DE1441967A1

DE1441967A1 - Servovorrichtung

Info

Publication number: DE1441967A1
Application number: DE19611441967
Authority: DE
Inventors: Smith Stanley J
Original assignee: Simmonds Precision Products Inc
Current assignee: Simmonds Precision Products Inc
Priority date: 1960-08-25
Filing date: 1961-08-25
Publication date: 1969-04-30
Also published as: DE1441967B2; US3221322A; GB997964A

Description

Servovorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf einen Servomechanismus und insbesondere auf einen lotor und ein Ausgleichselement sur Verwendung bei einem Servosystem von geringer Leistung.
Servorsysteme Mit geringer Leistung finden insbeeondere Verwendung b.i Anzeigevorrichtungen, wie sie beispielsweise in Flugzeugen zur Messung und anzeige der Brennstoffmenge, der Temperatur und dergleichen disien. Eine Anzeigevorrichtung dieser Art ist robust und genau, und sie kann ohne weiteres zur Anzeige an einem entfernten Punkt verwandt werden. Obgleich es für derartig Systeme auch zahlreiche andere Anwendungsgebiete gibt, wird die vorliegende Erfindung in Anbetracht der dabei auftretenden speziellen Probleme und der besonderen lignung der Erfindung für diesen Zweck unter Bezugnah@e auf Plugzeug-Brennstoffmesser beschrieben.
Die Messung der Brennstoffmenge stellt bei einem Flugzeug zahlreiche Probl. Zunächst ist eine auergewöhnliche Genauigkeit erforderlich und awar insbesondere in Bereich der Erschöpfung des Brennstoffvorrates. Dies verlangt, daß das System hooh empfindlich gegenüber geringen Mengenschwankungen iet Während des Fluges des Flugzeuges ist der Brennstoff bei trächtlichen Erschütterunen ausge@@tat, und wenn zur Messung ein Tauohkondenser verwendet wird, würde sich das Fehlersignal augenblicklich mit der Bewegung ändern. Daraus folgt ein ständiger Wechsel oder eine unregeäßige Anseige, wenn nicht die Empfindlichkeit des Systems verringert oder dieses in geeigneter Weise stark gedämpft wird.
Verschiedene der bisher bekannten Systeme verwenden Motoren mit gewickelten Rotoren. Infolge der Beschränkungen der Abmessungen muß die Zahl der Feldpole auf einem Mini@um gehalten werden. Da der normalerweise bei Flugzeugen verwendete elektrische Strom eine Frequenz von 400 @p.s. (400 Hz) aufweist, folgen daraus hochsynchrone Motorgeschw@digkeiten ii Bereich von etn 6000 bis 12000 r.p.m. (U.min), wobei 8000 r.p.m. vielfach dio unterste praktische Grenze darstellt.
Ua diesem Problem der Erschütterungen zu begegnen, ist es übliche Praxis geworden, die Ansprechzeit, d.h. die fUr du Anzeigegerät erforderliche Zeit, wt+von Null über die gesagte Skala zu bewegen, auf 5 bis 10 sec. su bemessen: Um dies au verwirklichen, ist es erforderlich, ein Zahnradvorgelege Mit relativ hohem Übersetzungsverhältnis zwischen dun Servomotor und dem Ausglsichselement des Systems zu verwenden. Aus Gründen der +sich Genauigke it muß das Zahnradvorge lege ein Präzie i onsmechani smus sein, der frei von Leerlauf ist und ein Mindestmaß an verzögernder Reibung aufweist. Disas Erfordernisse sind dafür verantwortlich, daß die Kosten solcher Einrichtungen hoch sind.
Die dynamische Instabilität ist ein weiteres Problei, dlrrn begegnet werden nuß, Infolge einer Masse hat der Motoranker oder Rotor eine beträchtliche Trägheit. Die in den Rotor gespeicherte kinetische Energie muß verbraucht werden, bevor das System zur Ruhe kommt. Ist der Schleifenverlust bei gerin -ger Ansprechzeit hoch, eo pendels oder schwenkt du System um eine mittlere Ablesung. Normalerweise ist in dem Zahnradvorgelege eine beträchtliche Reibung vorhanden, und diese dient zur Dämpfung des Systems, und sie verhindert ein Schwingen mit einen Auftreten eines unerwünschten Empfindlichkeitsverlustes.
Bei größeren Servosyatemen wird das Probles der dynamischen Stabilität durch eine starke Differentialdämpfung gelöst. Dies verlangt Jedoch normalerweise einen Tachometer-Generator, der mechanisch mit dem Motor verbunden und in eine Rückkopplungsspule gekoppelt ist. Es ist offensichtlich, daß diese Lösung weder praktisch noch Mit einer klelnen und wenig kostspieligen Vorrichtung ausführbar ist.
Bin weiteres Problem des Stromlaufs ist die Schärfe des Ausgleichselements, welches im allgemeinen die Forn einesdrahtgewickelten Potentiometers aufweist. Die Drahtwicklung wird gegenüber den Kohlefaden- bzw. Filmtyp vorgezogen. da dessen widerstand mit dem Verschleiß beträchtlicht wechselt. Allerdings ergibt die Drahtwicklung eine gleichmaßige und kontinuierliche @iderstandsänderung beim Überspringen der Bürste od.dgl. von einer Windung zur anderen.
Bei den bekannten Servo-Anzeigegeräten bleibt die ie Anzeige schließlich im Falle einer Stromstörung oder einer @ehlleistung des Verstärkers od.dgl. auf eeiner letzten Ablesung stehen, Dabei wird dem Betrachter keine Warnung angezeigt, es sei denn, ea würde ein getrennter Abschalte- Indikator verwandt, und auh dieser gibt keine Warnung vor einem Fehler innerhalb des Servokreises selbst, der sich in einer Entregung des Anzeigers selbst äußerte Es ist daher ein Ziel der Erfindung, mit geringen Kosten ein Servomechanismus zu schaffen, der tatschlich frei ist von sämtlichen oben aufgezählten Nachteilen.
Im Grunde genommen macht die Erfindung von einem Motor Gebrauch, dessen Verhältnis von Drehmoment su Trägheit beträchtlich höher als normal ist, und zwar in Verbindung mit sowohl einer beträchtlichen abgeleiteten Dämpfung, als auch mit eiern nahezu reibungslosen Ausgleichselement, so daß eine Geschwindigkeitsminderung und ein Verstärkungsgetriebe für das Drehmoment nicht erforderlich sind. Bei Kombination mit enem Ausgleichselsment von unendlicher Auflösung ist es mölich, einen dynamisch stabilen Mechanismus von höchster Empfindlichkeit auszubilden, der ohae weitere@ auf jede gewünschte konstante Ansprechzeit einstellbar ist.
Gemäß der Erfindung ist eine Servoeinrichtung mit einem Wirbelstrommotor vorgesehen der einen drehbar auf einer Welle befestigben Anker aufweist, mit dem in unmittelbarer Antriebsverbindung ein sußglei¢haelentent für das Servosystem gekoppelt ist, wobei sämtliche beweglichen Teile, einschließlich des anker, der Welle, des Ausgleichselements, sich durch eine geringe Bremsr@ibung, niedrigen Trägheit und es N.ung zu einer relativ hohen Arbeitsgeschwindigkeit auszeichnen Weiter ist eilre antriebemäßig mit dem Anker verbundene Differentialdämpfung zur Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit und Stabilinierung der Einrichtung auf eine vorbestimmte konstante Ansprechzeit vorgesehen.
Zum Zwecke der Beschreibung wird diese kohstante Ansprechzeit als die Zeit definiert, die der Servomotor benötigt, um das Aasgleichselement zur Ruhe zu bringen, so dab das Fehlersignal auf 70% seiner ursprünglichen tar"ke vermindert wird, wenn das System plötzlich einem Fchlersignal von natürlicher Größe ausgesetzt wird.
Weitere Merkmale, Einzelhei ten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zei¢hnung. hierbei zeigen: Figl 1 eine Stirnansicht der Anzeigeseite der mit dem Serromechanismus gemäB der Erfindung ausgestatteten Anzeige-vorrichtung; Fig. 2 einen Längsschnitt Moh Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der Motor-Feldanordnung nach Fig. 1; Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht des Dämpfungsmagnets nach Fig. 1; Fig. 5 einen Schnitt hinter der Ableseplatte nach Linie V-V in Fig. 2; big. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 2 unter wieder gabe von Einzelheiten des Ausgleichselements und Fig. 7 einen vereinfachten schematischen Stromkreis eines Flüssigkeitsmeßsystems, in welchem das Servogerit nach Fig. 1 Verwendung findet. wie oben erwähnt, ist die Erfindung in einer Anwendung auf eine Flugzeug-Brennstoffmessung beschrieben. Wie bekannt, sieht eine Standartanordnung zur Messung des Brensstoffs bei einem Flugzeug eine selbstausgleichende Brückenschaltung für Meßänderungen der Kapazität einer ia den Brennstoff in einen Tank eingetauchten Sonde vor sowie zur Anzeige der Brennstoffmenge als Funktion dieaer kapazität. Diese Art der Messung wird allgemein als Messung nach der Kapazitat bezeichnet.
Im allgemeinen gebrauchen diebekannten Kreise ein Element mit veränderlichem Widerstand zum Ausgleiche der Brückenschaltun.
Wenn es auch bereits bekannt ist, daß eine variabler Kondenser als Ausgleichselement Verwendung finden kann, sind doch keine Stromkreise damit in den praktischen Gebrauch gelangt Bin veranderliche r Luftkondensator, verschieden von einem drahtgewickelten Potentiometer, hat eine unendliche Auflösung und kann praktisch reibungslos ausgebildet werden. Daher verwendet die vorliegende Erfindung einen solchen veränderlichen kondensator als Ausgleichselement.
Es ist anzunehmen, daß geeignete Schaltungen im Stand der Technik bekannt sind, und daher werden lediglich die einfachsten Elemente eines solchen unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.
Ein Xondenser 1 ist in den Brennstofftank 11 eingetaucht. Dieser Kondenser ist zwischen das eine Ende der Sekundärwicklung eines Transformators 13 und die Speisek lemme 14 eines Detektor-Verstärkers 15 geschaltet. der einen Servomtor 16 antreibt.
Der Servormtor ist nechanisch mit dem Ausgleichselement gekoppelt, welches im vorliegenden Fall durch den einstellbaren kondensator 17 dargestellt wird. Der Kondensstor 17 ist zwischen das entgegengesetzte Ende der Sekundarwicklung 12 und die Speiseklemme 14 des Verstärkere 15 geschaltet. Dieses System wird durch Verbindung der Primarwicklung 18 des Transformators 13 mit einer Wechaelstromquelle gespeist. In einem Flugzeug hat diese normalerweise eine Frequenz von 400 c.p.s.. Obgleich dies nicht dargestellt ist, iet der rotor 16 mit einer keferenzfeld-speisung von 90° Phassenverschiebung gegenüber dem Ausgang der Frückenschaltung versehen. sowie die Kapazität des @ondensers 10 mit einer @nderug des Flüssigkeitsspiegels oder der Dielektrizitatskonstante weenselt, wird der Motor 16 erregt, um den Kondenser 17 zur Ruhe zu bringen und die Brükkenschaltung auszugleichen, bis zwischen der Klemme 14 und Erde eine spannung Null herrscht. bin hier nicht dargestellter, mit dem Motor gekoppelter Anzeiger giebt die Brennstoffmenge wieden Selbstverständlich hat der gesamte Kreis in der Praxis Einrichtungen zum Einstellen des Nullpunktes der Messung sowie einen gewissen Bereich oder eine natürliche Einstellung. Eine andere Einstellung kann in der aus der Praxis bekannten weise vorgesehen sein.
In den Fig. 1 bis 6 werden die gleichen Bezugsziffern zur zeichnung gleicher oder ähnlicher Teile verwandt. Bei der zum Zwecke der Erklarung gewählten besonderen Ausführungsform, die insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, sind alle Elemente nach der Fig. 7 mit Ausnahme des in den Brennstofftank eingetauchten Kondensators in einem einzigen Gehäuse 20 untergebracht.
Die Umrisse in der Fläche 21 stellen die Einselteile der Brükkenschaltung dar. Diese können an einer isolierten Platte oder Scheibe 22 befestigt acLft. Die Teile des Detektor-Verstärkere sind im allgemeinen in dem Raum 23 an der isolierten latte 24 angebracht. rer Ausgleiche- ondensator ist insgesamt mit 25 b@zeichnet, während der Ausgleichs- oder Servomtor bei 26 angedeutet ist. Zum Zwecke der Normung sind alle diese Einrichtungen zur Verwendung bei einem Strom von 4.0 Bs geeignet. @enn allercings der Weckselstrom zur Betatigung der Brückenschaltung nicht verfühbar it, wird, die dargestellt ein Gleichrichtersatz 27 verwandt. Dies ist beispielsweise der ball bei einem Hubschrauber.
Der Wir. elstromotr 26 besteht aus eineni leitenden Scheibenrotor 28, der drehba ruf der Welle 29 mittels einer Büchse oder Nabe 3t und einer @tellschraube 31 gelagert ist. Um die Reibungskräfte auf einem Miniumu zu halten, ist die ¢elle 29 in lagern 32 und 33 von gegossenem Polytetrafluor- thylen gelagert, die von Endmufien 34 und 35 getragen werden Diese Endruffen sind mittels der schrauben 36 und der @uttern 37 in einem halbzylinorischen Mantei oder Rahmen 36 befestigt.
Die Einzelheiten sind am besten aus Fig. 5 ersiehtlich.
In an sich bekannter Weise sind das Bezugsfeld und das Signalfeld 39 ud 40 an den Endmuffen angebracht, so daß sie im Betrieb nahe der Außenkanten der Rotorscheibe 28 angeordnet sind. Zur Befestigung der Felder kann ein poxy-Zement od.dgl.
Verwendung finden. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das Feld 39 eine @-förmigen Körper aufweist, während das Feld 40 einen C-for@igen körper besitzt.
Um die Bremsreibung auf einem Minimalwert zu erhalten, steht daß @usgleichselement des Servosyste@s in unmittelbarer Antriebsverbindung zur Welle 29. @.h., der Rotor der @onensators 25 in Form der parallen $ippen 41 und 42 ist an einer metal@ischen Hülse 43 befestigt, wie auf eine isolierte Büchse 4@ gezog, ist, welche durchdie Schraube 45 an @er elle 29 befestigt ist. Die Rotorplatten 41 und 42 @rbeiten mit den @tatorplatten 46 zusammen, die an dem Mantel 3t: durch die Schrauben und Muttern 47 und 48 befestigt wind.
Um den Aufbau des Stators 46 von dem Mantel 38 zu isolieren, ist es notwendig, einen halbzylindrischen isolator 49 zwischenzuschalten und dafür zu sorgen, daß ctie Schraube 47 nichtleitend oder aus Flastik ist. Die Elektrische Verbindung zu den Statorplatten 46 wird durch eine nicht dargestellte Lötverbindung in bekannter @eise hergestellt.
Ein eigenartiges Merkmal der Erfindung ist die anordnung zur herstellung der elektrischen Verbindung zu den Rotorplatten 41 und 42 des Kondensers 25. Zu diesem Zweck ist an der Hülse 43 eine feine Spiralfeder 5 befestigt, deren inneres Ende angelötet oder in sonstiger Weise befestigt sein kann. Wie sich insbesondere aus Fig. 6 ergibt, ist diese Haarfeder 5 an der elektrischen Klemme 51 befestigt, die an der auf der Endbuohse 35 befestigten isolierten Büchse 52 angebracht ist. Eine Drahtverbindung 53 kann die Verbindung zum anderen Ende der Klemme 51 herstellen und ist durch die @ffnung 54 in der Endmuffe 35 zur V@rbindung mit dem Verst@rker geführt.
Aus Fig. 2 iut ersichtlich, dak die Büchse 4 dem Lager 53 anliegt, um eine axiale Bewegung desselben naoii links zu verhindern. Um einer @ewegung d@r Welle 29 nach rechts zu begegnen, ist an deren äußerem Bnde ein durch eine Balteschraube 56 befestigter 3und 55 vorgesehen. Dieser Bund 55 liegt dem lager 32 an.
An den Endauffen 34 und 35 i9t ein Paar C-förmiger Permanentmagneten 57 und 58 befestigt und bildet so eine starke Differentialdämpfung für die Scheibe 29 des Motors. Die Stärker dieser Magneten sowie ihr relativer Abstand ist in Binblick auf ein hohes Maß der Dämpfung gewahlt, worauf im Folgenden noch eingegangen werden wird. zun Zwecke der Anzeige ist ein Zeiger im Passitz auf das Ende der Welle 29 aufgesetzt. Eine Skalenscheibe 60 ist unmittelbar hinter oder unter dem Zeiger durch die Schrauben 61 und 62 an der Endmuffe 34 befestigt. Dies ist besonders gut aus Fig.1 ersichtlich.
Aus Fig. 6 geht hervor, daß die Rippen 41 und 42 keilförmig ausgebildet und mit einer geringen Steigung an ihrer Umfangskente versehen sind. Daraus ist leicht ersichtlich, daß das Schwerpunkt@zentrum der aus der Welle 29, dem Zeiger 59 und den @otorplatten 41 und 42 bestehenden beweglichen Teile seitlich zur achse der Welle verschoben ist. @hne das3 besondere Mittel zum ausgleich der Welle vorgesehen sind, wird Jeder Fehler infolge des abgesetzten Schwerkraftzentrume angezeigt. Zum Ausgleich der beweglichen Anordnung ist ein Gegengewicht in Form eines radialen Arms 63 vorgesehen, der in geeigneter Weise an dem Bund 55 bef¢stifWt ist.
Die Pi. 2 und 5 zeigen, daß das Ende des @rms 63 bei 64 abgekröpft und mit der Aufschrift "OFF" an der der Skalenplatten 6e zugewandten Seite verschen is t. Hier zeigt sich die weitere Funktion der Baarfeder 50. Diese Feder ist absichtlich sehr leicht gemacht, so daß sie nicht etwa den Betrieb des kicrvomotors und des Ausgleichselements während der normalen Betätigung des Meßkreises stört. Wird allerdings die Stromzufuhr zum Motor unterbrochen, so daß Jedes Antriebesdrchmonent fortfällt, reicht die von der Feder 50 entwickelte Kraft aus, um die Welle 29 und den Zeiger 59 in Richtung der Nullstellung der Skala zu drehen Die Drehung setzt sich fort, bis der Arm 63 an dem Finger 65 anstößt, der mittels der Befestigungsschraube 66 in die Bewegungsbahn ragt. In dieser Stellung des Arms 63 erscheint die Aufschrift "OFF" an der entgegengesetzten Seite des Fensters 67 in der Skalenscheibe 60 und informiert den Betrachter darüber, daß die Leistung zum Anzeiger unterbrochen ist.
Aus Fig. 6 geht hervor, daß die Statorplatten 68 der Statoranordnung 46 in i'orm von kegelförmigen @8rpern ausgebildet sind, die einem ander@n geometrischen Gesetz folgen. Bei einem idealen Kondensator würden die Statorplatten die Form einer archimeaischen spirale annehmen, um mit der Drehung eine lineare @apazit@tsänderung hervorzubringen. Infol@e des Verzerrungseffektes der Rand-kapazität. insbesondere nahe des Nullendes der Skala, d.h., wenn sich der Kondensator-Rotor etwa in der Stellun@ nach Fig. 6 befindet, hatte sich als zweckmäßig erwiese die erforderliche Form epirisch abzuleiten. Es hat eich weiter als vorteilhaft erwiesen, das Skalenschema betrachtlich größer auszubilden. ala letztlich erforderlich ist, d.h. im Maßstab 1@@1, was leicht mechanisch durch eine @nderung der Flache erreioht werden kann, wie z.B. durch die Anwendung einer le@-tenden Farbe auf einer normalerweise isolierenden fläche od. dgl.. Hat sich einmal eine geeignete For@ ergeben, ao kann diese als Muster Verwendung finden, um unter Reduktion auf einem Pantograph eine Porm auszubilden und somit eine größere Zahl einheitlicher Platten herzustellen. Mittels bichtdrucks können ähnliche Ergebnisse erzielt werden.
Selbstverständlich muß zur Wereidung von Mehrderutigkeiten bei der Arbeit des Systems, die kapazität des @ ondensators 46 sich für eine gegebene Drehrichtung der Aelle ständig in der gleichen Richtung verandern. Dreht sioh die Welle in Richtung des Pfeile 69 nach Fig. 6, so müssen Vorkehrungen getroffen werden. um die Rotation der Welle zu begrenzen, wen: der Rotor die in strichpunktierten Linien 70 angedeutete Stellung erreicht. D.h., der Rotor darf sich niont über die Kante 71 der Statorplatten bewegen. Diese Begrenzung kann durch entsprechende @ahl der Breite des Arms 63 erzielt werden, wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht. Erreicht der Ärm 63 die bei 72 strichpunktiert dargestellte Stellung, liegt er der entge@engesetzten weite des Fingers T an. @ird der aus Fig. 5 ersichtliche Winkel α gleich oder größer als der Winkel ß nach Fig. 6 ausgestaltet, BO ergibt sich eine zuverlässige Begrenzugswirkung. In der Fig 5 ist der Winielcc durch Einien begrenzt, die vom Zentrum der Welle 29 durch den Punkt 73 am @rm 63 in dessen beiden extremen stellungen verlaufen. Der Punkt 73 stellt den Angriffspunkt am Finger 65 in der Stellung 72 dar. ie Fig. 1 zeigt, ist der Zeiger 59 so angeordnet, daß er sich in eine untere Null-@tellung bewegt, wenn der Anzeiger entregt ist und daß "OFF"-Signal im Fenster 67 erscheint. Die Null-Stellung wird durch die Skalenmarke 74 bezeichnet.
Nachdem alle Einzelteile des Systems in dem Halbzylinder 38 befestigt sind, wird die Anordnung in ein rohrförmiges Gehäuse 75 eingesetzt. Das eine Ende des Gehäuses 75 ist durch den Verschluß 76 abgeschlossen, der das elektrische Steekergehause 77 tragt. Das gegenüberliegende Ende des Rohrs 75 wird von einem transparenten fenster 78 verschlossen, welches durch die Halterung 79 gesichert ist. Gegebenenfalls kamin das Rohr 75 evakuiert und mit einem inerten Ges g@ful@t werden.
Es ist offensichtlich, da. bei einer solchen Ausbildung des Gegengewichts 63, daß es alle bewreglichen Teile in einem dynsmischen Ausgleich erhält, vom Motor 26 lediglich die Reibungskräfte und die geringe Rückstellkraft der Feder 50 zu überwinden sind. Die Reibung wirkt lediglich in den Lagern 32 und 33. Werden diese au@ @ @olyt@trafluor-@thylen hergestellt, wird die Reibung auf einem Minimum geha@en. Infolge ihrer eigenen Natur haben die umlaufenden Teile eine sehr geringe Trägheit.
Daher würde der Motor 26 bei seiner Erregung mit einer außerordentlichen Geschwindigkeit arbeiten. wenn die Dämpfungsmagnete 57 und 58 fehlen würden. Es muß daher ein außerordentlic starkes Dämpfungsfeld erzeugt werden, um die Geschwindigkeit auf einem praktisch brauchbaren Wert zu vermindern.
Beispielsweise haben sich etwa 3C r.p.m. als sehr befriedigend erwiesen. Diese Geschwindigkeit ist nichst hoch genug, um genügend kinetische Energie zu erzeugen, um mehr als einen geringen @berlauf zu erzeugen. Wenn die Skala von null bis voll einen Bereich 27C° umfaßt benötigt der Zeiger etwa 1,5 sec, um die gesamte Skala zu überstreichen.
Da die Magneten 57 und 56 keine BremswirKung erzeugen. wenn die Geschwindigkeit des Rotors 28 gleich Null ist, ist d.r Motor hoch empfindlich gegenü@er geringen Fehlersignalen.
Bs ist tatsah@clich ohne weiteres möglich, das System Uberempfindlich und unstabil zu halten. wenn die Dämpfungskraft nicht entsprechend ist.
Ist das von der Naarfeder 50 hervorgerufene Drehmo@ent wahrend der normalen Arbeit der Vorrichtung unzulässig, kann zum Ausgleich eine ständige Signalvorspannung auf den Motor wirken.
Da diese Signalvorspannung auch dann in Erscheinung tritt, wenn eine Stromstörung auftritt, kollidiert dies nicht mit der Arbeit des "OFF"-Signals der Flatte 64 des Arms 63.
Aus der obigen Beschreibung geSt hervor, daß mehrere der Einzelteile der Vorrichtung mehr als eine Funktion erfüllen. So wirkt der Arm 63 zusätzlich zu seiner begrenzungfunktion außerdem als Signalmittel zur Anzeige der Entregung des Motors. Neben diesen Funktionen wirkt der Arm 63 weiter als Gegengewicht, um die versetzte stellung des Kondensatorrotor@ auezugleichen. Die Haarfeder 50 stellt sowohl eine elektrische Verbindung zum Kondensatorrotor her und wirkt außerdem als Rüokstellkraft auf die Motorwelle ein, wenn der Motor entregt ist.
@Es ist selbstverständlich, daß die Form der @tatorplatten des Ausgleichskondensators ve ändert werden kann, um der Wirkung des Kreises Jede gewünschte Kennlinie zu geben. Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Kapazitätsmessung beschriebe@ worden ist, kann sie doch ohne weiteres auch auf sndere Moßprobleme angewandt werden, so lange ein relativ reibungsfreies Ausgleichselement in unmittelbarer Verbindung mit dem Motoranker verwandt werden Kann.
Selbstverständlich ist die @rfindung nicht auf die im Vorstehenden beschrkbene und @us der Zeichnung ersichtliche spezielle Ausführungs- und Anwendungsform beschränkt, sondern es sind dengegenüber zahlreiche Abänderungen möglich, ohne daß dies vom Grundgedan ken der Erfindung abweichen.

Claims

Patentansprüche 1. Servovorrichtung mit einem Wirbelstrom-motor, dessen Anker in Antriebsverbindung auf einer Welle sitzt und dessen Ausgleichselement in unmittelbarer Antriebsverbindung mit der Welle gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnete daß sämtliche teweglichen Teile einschließlich des Ankers, der Welle und des Ausgleichselements eine niedrige Bremereibung, geringe Trägheit und ein eigenes Bestreben In einer relativ hohen Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen und daß eine Differentialdämpfung mit dem Anker zusammenwirkt, um die Arbeitsgeschwindigkeit zu vermindern und die Vorrichtung auf eine vorbestimmte konstante Ansprechzeit zu stabilisieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement eine Elektrode eines einstellbaren Kondensators aufweist, die an der Welle befestigt ist.
3. Vorrlchtung nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Mittel zur Beschränkung des Wellenumalfus auf weniger als 3600 vorgesehen sind.
4. Torrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschränkungsmittel eine Signaleinrichtung zur Anzeige der Entregung des Motors aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, daciurch gekennzeichnet, daß an der welle ein mit dieser drehbarer radial gerio teter, ein Signalelement tragender Arm sowie in dessen Bewegungsbahn ortsfest angeordnete Anschläge sur Begrenzung der Wellendrchung vorgesehe@ sind und zwischen die Welle und einen Festpunkt eins Feder eingeschaltet ist, die bestrebt ist, die @elle in einer Richtung bis zur Anlage des Arms an dem Anschlag zu drehen und deren Sp@nung zu gering iet, um eine Drehung der Welle in der entgegengesetzten ichtung bei Erregung des Motors zu verhindern UM daß das Signslelement eine sichtbare Anzeige für die Anlage des Arms am Anschlag aufweist.
6. Servovorrichtung, dessen Wirbelstrommo9tor einen Anker aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit einer Elektrode eines einstellbaren Kondensators zur Bildung einer Anker-Kondensator-Anordnung versch@h ist, die eine gemeinsame Rotationswelle aufweist und mit Motorfeldern und mindestens einer weiteren Kondensatorelektrode zusammenwirkt, wobei mit dem Anker eine Differentialdämpfung wirksam verbunden ist.
7. Servovorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß Halteorgane den Aufbau eines Bezugsfeldes für den Wirbelstrommotor und eines Signalfeldes tragen sowie eine Konden@atorelektrode, und daß an den halteorganen eine Welle drehbar gelagert ist, auf der metallische, elektrisch leitende Elemente mit der Welle drehbar befestigt sind, die mit den beiden Feldern z@sammenwirken.
8. Vor@ichtung nach Anspruch 7, dadurch geknnzeichnet, daß der Welle eine Diferentialdämpfung zur Stabilisierung der Vorrichtung auf eine vorbestimmte konstante Ansprech@eit sugeordnet ist.
9. @dervovorrichtung mit einem Wirbelstrom@otor, dessen Anker in @ntriebsverbindung auf einer ehe sitzt und dessen Ausgleichselement in unmittelbarer Antreibsverbindung mit der Welle gekoppelt ist, dadurch ge@e@nzeichnet, da alle beweglicen Teile einschließlich der Welle, des @n@ers und des Ausgleichslements eine niedrige Bremsreibung, geringe Tragheit und ein eigenes Bestreben zu einer relativ hohen Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen, daß mit der Welle eine der verbunden ist, die diese in eine Richtung zu drehen bestrebt ist, daß an der Welle Mittel zur @nterbrechung der Rotation in einer bestimmten Winkelstellung vorgesehen und mit der Welle Mittel verbunden sind, die die Einnahme dieser Win@elstellung dur h die Welle anzeigen.
10. Vorrichtung nach An@pruch 9, dadurvh gekennzeichnet, daß der Welle eine Differentialdämpfung zur tabilisterung der Yorriohtung auf eine vorbestimrqte konstante Ansprechzeit sugeordnet ist.
II. Servovorrichtung mit einem Bezugsfeld-Aufbau für den Wirbelstrommotor und einem Signalfeld-Aufbau, die von einer Halterung getragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halterung eine erste @ ondensatonlektrode befestigt und eine Welle drehbar gelagert ist, auf der eine @irbels tromscheibe sitzt, die @it den Feldern zusammenwirkt, und daß eine zweite @chdensatorelektrode in Antreibsverbindung mit der Welle und in @irkungsverbindung mit der ersten Elektrode steht und daß der @cheibe eine starke Dif@erentialdämpfung zugeordnet ist.
12. Servormechanismus mit einem Wirbelstrommotor, dessen Anker in @ntriebsverbindung auf einer sitzt, mit einem Ausgleichskondensator für das Servosystem mit mindestens einer auf der @elle bgefestigten und einseitig von dieser abstehenden rippenartigen Elektrode und einem radial an der @elle befestigten @rm, der sich an der der. dynamischen Ausgleich fur die beweglichen Teile ent@egengesetzten Seite der @elle erstreckt, datturcb gekennzeichnet, daß alle beweglichen Teile eine geringe Bremsreibung, niedrige Trägheit und ein eigenes Bestreben zu einer relativ hohen Arbeitsge@chwindigkeit aufweisen und daß mit dem An@er eine etarke Dif@erentialdam@fung zur Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit und d@ @tabilitsierung der Vorrichtung auf eine vorbestimmte konstante Ansprechzeit wirksam verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der radial gerichtete Arm ein Anzeigeelement trägt und in der Bewegungsbahn des Arm@ Anschläge vorgesehen sind und daß eine weder zwischen die Welle und einer. Festpunkt eingeschaltet ist, die die Welle in einer @ichtung bis zur Anlage des Arms an dem Anschlag zu drehen bestrebt ist und deren Spannung zu gering ist, uru eine Drehung der Welle in entgegengesetzter Richtung bei Erregung des Motors zu verhindern, wobei das Anzeigeelement bei Anlage des Arms an dem Anschlag eine sichtbare Anzeige abgiebt.
14. @ervovorrichtung mit einer: @irbelstrommotor, @ des@en Anker in Antriebsverbindung auf einer welle sitzt, die unmittelbar in Antriebsverbindung mit einem Ausgleichselement für das Servosystem gekoppelt ist sowie an ihrem einen Ende einen Zeiger tragt, dadurch gekennzeichnet, daß sästlichen beweglichen Teile einschließlich des Arlkers, der Welle und des Ausgleichselements eine niedrige Bremsreibung, geringe Trägheit und ein eigenes £-estreben zu einer relativ hohen Arbeitsge@chwindigkeit aufweisen, daß mit dem Anker eine starke Diffenrentialdämpfung zur Verringeruug der Arbeitsgeschwindigkeit und @tabilisierung der Vorrichtung auf eine vorbestimmte ko@stante Ansprechzeit zusammenwirkt und daß unmit@elbar unter dem Zeiger eine von diesem in einer zentralen ;ffung durchaetzte Skalenscheibe angeordnet ist.
15. Vorrichtung n@ch Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mit der elle ein radial gerichteter Arm drehbar verbunden ist, der unmittelbar unter der Skalensche@be ein Anzeigeelement tz st, das in der Bewegungsbahn des Arms der Begrenzung der Wellendrehung dienende ortsfeste Ansenlage vorgesehen sind und eine Feder zwischen die Melle und einen Festypunkt geschaltet istwdie die. @elle in einer Richtung bis zur @nlage des Arms an den Anschlägen dreht und deren Spannung zu gering ist, um eine Drehung der Welle in entgegengesetzter Richtung bei Erregung de tor zu verhindern, wobei die Skalenscheibe eine kleine .flnwi aufweist, durch welche das Anzeigelement bei Anlage des Arms an dem Anschlag sichtbar ist.
16. Servovorichtung mit einer @irbelstrommotor, dessen Anker in Antriebsverbindung auf einer @elle sitzt, mit einer ersten angrenzend an die @elle gel@gerten @onden@atorelektrode und einer weiteren @ondensatorelektrode, die in Antriebsverbindung mit der @elle steht und mit der ers@en @lektrode zusammenwirkt, weiter lit einer mit der Welle verburdener. Feder, die die Welle in einer Richtung in eine Ruhestellung drcht und mit Mitteln zum Isolieren der Feder und der zweiten Elektrode gegenüber der zelle, wobei das eine @nde der Feder leitend mit der zweiten Elektrode und das andere Ende der Peder mit Mitteln verbunden ist, die eine elektrische Leitung herstellen, dadurch gekennzeichnet, daß alle beweglichen Teile einschließlich des Ankers, der Welle und der zweiten Elektrode eine geringe Bremsreibung, geringe Trägheit und ein eigenes Bestreben zu einer relstiv hohen @rbeitsgeechwindigkeit aufweisen und daß eine starke @ifferentialdämpfung mit dem An@er zur Verringerung der Arbeitegeschwindigkeit und Stabilisierung der Vorricritung auf eine vorbestimmte konstante Ansprechseit zusammenwirkt.
17. Servovorrichtung mit einem Wirbelstrommotor, dessen Anker in Antriebsverbindung auf einer @ elle sitzt und der in unmittelbarer Antriebsverbindung mit einem Ausgleichslement für das Servosystem steht, dadurch gekennzeichnet, daß alle bewegli-@nen Teile einschließlich des An@ers, der Welle und des Ausgleichselements eine niedrige Reibung, geringe Trägheit und ein eigenes Bestreben zu einer relativ hohen Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen und eine starke Differentialdämpfung mit dem Anker zur Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit und Stabilisierung der Vorrichtung auf einevorbestimmte konstante Ansprechzeit zusammenwirkt.