längs der in F i g. 2 gezeigten Linie 29 auflädt, bis die Kondensatorspannung einen Bezugsspannungswert V2 erreicht.When the motors 10 are at a standstill, the tap 25 is in its zero position, in which no voltage occurs on the capacitor 13 . To start up the motors, the tap 25 is shifted up to a voltage that corresponds to the desired speed. In the case of production with an assembly line, for example, one would like to start it up at a low speed and then accelerate it to full working speed. This can be done in that the tap 25 is initially set to a low voltage which corresponds to the low operating speed. The capacitor 13 is charged linearly, as shown at point 28 in FIG. 2, until the capacitor voltage reaches the voltage value V set at tap 25. After a period of time during which it has been determined that all parts of the assembly line are working properly, the tap 25 is moved to the full speed position in which the capacitor 13 moves linearly along the lines shown in FIG. 2 charges line 29 until the capacitor voltage reaches a reference voltage value V2.

Wenn sich der Kondensator auflädt, steigt die Ausgangsspannung des Generators 11, durch die die Motoren 10 mit Strom versorgt werden, direkt proportional zur Kondensatorspannung an, so daß die Drehzahl der Motoren 10 linear zunimmt und übermäßige mechanische Beanspruchungen in derApparatur verhindert werden.When the capacitor charges, the output voltage of the generator 11, by which the motors 10 are supplied with current, increases in direct proportion to the capacitor voltage, so that the speed of the motors 10 increases linearly and excessive mechanical stresses in the equipment are prevented.

Die lineare Beschleunigung erreicht man mit einer möglichst kleinen Anzahl von sich bewegenden Teilen. Nachdem die Geschwindigkeit oder Motordrehzahl am Abgriff 25 des Spannungsteilers 26 ausgewählt ist, beschleunigen sich die Motoren 10 linear, bis die gewünschte Drehzahl erreicht ist. Wenn man eine stärkere Beschleunigung wünscht, kann die Spannung der Batterie oder Spannungsquelle 14 erhöht oder die Größe des Kondensators 13 verkleinert werden. Umgekehrt kann für eine geringere Beschleunigung die Größe des Kondensators 13 heraufgesetzt oder die Spannung der Batterie 14 herabgesetzt werden. Für praktische Zwecke sind Beschleunigungszeiten von 4 bis 16 Sekunden gebräuchlich. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Beschleunigungszeit zwischen 1 und 100 Sekunden verändert werden.The linear acceleration is achieved with as little as possible Number of moving parts. After the speed or engine RPM is selected at the tap 25 of the voltage divider 26, the motors accelerate 10 linearly until the desired speed is reached. When you have a stronger acceleration desires, the voltage of the battery or voltage source 14 can be increased or the Size of the capacitor 13 can be reduced. Conversely, for a lesser Acceleration increased the size of the capacitor 13 or the voltage of the Battery 14 will be degraded. For practical purposes, acceleration times are from 4 to 16 seconds common. In the present embodiment, the Acceleration time can be changed between 1 and 100 seconds.

In F i g. 3 ist eine Weiterbildung der Regelschaltung nach der Erfindung zu sehen. Prinzipiell arbeitet diese Schaltung in der gleichen Weise wie die in F i g. 1 gezeigte Anordnung.In Fig. 3 is a further development of the control circuit according to the invention to see. In principle, this circuit works in the same way as the one in F i g. 1 arrangement shown.

Wenn die Bezugsspannung 25 auf einen Wert eingestellt wird, der größer als die Kondensatorspannung ist, wird der Kondensator während der positiven Halbwelle einer Wechselstromquelle 30 über einen veränderbaren Widerstand 31 und eine Diode 32 geladen. Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist die maximale Spannung, auf die der Kondensator 13 aufgeladen werden kann, durch die Bezugsspannung begrenzt. Bei dieser Anordnung kann die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 13 durch Einstellung des veränderbaren Widerstands 31 verändert werden, was leichter als eine Änderung der Größe des Kondensators oder der Größe der Ladespannung bei der Ausführungsform nach F i g. 1 durchzuführen ist. Damit der Kondensator mit einem konstanten Strom geladen werden kann, arbeitet die Spannung der Stromquelle 30 mit Rückkopplungsspannungen zusammen, die an Abgriffen 33 und 35 eines Spannungsteilers 34 abgenommen werden, der dem Generator 11 parallel geschaltet ist. Da die Generatorspannung der Spannung am Kondensator 13 direkt proportional ist, können die Abgriffe derart eingestellt werden, daß die Kondensatorspannung ausgeglichen und der vom Verstärker entnommene Strom geliefert wird. Der Abgriff 33 liefert eine Rückkopplungsspannung, die ausreicht, um den Kondensatorladestrom I, durch den Widerstand 31 zu leiten; der Abgriff 35 liefert eine Rückkopplungsspannung, die so groß ist, daß der Verstärkereingangsstrom durch Widerstände 36 (äquivalent zu R,) und 22 (R.) geleitet wird. Hierfür wird der Abgriff 35 gleich einer Konstanten K mal der Spannung am Kondensator 13 eingestellt; wenn diese Konstante K gleich gewählt wird, liefert die Spannung gerade den Verstärkereingangsstrom I" und beeinflußt nicht die Spannung am Kondensator 13. Hiermit wird die Bedingung für eine lineare Aufladung der Kondensatoren erfüllt.If the reference voltage 25 is set to a value that is greater than the capacitor voltage, the capacitor is charged during the positive half cycle of an alternating current source 30 via a variable resistor 31 and a diode 32. As in the embodiment according to FIG. 1, the maximum voltage to which the capacitor 13 can be charged is limited by the reference voltage. With this arrangement, the charging speed of the capacitor 13 can be changed by adjusting the variable resistor 31, which is easier than changing the size of the capacitor or the size of the charging voltage in the embodiment of FIG. 1 is to be carried out. So that the capacitor can be charged with a constant current, the voltage of the current source 30 works together with feedback voltages that are taken from taps 33 and 35 of a voltage divider 34 that is connected in parallel to the generator 11. Since the generator voltage is directly proportional to the voltage on the capacitor 13, the taps can be set in such a way that the capacitor voltage is balanced and the current drawn by the amplifier is supplied. The tap 33 supplies a feedback voltage which is sufficient to conduct the capacitor charging current I through the resistor 31; tap 35 provides a feedback voltage large enough to direct the amplifier input current through resistors 36 (equivalent to R 1) and 22 (R). For this purpose, the tap 35 is set equal to a constant K times the voltage on the capacitor 13 ; if this constant is equal to K is selected, the voltage just supplies the amplifier input current I "and does not influence the voltage on the capacitor 13. This fulfills the condition for linear charging of the capacitors.

Es ist nicht von Bedeutung, daß der gesamte Verstärkereingangsstrom über den Widerstand 36 fließt. Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung fließt der gesamte Verstärkereingangsstrom über den Kondensatorladewiderstand 15. Man kann die Abgriffe 33 und 35 auch derart einstellen, daß die Spannung am Abgriff 33 größer als diejenige ist, die benötigt wird, um nur den Kondensatorladestrom über den Widerstand 31 fließen zu lassen; in diesem Fall fließt ein kleiner Teil des Verstärkereingangsstroms über den Kondensatorladewiderstand. Der Abgriff 35 kann dann auf einen geringeren Spannungswert eingestellt werden, da über diesen Abgriff nicht mehr der gesamte Verstärkereingangsstrom zu fließen braucht.It does not matter that all of the amplifier input current flows through resistor 36. In the case of the in FIG. 1, the entire amplifier input current flows through the capacitor charging resistor 15. The taps 33 and 35 can also be set in such a way that the voltage at the tap 33 is greater than that required to allow only the capacitor charging current to flow through the resistor 31; in this case a small part of the amplifier input current flows through the capacitor charging resistor. The tap 35 can then be set to a lower voltage value, since the entire amplifier input current no longer needs to flow via this tap.

Die Arbeitsweise der Anordnung nach F i g. 3 entspricht während der Beschleunigung der in F i g. 2 angegebenen Weise. Die Generatorspannung und somit die Drehzahl der Motoren 10 nimmt linear und direkt proportional mit der Spannung am Kondensator 13 zu, bis die Kondensatorspannung diejenige Bezugsspannung erreicht, die am Abgriff 25 des Spannungsteilers 26 gewählt ist. Wenn die Kondensatorspannung die Bezugsspannung erreicht hat, fließt kein Ladestrom mehr zum Kondensator, wohl fließt aber durch die Diode 27 noch ein Strom.The mode of operation of the arrangement according to FIG. 3 corresponds to during the Acceleration of the in F i g. 2 specified way. The generator voltage and thus the speed of the motors 10 increases linearly and in direct proportion to the voltage at capacitor 13 until the capacitor voltage reaches the reference voltage which is selected at the tap 25 of the voltage divider 26. When the capacitor voltage has reached the reference voltage, no more charging current flows to the Capacitor, but a current is still flowing through diode 27.

Die Anordnung nach F i g. 3 hat noch den Vorteil, daß die Motoren 10 sowohl gleichförmig verzögert als auch gleichförmig beschleunigt werden können. Zur Verzögerung wird die Bezugsspannung am Abgriff 25 auf einen Wert gebracht, der geringer als die Kondensatorspannung ist. Die positiven Halbwellen der Spannungsquelle 30 werden dann über die Diode 27 abgeleitet. Während der positiven Halbwellen ist die Entladung des Kondensators durch die Diode 32 blockiert. Die negativen Halbwellen der Spannungsquelle 30 entladen den Kondensator über eine Diode 37 und einen Entladewiderstand 38, bis die Kondensatorspannung den eingestellten Bezugsspannungswert erreicht. Eine Diode 39 bildet das Gegenstück zur Diode 27.The arrangement according to FIG. 3 still has the advantage that the motors 10 can be both uniformly decelerated and uniformly accelerated. To delay the reference voltage at tap 25 is brought to a value that is less than the capacitor voltage. The positive half-waves of the voltage source 30 are then diverted via the diode 27. During the positive half-wave it is the discharge of the capacitor is blocked by the diode 32. The negative half waves of the voltage source 30 discharge the capacitor via a diode 37 and a discharge resistor 38 until the capacitor voltage reaches the set reference voltage value. A diode 39 forms the counterpart to diode 27.

Wie das Aufladen beim Beschleunigen so erfolgt auch das Entladen des Kondensators beim Verzögern linear. Die entsprechend der Kondensatorspannung vom Verstärker gesteuerte Generatorspannung fällt daher ebenfalls linear ab, so daß der Motor mit einer konstanten Geschwindigkeit verzögert wird, die vom Entladewiderstand 38 abhängt. Der Entladewiderstand 38 kann von dem Ladewiderstand 31 verschieden sein.Like the charging when accelerating, so is the discharging of the Capacitor when decelerating linearly. The corresponding to the capacitor voltage from Amplifier-controlled generator voltage therefore also drops linearly, so that the motor is decelerated at a constant speed determined by the discharge resistor 38 depends. The discharge resistor 38 can be different from the charge resistor 31 be.

An Stelle des magnetischen Verstärkers 16 können auch Transistorverstärker oder andere Verstärker mit einer geringen Impedanz benutzt werden.Instead of the magnetic amplifier 16, transistor amplifiers can also be used or other amplifiers with a low impedance can be used.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Elektrische Regelschaltung mit einstellbarem Anschlag zur linearen Beschleunigung von mindestens einem fremderregten Gleichstrommotor, der mit einem Gleichstromgenerator in Leonardschaltung verbunden ist, bestehend aus einem Verstärker, an dessen Ausgang die Feldwicklung des Gleichstromgenerators und an dessen Eingang ein Kondensator mit einem aus einer Spannungsquelle und einem Ladewiderstand bestehenden Ladekreis und mindestens eine Rückführung von der Ausgangsseite des Verstärkers angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu der Spannungsquelle (14) und dem Ladewiderstand (15) des Ladekreises ein Spannungsteilerwiderstand (24) angeschlossen ist, an dem eine der Ausgangsgröße des Verstärkers (16) proportionale Spannung anliegt, von der mit einem Abgriff (23) eine der Spannung des Kondensators (13) und dem durch den Eingangsstrom des Verstärkers (16) am Ladewiderstand (15) hervorgerufenen Spannungsabfall entsprechende Teilspannung abgreifbar und zum Eingang des Verstärkers (16) rückführbar ist. Claims: 1. Electric control circuit with adjustable stop for the linear acceleration of at least one separately excited DC motor, which is connected to a DC generator in a Leonard circuit, consisting of from an amplifier, at the output of which the field winding of the direct current generator and at its input a capacitor with one of a voltage source and one Charging resistor existing charging circuit and at least one return from the output side of the amplifier is connected, characterized in that in series with the voltage source (14) and the charging resistor (15) of the charging circuit a voltage divider resistor (24) is connected to which one of the output of the amplifier (16) is proportional Voltage is applied, of which one of the voltage of the capacitor with a tap (23) (13) and the input current of the amplifier (16) at the charging resistor (15) caused voltage drop corresponding partial voltage can be tapped and to the input of the amplifier (16) is traceable. 2. Elektrische Regelschaltung mit einstellbarem Anschlag zur linearen Beschleunigung von mindestens einem fremderregten Gleichstrommotor, der mit einem Gleichstromgenerator in L:eonardschaltung verbunden ist, bestehend aus einem Verstärker, an dessen Ausgang die Feldwicklung des Gleichstromgenerators und an dessen Eingang ein Kondensator mit einem aus einer Spantxungsquelle und einem Ladewiderstand bestehenden Ladekreis und mindestens eine Rückführung von der Ausgangsseite der Verstärkers angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an die Spannungsquelle (30) und den Ladewiderstand (31) des Ladekreises ein Spannungsteilerwiderstand (34) angeschlossen ist, an dem eine der Ausgangsgröße des Verstärkers (16) proportionale Spannung anliegt, von der mit einem Abgriff (33) eine der Spannung des Kondensators (13) entsprechende erste Teilspannung und mit einem zweiten Abgriff (35) eine dem durch den Eingangsstrom des Verstärkers (16) am Ladewiderstand (31) oder an einem Rückführwiderstand (36) hervorgerufenen Spannungsabfall entsprechende zweite Teilspannung abgreifbar und zum Eingang des Verstärkers (16) rückführbar ist. 2. Electrical control circuit with adjustable stop for the linear acceleration of at least one separately excited direct current motor, which is connected to a direct current generator in L: eonard circuit, consisting of an amplifier, at whose output the field winding of the direct current generator and at whose input a capacitor with a voltage source and a charging resistor and at least one return from the output side of the amplifier are connected, characterized in that a voltage divider resistor (34) is connected to the voltage source (30) and the charging resistor (31) of the charging circuit, to which one of the output variables of the amplifier (16) proportional voltage is applied, of which with a tap (33) one of the voltage of the capacitor (13) corresponding first partial voltage and with a second tap (35) one of the through the input current of the amplifier (16) at the charging resistor (31) or at a feedback resistor (36) caused voltage drop corresponding second partial voltage can be tapped and fed back to the input of the amplifier (16). 3. Regelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem ersten Abgriff (33) an dem Spannungsteilerwiderstand (34) abgenommene erste Teilspannung die Kondensatorspannung kompensiert und daß die mit dem zweiten Abgriff (35) an dem Spannungsteilerwiderstand (34) abgenommene zweite Teilspannung den über den Rückführwiderstand (36) fließenden Eingangsstrom des Verstärkers (16) aufbringt. 3. Control circuit according to Claim 2, characterized in that the one with the first tap (33) the first partial voltage taken from the voltage divider resistor (34) is the capacitor voltage compensated and that with the second tap (35) on the voltage divider resistor (34) taken off the second partial voltage flowing across the feedback resistor (36) Applies input current of the amplifier (16). 4. Regelschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SpannungsqUelle (30) eine Wechselspannungsquelle ist und in Reihe mit dem Ladewiderstand (31) über eine erste Diode (32) an den Eingang des Verstärkers (16) angeschlossen ist und daß ein dem Ladewiderstand parallelgeschalteter Entladewiderstand (38) über eine zweite Diode (37) mit gegenüber der ersten Diode umgekehrter Polung mit dem Eingang des Verstärkers verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 700 897; USA.-Patentschrift Nr. 2 629 847.4. Control circuit according to claim 2 or 3, characterized in that the voltage source (30) is an alternating voltage source is and in series with the charging resistor (31) via a first diode (32) to the input of the amplifier (16) is connected and that a charging resistor connected in parallel Discharge resistor (38) via a second diode (37) opposite the first diode reverse polarity is connected to the input of the amplifier. Considered References: British Patent No. 700,897; U.S. Patent No. 2,629 847.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2629847A (en) * 1950-08-25 1953-02-24 Westinghouse Electric Corp Magnetic amplifier circuits for applying reversible direct-current voltage to inductive loads
GB700897A (en) * 1952-04-23 1953-12-09 Asea Ab Regulating device for ward leonard control systems

Patent Citations (2)

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