DE1299754B - Device for regulating and keeping constant the ratio of the speeds of a master motor and a drive motor controlled by a controller - Google Patents

Device for regulating and keeping constant the ratio of the speeds of a master motor and a drive motor controlled by a controller

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DE1299754B
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DE
Germany
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voltage
speed
proportional
drive motor
motor
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Frank
Dipl-Ing Rudolf
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BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri France SA
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    • G06G7/12Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/18Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for integration or differentiation; for forming integrals
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02P5/46Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
    • H02P5/50Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another by comparing electrical values representing the speeds

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung und Konstanthaltung des Verhältnisses der Drehzahlen eines Leitmotors und eines durch einen Regler gesteuerten Antriebsmotors mit einer Analogregelung und einer überlagerten Digitalregelung mit einem vom Leitmotor und einem vom Antriebsmotor angetriebenen Impulsgeber mit je einem nachgeschalteten zugehörigen Zähler zur gleichzeitigen Zählung der Impulse, wobei die von den Zählern in einer durch eine vorgegebene Impulszahl bestimmten Zeit erreichte Impulsdifferenz gespeichert wird und dem Regler des Antriebsmotors eine von dieser Impulsdifferenz abgeleitete Spannung über ein Integrationsglied und einen Digital-Analog-Wandler zugeführt wird und dieser Spannung vor der Zuleitung zum Regler des Antriebsmotors eine der Ist-Drehzahl des Antriebsmotors proportionale Spannung und eine seiner Soll-Drehzahl proportionale Spannung überlagert wird.The invention relates to a device for regulating and keeping constant the ratio of the speeds of a master motor and one controlled by a regulator Drive motor with an analog control and a superimposed digital control with one pulse generator driven by the master motor and one driven by the drive motor, each with a downstream associated counter for simultaneous counting of the pulses, where determined by the counters in a predetermined number of pulses Time reached pulse difference is saved and the controller of the drive motor a voltage derived from this pulse difference across an integration element and a digital-to-analog converter is supplied and this voltage before the supply line to the controller of the drive motor one of the actual speed of the drive motor proportional Voltage and a voltage proportional to its target speed is superimposed.

Eine solche Einrichtung ist z. B. aus dem Artikel »Drehzahlgeregelte elektrische Antriebe«, erschienen in der Zeitschrift »Industrie-Elektrik-Elektrowelt«, B 4, 1962, S. 53 bis 55, bekannt. Einrichtungen dieser Art werden vorzugsweise bei Anlagen benötigt, in welchen band- oder schnurförmige Produkte durch mehrere hintereinandergeschaltete Maschinen laufen, wobei die Drehzahlen dieser Maschinen so aufeinander abgestimmt sind, daß sie sich während des Betriebes innerhalb gewisser Grenzen ändern lassen, die Drehzahlverhältnisse aber unabhängig von Spannungs- und Belastungsschwankungen der Maschineneinzelantriebe konstant gehalten oder auf vorgegebene Weise geregelt werden können.Such a facility is z. B. from the article »Speed Controlled electric drives «, published in the journal» Industrie-Elektrik-Elektrowelt «, B 4, 1962, pp. 53 to 55, are known. Facilities of this type are preferred at Systems required, in which band or string-shaped products through several series-connected Machines run, with the speeds of these machines so coordinated are that they can be changed within certain limits during operation, the speed ratios are independent of voltage and load fluctuations the individual machine drives kept constant or regulated in a predetermined manner can be.

In diesem Zusammenhang sei nachstehend noch auf andere bekannte Verfahren bzw. Einrichtungen dieser Art, die das Prinzip des digitalen Vergleiches von Drehzahlwerten benutzen, hingewiesen.In this context, other known methods are referred to below or devices of this type that use the principle of digital comparison of speed values use, pointed out.

Ein Verfahren zum Regeln des Drehzahlverhältnisses zweier oder mehrerer Antriebseinheiten ist z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1105 962 bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Differenz der Drehzahlen zweier Antriebsmotoren digital in einem Differenzzähler bestimmt, dem ein elektromechanischer Digital-Analog-Wandler nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal die Drehzahl eines der Antriebsmotoren steuert.A method of regulating the speed ratio of two or more Drive units is z. B. from the German Auslegeschrift 1105 962 known. at In this process, the difference between the speeds of two drive motors becomes digital determined in a difference counter, which is an electromechanical digital-to-analog converter is connected downstream, the output signal of which is the speed of one of the drive motors controls.

Eine weitere bekannte Anordnung zur Regelung auf konstante Drehzahlverhältnisse ist in der deutschen Auslegeschrift 1068 035 beschrieben, bei welcher einerseits die von Tachogeneratoren erzeugten Spannungen zweier Motoren miteinander verglichen und die Vergleichsspannung einem Regler zugeführt wird. Außerdem wird die digital bestimmte Differenz der Drehzahlen dieser Motoren in einem Digital-Analog-Wandler mit nachgeschaltetem Integrationsglied in eine entsprechende Spannung umgesetzt und diese ebenfalls dem Regler zugeführt.Another known arrangement for regulating to constant speed ratios is described in the German Auslegeschrift 1068 035, in which on the one hand the voltages of two motors generated by tacho generators are compared with each other and the comparison voltage is fed to a regulator. It is also going digital certain difference in the speeds of these motors in a digital-to-analog converter converted into a corresponding voltage with a downstream integration element and this is also fed to the controller.

Schließlich sei noch auf den Artikel von W. Leonhard u. a., »Stetig wirkender digitaler Drehzahlregler«, erschienen in der ETZ, A, Bd. 83 (1962), S. 381 bis 387, insbesondere Bild 1, gewiesen, aus der zur Regelung der Drehzahl eines Motors dem Motorregler neben der Tachogeneratorspannung des zu regelnden Motors eine der Frequenz eines Oszillators proportionale Spannung sowie die in einem Digital-Analog-Wandler umgesetzte Differenz aus der Drehzahl des Motors und einer der Oszillatorfrequenz einstellbar proportionalen Frequenz zugeführt wird. Bei allen diesen bekannten Verfahren und Einrichtungen mit digitalem Vergleich der Drehzahlen bzw. Frequenzen, deren Verhältnis konstant gehalten werden soll, müssen zur Änderung dieses Verhältnisses Neueinstellungen im digitalen Teil der Regelschaltung vorgenommen werden, was bei einer Fernbedienung den Nachteil hat, daß digitale Signalwerte aus der Einrichtung herausgeführt werden müssen. Dies erfordert aber einen relativ hohen Schaltungsaufwand.Finally, the article by W. Leonhard et al., »Stetig acting digital speed controller «, published in ETZ, A, Vol. 83 (1962), p. 381 to 387, in particular Fig. 1, from the for regulating the speed of a Motor to the motor controller in addition to the tachogenerator voltage of the motor to be controlled a voltage proportional to the frequency of an oscillator and that in a digital-to-analog converter converted difference between the speed of the motor and one of the oscillator frequency adjustable proportional frequency is supplied. In all of these known processes and devices with digital comparison of the speeds or frequencies, their Ratio is to be kept constant, need to change this ratio New settings can be made in the digital part of the control circuit, what at a remote control has the disadvantage that digital signal values from the device must be brought out. However, this requires a relatively high level of circuit complexity.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Regelung von Drehzahlverhältnissen zu schaffen, bei der einer Analogregelung eine Digitalregelung überlagert ist und die, ohne die Regelgenauigkeit der Einrichtungen dieses Typs zu vermindern, den obengenannten Nachteil der bekannten Einrichtungen vermeidet und wobei ferner eine Fernbedienung auf einfache Weise mit geringem Schaltungsaufwand erfolgen kann.The invention is based on the object of providing a device for To create control of speed ratios in which an analog control a Digital control is superimposed and that without the control accuracy of the facilities of this type, to reduce the above-mentioned disadvantage of the known devices avoids and furthermore a remote control in a simple manner with little circuit complexity can be done.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Digital-Analog-Wandler dem Differenzzähler unmittelbar nachgeschaltet ist und eine Summenspannung aus seinem Ausgangssignal und einer von einer ersten Spannungsquelle gelieferten einstellbaren Spannung der Integrationseinrichtung zugeführt wird, deren Ausgangssignal der von der zweiten Spannungsquelle gelieferten, der Antriebsmotor-Ist-Drehzahl proportionalen Spannung und der seiner Soll-Drehzahl proportionalen Spannung überlagert wird, wobei zur Änderung des Drehzahlverhältnisses der Proportionalitätsfaktor nur der einen der beiden drehzahlproportionalen Spannungen gemeinsam mit der ersten einstellbaren Spannung geändert wird.The device according to the invention is characterized in that the digital-to-analog converter is connected immediately after the differential counter and a sum voltage from its output signal and one from a first voltage source supplied adjustable voltage of the integration device is supplied, the Output signal of the drive motor actual speed supplied by the second voltage source proportional voltage and its nominal speed proportional voltage superimposed is, whereby to change the speed ratio the proportionality factor only one of the two voltages proportional to the speed together with the first adjustable voltage is changed.

Nachstehend werden an Hand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Signallaufplan eines ersten Ausführungsbeispiels, F i g. 2 einen Signallaufplan eines zweiten Ausführungsbeispiels und F i g. 3 eine mögliche Ausführungsform des Spannungsintegrators.Below are two exemplary embodiments with reference to the drawing of the subject matter of the invention described. In the drawing, F i g. 1 a signal flow diagram of a first embodiment, FIG. 2 shows a signal flow diagram of a second exemplary embodiment and F i g. 3 shows a possible embodiment of the voltage integrator.

Im ersten, in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Leitmotor Mo mit 10 und der vom Leitmotor abhängige Antriebsmotor M1 mit 11 bezeichnet. Geregelt wird die Geschwindigkeit des Leitmotors 10 durch den mit 20 bezeichneten Regler R., während zur Regelung der Geschwindigkeit des abhängigen Motors M1 der mit 21 bezeichnete Regler R1 dient. Es ist dabei nicht nötig, daß die beiden Regler R, und R1 gleich ausgebildet sind. Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, wird im allgemeinen der Regler R1 eine andere Charakteristik aufweisen als der Regler R.. Während links von der gestrichelten Linie 1 all die Schaltelemente angeordnet sind, die zum Leitmotor gehören, sind rechts von dieser Linie all die Schaltelemente dargestellt, die zum abhängigen Motor gehören. Es ist dabei ohne weiteres möglich und meist auch üblich, eine Mehrzahl von abhängigen Motoren auf die dargestellte und nachfolgend beschriebene Art und Weise mit einem einzigen Leitmotor Mo zu verbinden, wobei sich die Drehzahlverhältnisse zwischen dem Leitmotor und den einzelnen abhängigen Motoren frei wählen lassen. Mit dem Leitmotor 10 ist ein als Impulsgeber dienender, mit 30 bezeichneter Tachometer To verbunden, dessen Ausgangswechselspannung über einen Impulsumformer 40 einem mit 50 bezeichneten Leitzähler Z, zugeleitet wird. Wenn eine bestimmte Impulszahl, z. B. 10 000 Impulse eingezählt sind, kippt der nachgeschaltete, mit 60 bezeichnete Speicher SPo um, und sein Ausgangssignal stoppt kurzzeitig über ein Und-Tor 42 die Zählimpulse in den Folgezähler Z1 51 und bereitet gleichzeitig das dynamische Tor 70 vor, damit die Rückflanke des Zählimpulses über dieses Tor 70 einerseits den Speicher 60 zurückstellt und andererseits den Inhalt des nachfolgend beschriebenen Folgezählers Z1 in den Speicher SPi 61 transferiert und den Zähler Z1 selbst wieder auf seinen Ausgangswert setzt.In the first, in FIG. 1, the master motor Mo is designated by 10 and the drive motor M1 dependent on the master motor is designated by 11. The speed of the master motor 10 is controlled by the controller R. labeled 20, while the controller R1 labeled 21 is used to control the speed of the dependent motor M1. It is not necessary here for the two controllers R and R1 to be of the same design. As can be seen from the following description, controller R1 will generally have a different characteristic than controller R .. While all the switching elements belonging to the master motor are arranged to the left of the dashed line 1, all the switching elements are arranged to the right of this line that belong to the dependent engine. It is easily possible and usually also common to connect a plurality of dependent motors to a single master motor Mo in the manner shown and described below, the speed ratios between the master motor and the individual dependent motors being freely selectable. With the master motor 10 serving as a pulse generator, designated by 30 speedometer To is connected to the output of a AC voltage is supplied to designated 50 governor counter Z via a pulse shaper 40th When a certain number of pulses, e.g. B. 10,000 pulses are counted, the downstream, designated by 60 memory SPo flips over, and its output signal stops briefly via an AND gate 42, the counting pulses in the sequential counter Z1 51 and at the same time prepares the dynamic gate 70, so that the trailing edge of the Counting pulse via this gate 70 on the one hand resets the memory 60 and on the other hand transfers the content of the sequential counter Z1 described below into the memory SPi 61 and sets the counter Z1 itself back to its initial value.

Die vom Tachometer To erzeugte Wechselspannung wird in einem Gleichrichter 80 in eine der Drehzahl des Leitmotors proportionale Gleichspannung umgewandelt, die dem Mischpunkt 90 zugeführt wird, dem des weiteren eine am Potentiometer 2 abgreifbare Spannung zugeleitet wird. Mit der am Mischpunkt 90 resultierenden Spannung wird dann über den Regler R, die Drehzahl des Leitmotors Ma eingestellt.The alternating voltage generated by the tachometer To is converted in a rectifier 80 into a direct voltage proportional to the speed of the master motor, which is fed to the mixing point 90, to which a voltage that can be tapped at the potentiometer 2 is also fed. The voltage resulting at the mixing point 90 is then used to set the speed of the master motor Ma via the controller R.

Die Geschwindigkeit des abhängigen, mit 11 bezeichneten Antriebsmotors M1 wird, wie bereits vorstehend erwähnt, durch den mit 21 bezeichneten Regler R1 geregelt. Der Motor Ml treibt einen als Impulsgeber dienenden, mit 31 bezeichneten Tachometer T1 an, dessen Zählimpulse über einen Impulsumformer 41 und das Und-Tor 42 dem mit 51 bezeichneten Folgezähler Z1 zugeleitet werden. Wenn dieser Motorzähler 51 vom dynamischen Tor 70 Signal erhält, wird sein Inhalt in den mit 61 bezeichneten Speicher Spl transferiert, und er selbst wird wieder auf den Anfangswert zurückgestellt, während gleichzeitig das Und-Tor 42 geschlossen wird. Der Anfangswert läßt sich zweckmäßigerweise durch die mit 73 bezeichnete Drehzahleingabe E selbsttätig eingeben. Der Zahlwert dieser Drehzahleingabe wird beim Zusammenbau der Maschinen, deren Drehzahlverhältnis konstant zu halten ist, eingestellt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, für die Zähler Binärzähler zu verwenden. So kann man z. B. einen Folgezähler mit einem Fassungsvermögen von 16383 = 2i4-1 verwenden und den Leitzähler so einstellen, daß er 10 000 Impulse zählt. Soll der Folgezähler gleich viele Impulse zählen, so kann man mit der Zahl 6256 beginnen, und demnach sollte nach Beendigung der Meßperiode dieser Folgezähler auf 16 256 = LLLLLLL0000000 stehen. In den Speicher Spi überträgt man nun nur die hinteren acht Binärstellen, also die Zahl 128 = L0000000, falls die Ist-Impulszahl mit der Soll-Impulszahl übereinstimmt. Im nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler 62 wird dieser übertragene Zahlwert als Spannung U, 1 ausgewertet, die dem Mischpunkt 63 zugeleitet wird. Diesem Mischpunkt wird des weiteren eine vom Potentiometer 64 bezogene Kompensationsspannung Up, zugeleitet, die dann der Spannung U, i entgegengesetzt gleich sein muß, wenn der Ist-Wert mit dem Soll-Wert übereinstimmt, so daß am nachgeschalteten Analog-Integrator 65 keine Eingangsspannung liegt und seine Ausgangsspannung Ukorr i konstant bleibt. Die F i g. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Analog-Integrators 65: ein Servomotor 66, dessen eine Anschlußklemme über einen Unterbrecher 67 mit dem Mischpunkt 63 und dessen andere Anschlußklemme mit der Erde verbunden ist, dient zum Verstellen des Abgriffs 68 eines Feinschleifwiderstandes 69, dessen Mitte geerdet und dessen beide Endanschlüsse mit einem Speisegerät 80 verbunden sind, dessen Spannung zur Drehzahl des Leitmotors Mo proportional ist.The speed of the dependent drive motor M1, labeled 11, is, as already mentioned above, regulated by the controller R1 labeled 21. The motor Ml drives a tachometer T1, denoted by 31, serving as a pulse generator, the counting pulses of which are fed to the sequential counter Z1 denoted by 51 via a pulse converter 41 and the AND gate 42. When this motor counter 51 receives a signal from the dynamic gate 70 , its content is transferred to the memory Spl labeled 61, and it is itself reset to the initial value, while the AND gate 42 is closed at the same time. The initial value can expediently be entered automatically by means of the speed input E indicated by 73. The numerical value of this speed input is set when assembling the machines, the speed ratio of which is to be kept constant. It has proven to be useful to use binary counters for the counters. So you can z. B. use a sequential counter with a capacity of 16383 = 2i4-1 and set the master counter so that it counts 10,000 pulses. If the sequential counter is to count the same number of pulses, one can start with the number 6256, and accordingly this sequential counter should be at 16 256 = LLLLLLL0000000 after the end of the measuring period. Only the last eight binary digits are now transferred to the memory Spi, i.e. the number 128 = L0000000, if the actual number of pulses corresponds to the target number of pulses. In the digital-to-analog converter 62 connected downstream, this transmitted numerical value is evaluated as a voltage U, 1 , which is fed to the mixing point 63. This mixing point is also supplied with a compensation voltage Up, obtained from potentiometer 64, which must then be the opposite of voltage U, i if the actual value agrees with the setpoint value, so that there is no input voltage at the downstream analog integrator 65 and its output voltage Ukorr i remains constant. The F i g. 3 shows a possible embodiment of the analog integrator 65: a servomotor 66, one terminal of which is connected to the mixing point 63 via an interrupter 67 and the other terminal of which is connected to earth, is used to adjust the tap 68 of a fine grinding resistor 69, the center of which is earthed and the two end connections of which are connected to a supply device 80, the voltage of which is proportional to the speed of the master motor Mo.

Falls der Ist-Wert vom Soll-Wert verschieden ist, wird beim Meßzeitende am Mischpunkt 63 eine Spannung U, 1 anstehen, die der digital erfaßten Regelabweichung proportional und je nachdem größer oder kleiner als die Kompensationsspannung Up, ist. Die Differenz dieser beiden Spannungen wird dann während der nächsten Meßperiode im Integrator 65 aufintegriert. Die mit 53 bezeichnete Logik L stellt am Ende jeder Meßzeit fest, ob der Folgezähler 51 am Ende der Meßzeit eine Zahl erreicht hat, die zwischen 1.6128 und 16 384 liegt. Hat der Folgezähler 51 die Zahl 16128 nicht erreicht, so wird der Digital-Analog-Wandler 62 auf den Wert ausgesteuert, der dem Wert 0 entspricht und so lange auf diesem Wert gehalten, bis der Zähler bei Ende einer Meßzeit diesen unteren Grenzwert erreicht hat. Stellt jedoch die Logik 53 fest, daß die Zahl 16 384 überschritten worden ist, so wird der Digital-Analog-Wandler bei Ende der Meßzeit auf einen Wert, der der Zahl 255 entspricht, ausgesteuert und so lange auf diesem Wert gehalten, bis der Zähler bei Ende der Meßzeit eine Zahl erreicht hat, die kleiner ist als 16 384. Selbstverständlich lassen sich je nach den Bedingungen die Zählwerte beliebig wählen. Die vorstehenden Angaben zeigen nur beispielsweise, wie man arbeiten kann, um den apparativen Aufwand möglichst gering halten zu können.If the actual value differs from the nominal value, a voltage U, 1 will be present at the mixing point 63 at the end of the measuring time, which voltage is proportional to the digitally recorded control deviation and, depending on the case, is greater or less than the compensation voltage Up . The difference between these two voltages is then integrated in the integrator 65 during the next measuring period. The logic L labeled 53 determines at the end of each measuring time whether the sequential counter 51 has reached a number between 1.6128 and 16384 at the end of the measuring time. If the sequential counter 51 has not reached the number 16128, the digital-to-analog converter 62 is controlled to the value corresponding to the value 0 and held at this value until the counter has reached this lower limit value at the end of a measuring time. If, however, the logic 53 determines that the number 16,384 has been exceeded, the digital-to-analog converter is controlled to a value corresponding to the number 255 at the end of the measuring time and is held at this value until the counter at the end of the measuring time has reached a number that is smaller than 16,384. Of course, depending on the conditions, the counting values can be selected as desired. The above information only shows, by way of example, how one can work in order to be able to keep the outlay on equipment as low as possible.

Am Mischpunkt 91 steht die vom Analog-Integrator 65 kommende Korrekturspannung Ukorr i sowie die vom Gleichrichter 81 kommende, der Motordrehzahl proportionale Ist-Spannung Utst i sowie die vom Potentiometer 92 kommende Spannung Usott 1 an. Die aus diesen drei Spannungen resultierende Spannung dient dazu, den Regler 21 zu steuern. Wie man aus der Zeichnung ersehen kann, ist das eine Ende des Potentiometers 92 geerdet, das andere an den beweglichen Abgriff des Potentiometers 93 angeschlossen, dessen eines Ende ebenfalls geerdet ist, während sein anderes Ende mit dem Abgriff des Potentiometers 2 verbunden ist. Wesentlich für die erfindungsgemäße Apparatur ist die Gesamtheit der innerhalb des Rahmens 3 dargestellten Bestandteile, die gebildet wird durch den Digital-Analog-Wandler 62, die Potentiometer 64 und 92 sowie den Analog-Integrator 65 und die beiden Mischpunkte 63 und 91, wobei der Ausgang des Digital-Analog-Wandlers 62 und der verstellbare Abgriff des Potentiometers 64 auf den Mischpunkt 63 geführt und dieser über einen Unterbrecher 67 mit dem Eingang des Analog-Integrators 65 verbunden ist, dessen Ausgang zum Mischpunkt 91 geführt ist, wohin auch der Ausgang des Gleichrichters 81, der eine zur Ist-Drehzahl proportionale Spannung liefert, und der verstellbare Abgriff des Potentiometers 92 geführt sind, an welchem eine zur Soll-Drehzahl proportionale Spannung liegt. Der Abgriff des Potentiometers 92 läßt sich nun zur Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen dem Antriebsmotor 11 und dem Leitmotor 10 verstellen, und zwar, wie das aus der Zeichnung ersichtlich ist, nur gemeinsam mit dem Abgriff des Potentiometers 64.. Damit während dieses Verstellens weder eine übersteuerung noch Schwingungen in der Steuerung auftreten, wird beim Verstellen der beiden miteinander verbundenen Potentiometer 64 und 92 der Unterbrecher 67 geöffnet und erst dann wieder geschlossen, wenn nach der Vornahme dieser Spannungsänderung mindestens eine ganze Meßperiode abgelaufen ist.At the mixing point 91, the correction voltage Ukorr i coming from the analog integrator 65 and the actual voltage Utst i coming from the rectifier 81 and proportional to the engine speed as well as the voltage Usott 1 coming from the potentiometer 92 are present. The voltage resulting from these three voltages is used to control the regulator 21. As can be seen from the drawing, one end of the potentiometer 92 is earthed, the other is connected to the movable tap of the potentiometer 93, one end of which is also earthed, while the other end is connected to the tap of the potentiometer 2. Essential for the apparatus according to the invention is the entirety of the components shown within the frame 3, which is formed by the digital-to-analog converter 62, the potentiometers 64 and 92 and the analog integrator 65 and the two mixing points 63 and 91, the output of the digital-to-analog converter 62 and the adjustable tap of the potentiometer 64 led to the mixing point 63 and this is connected via an interrupter 67 to the input of the analog integrator 65, the output of which is led to the mixing point 91, to which the output of the rectifier 81, which supplies a voltage proportional to the actual speed, and the adjustable tap of the potentiometer 92, at which a voltage proportional to the setpoint speed is applied. The tap of the potentiometer 92 can now be adjusted to change the speed ratio between the drive motor 11 and the master motor 10 , as can be seen from the drawing, only together with the tap of the potentiometer 64 .. So that neither an override during this adjustment If there are still vibrations in the control, when the two interconnected potentiometers 64 and 92 are adjusted, the interrupter 67 is opened and only closed again when at least one entire measuring period has elapsed after this voltage change has been made.

Zum Einstellen der Grunddrehzahl des mit 11 bezeichneten Antriebsmotors Ml werden die Abgriffe der beiden Potentiometer 64 und 92 in ihre Mittelstellung gebracht. Am Potentiometer 2 wird die mittlere Drehzahl des Leitmotors 10 eingestellt. Der Schalter 67 wird geöffnet, wodurch die Digitalregelung ausgeschaltet ist und nur die Analogregelung arbeitet. Nun wird durch Verstellung des Abgriffes am Potentiometer 93 die gewünschte mittlere Drehzahl des Motors 11 eingestellt. Des weiteren wird in der mit 73 bezeichneten Eingabevorrichtung E die Impulszahl eingestellt, bei der der Motorzähler 1 zu zählen beginnt. Nun kann der Schalter 67 geschlossen werden, und die Anlage ist betriebsbereit. Durch Ändern des Potentiometers 2 werden die Drehzahlen der beiden Motoren Mo und Ml geändert, wobei jedoch das eingestellte Drehzahlverhältnis erhalten bleibt. Durch Veränderung der Abgriffe an den Potentiometern 64 und 92 wird das Drehzahlverhältnis geändert.To set the basic speed of the drive motor Ml designated by 11, the taps of the two potentiometers 64 and 92 are brought into their central position. The mean speed of the master motor 10 is set on the potentiometer 2. The switch 67 is opened, whereby the digital control is switched off and only the analog control works. The desired mean speed of the motor 11 is now set by adjusting the tap on the potentiometer 93. Furthermore, the number of pulses at which the motor counter 1 begins to count is set in the input device E, denoted by 73. The switch 67 can now be closed and the system is ready for operation. By changing the potentiometer 2, the speeds of the two motors Mo and Ml are changed, but the set speed ratio is retained. By changing the taps on potentiometers 64 and 92, the speed ratio is changed.

Während zur Änderung des Drehzahlverhältnisses der über den Mischpunkt 63 mit dem Analog-Integrator 65 verbundene Abgriff des Potentiometers 64 gemeinsam mit einer Spannung geändert werden muß, die mit der Soll- oder der Ist-Spannung proportional ist, wird in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel zur Änderung des Drehzahlverhältnisses die Soll-Spannung mittels des Potentiometers 92 geändert. Aus dem zweiten, in der F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, daß man an Stelle einer Soll-Spannungsänderung auch eine Ist-Spannungsänderung vornehmen kann. In dieser Figur sind daher a11 die Schaltelemente, die mit den Schaltelementen des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und es wird zu ihrer Erklärung auf die vorstehende Beschreibung verwiesen. Wie man sieht, stimmen die mit dem Leitmotor Ma zusammenhängenden Teile genau mit den Teilen des ersten Ausführungsbeispiels überein. Bei den Steuerorganen für den abhängigen Motor M, treten an Stelle der Potentiometer 92 und 93 die Potentiometer 94 und 95, mittels welchen die zur Drehzahl des abhängigen Motors M1 proportionale Spannung Utst x verändert werden kann. Der Abgriff des einen dieser Potentiometer, nämlich des Potentiometers 94, ist mechanisch mit dem Abgriff des Potentiometers 64 verbunden, so daß die beiden Spannungen sich nur gemeinsam ändern lassen. Da im übrigen die Funktionsweise der beiden Ausführungsbeispiele identisch ist, erübrigt sich die Angabe weiterer Einzelheiten, wobei nur der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen wird, daß auch hier zweckmäßigerweise während des Verstellens der Potentiometer der Schalter 67 geöffnet wird und geöffnet bleibt, bis mindestens eine Meßperiode nach dem Verstellen verstrichen ist. While the tap of the potentiometer 64 connected to the analog integrator 65 via the mixing point 63 must be changed to change the speed ratio together with a voltage which is proportional to the setpoint or the actual voltage, in the first embodiment described above for When the speed ratio is changed, the setpoint voltage is changed by means of the potentiometer 92 . From the second, shown in FIG. 2, it can be seen that instead of a nominal voltage change, an actual voltage change can also be made. In this figure, therefore, the switching elements which correspond to the switching elements of the first exemplary embodiment are denoted by the same reference numerals, and reference is made to the above description for their explanation. As can be seen, the parts associated with the master motor Ma correspond exactly to the parts of the first exemplary embodiment. In the control organs for the dependent motor M, the potentiometers 92 and 93 are replaced by the potentiometers 94 and 95, by means of which the voltage Utst x, which is proportional to the speed of the dependent motor M1, can be changed. The tap of one of these potentiometers, namely the potentiometer 94, is mechanically connected to the tap of the potentiometer 64, so that the two voltages can only be changed together. Since the functioning of the two exemplary embodiments is otherwise identical, there is no need to provide any further details, although for the sake of completeness it is pointed out that the switch 67 is expediently opened during the adjustment of the potentiometer and remains open until at least one measuring period afterwards the adjustment has elapsed.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Regelung und Konstanthaltung des Verhältnisses der Drehzahlen eines Leitmotors und eines durch einen Regler gesteuerten Antriebsmotors mit einer Analogregelung und einer überlagerten Digitalregelung, mit einem vom Leitmotor und einem vom Antriebsmotor angetriebenen Impulsgeber mit je einem nachgeschalteten zugehörigen Zähler zur gleichzeitigen Zäh-Jung der Impulse, wobei die von den Zählern in einer durch eine vorgegebene Impulszahl bestimmten Zeit erreichte Impulsdifferenz gespeichert wird und dem Regler des Antriebsmotors eine von dieser Impulsdifferenz abgeleitete Spannung über ein Integrationsglied und einen Digital-Analog-Wandler zugeführt wird und dieser Spannung vor der Zuleitung zum Regler des Antriebsmotors eine der Ist-Drehzahl des Antriebsmotors proportionale Spannung und eine seiner Soll-Drehzahl proportionale Spannung überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Digital-Analog-Wandler (62) dem Differenzzähler (61) unmittelbar nachgeschaltet ist und eine Summenspannung aus seinem Ausgangssignal (U, @) und einer von einer ersten Spannungsquelle (64) gelieferten einstellbaren Spannung (UR,) der Integrationseinrichtung (65) zugeführt wird, deren Ausgangssignal der von der zweiten Spannungsquelle gelieferten, der Antriebsmotor-Ist-Drehzahl proportionalen Spannung und der seiner Soll-Drehzahl proportionalen Spannung überlagert wird, wobei zur Änderung des Drehzahlverhältnisses der Proportionalitätsfaktor nur der einen der beiden drehzahlproportionalen Spannungen gemeinsam mit der ersten einstellbaren Spannung geändert wird. Claims: 1. Device for regulating and keeping constant the Ratio of the speeds of a master motor and one controlled by a controller Drive motor with an analog control and a superimposed digital control, with a pulse generator driven by the master motor and one driven by the drive motor a downstream associated counter for the simultaneous counting-young of the impulses, where determined by the counters in a predetermined number of pulses Time reached pulse difference is saved and the controller of the drive motor a voltage derived from this pulse difference across an integration element and a digital-to-analog converter is supplied and this voltage before the supply line to the controller of the drive motor one of the actual speed of the drive motor proportional Voltage and a voltage proportional to its target speed is superimposed, thereby characterized in that the digital-to-analog converter (62) is directly connected to the difference counter (61) is connected downstream and a total voltage from its output signal (U, @) and an adjustable voltage (UR,) supplied by a first voltage source (64) the integration device (65) is supplied, the output signal of which is that of the second voltage source supplied, the drive motor actual speed proportional Voltage and the voltage proportional to its target speed is superimposed, wherein to change the speed ratio the proportionality factor of only one of the two voltages proportional to the speed together with the first adjustable voltage Voltage is changed. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Drehzahlverhältnisses der Proportionalitätsfaktor der der Soll-Drehzahl proportionalen Spannung gemeinsam mit der ersten einstellbaren Spannung geändert wird. 2. Device according to claim 1, characterized in that that to change the speed ratio the proportionality factor of the target speed proportional voltage changed together with the first adjustable voltage will. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Drehzahlverhältnisses der Proportionalitätsfaktor der der Ist-Drehzahl proportionalen Spannung gemeinsam mit der ersten einstellbaren Spannung geändert wird. 3. Device according to claim 1, characterized in that to change the Speed ratio the proportionality factor that is proportional to the actual speed Voltage is changed together with the first adjustable voltage. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ändern der einstellbaren Spannungen der Integrator blockiert und nach Ablauf einer Meßperiode nach Beendigung dieser Änderung wieder freigegeben wird. 4. Establishment according to claim 1, characterized in that when changing the adjustable voltages the integrator is blocked and after a measurement period has ended Change is released again. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-Integrator (65) einen Feinschleifwiderstand (69) enthält, dessen beide Endanschlüsse mit einem Speisegerät (80) verbunden sind, dessen Spannung zur Drehzahl des Leitmotors proportional ist, während der bewegliche Abgriff durch einen Gleichstrommotor (66) angetrieben wird, der seinerseits an die Verbindungsstelle (63) zwischen dem Digital-Analog-Wandler (68) und dem Abgriff des die erste Spannungsquelle darstellenden ersten Potentiometers (64) angeschlossen ist. 5. Device according to claim 1, characterized in that that the analog integrator (65) contains a fine grinding resistor (69) whose both end connections are connected to a power supply (80) whose voltage is used for Speed of the master motor is proportional, while the movable tap by a DC motor (66) is driven, which in turn connects to the junction (63) between the digital-to-analog converter (68) and the tap of the first voltage source representing the first potentiometer (64) is connected. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsleitung des Integrators einen Schalter (67) enthält. 6. Set up after Claim 1, characterized in that the input line of the integrator is one Includes switch (67). 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zur Veränderung des Proportionalitätsfaktors der zur Soll- oder zur Ist-Drehzahl proportionalen Spannung aufweist, die einen Schiebewiderstand (92 bzw. 94) enthält, und daß der Schieber dieses Schiebewiderstandes mit dem Abgriff des die erste Spannungsquelle darstellenden ersten Potentiometers (64) mechanisch verbunden ist.7. Device according to claim 1, characterized in that they a device for changing the proportionality factor of the target or voltage proportional to the actual speed, which has a sliding resistance (92 or 94), and that the slide of this sliding resistor with the tap of the first potentiometer (64) representing the first voltage source mechanically connected is.
DEA43559A 1963-06-11 1963-07-12 Device for regulating and keeping constant the ratio of the speeds of a master motor and a drive motor controlled by a controller Pending DE1299754B (en)

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