DE1563709B2 - Drehzahlregeleinrichtung für Gleichstrom nebenschluBmotoren - Google Patents
Drehzahlregeleinrichtung für Gleichstrom nebenschluBmotorenInfo
- Publication number
- DE1563709B2 DE1563709B2 DE1563709A DE1563709A DE1563709B2 DE 1563709 B2 DE1563709 B2 DE 1563709B2 DE 1563709 A DE1563709 A DE 1563709A DE 1563709 A DE1563709 A DE 1563709A DE 1563709 B2 DE1563709 B2 DE 1563709B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- speed
- control
- value
- direct current
- multiplier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements 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
- H02P7/18—Arrangements 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
- H02P7/24—Arrangements 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 discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements 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 discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/298—Arrangements 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 discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies
- H02P7/2985—Arrangements 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 discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlregeleinrichtung für Gleichstromnebenschlußmotoreri
mit Ankerstromregelung, zusätzlicher EMK-Regelung im Feldschwächbereich und einem
Multiplizierer im Eingangskreis des Drehzahlreglers zur Adaption der Regelkreisverstärkung im Feldschwächbereich,
bei welcher die infolge innerer Rückwirkung der elektrischen Maschine bedingte Einflußnahme auf den Verstärkungsgrad des Regelkreises
im Feldschwächbereich kompensiert werden kann, so daß die Drehzahlregelung bei optimaler
Auslegung bezüglich des Grunddrehzahlbercichcs auch für jeden Arbeitspunkt im Feldschwächbereich
optimiert bleibt und demzufolge über den gesamten Drehzahlregelbereich ein gleich günstiges dynamisches
Verhalten aufweist.
Eine derartige Drehzahlregelreinrichtung ist bekannt und beispielsweise in der DT-Zeitschrift »Regelungstechnik«,!
966, S. 101, beschrieben. Dort ist einem das Produkt aus Drehzahlregelabweichung und
drehzahlbildenden Multiplizierer noch ein Dividierer nachgeschaltet, dessen Divisoreingang von einer der
EMK der Gleichstromnebenschlußmaschine proportionalen Größe beaufschlagt wird. Dividierer und
Multiplizierer dienen insgesamt dazu, um die Drehzahlregelabweichung umgekehrt proportional zum
Fluß zu modulieren, d. h. die Adaption der Regelkreisverstärkung im Feldschwächbereich durchzuführen.
·
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Adaption auf einfacherere Weise vorzunehmen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der für den Einsatz der Feldschwächung
maßgebliche Drehzahlwert und der Drehzahlistwert den Eingängen einer Überholungsweiche zugeführt
ist, welche jeweils den größeren dieser Werte an den Multiplizierer, weitergibt. Auf diese Weise wird der
Dividierer im Eingangskreis des Drehzahlreglers eingespart und lediglich im Feldschwächbereich mit der
Istdrehzahl multipliziert. Eine einfache Realisierungsmöglichkeil für die Überholungsweiche besteht
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in zwei kathodenseitig miteinander verbundenen Dioden,
deren Anoden von einer konstanten Spannung und von einer dem jeweiligen Drehzahlistwert proportionalen
Spannung beaufschlagt sind.
Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Figuren näher veranschaulicht werden, wobei in Fig. 1
zunächst eine bekannte Drehzahlregeleinrichtung für
ίο Gleichstromnebenschlußmotoren mit Ankerstromregelung
und zusätzlicher EMK-Regelung dargestellt ist. Mit 1 ist ein Stromrichter und mit 2 der Anker
des Gleichstromnebenschlußmotors bezeichnet, zu dessen Speisung ein Netztransformator 3 dient. Mit :
dem Gleichstromnebenschlußmotor ist eine Tacho- , metermaschine 4 zur Bildung einer drehzahlpropor- j
tionalen Spannung sowie eine nicht weiter dargestellte \ Arbeitsmaschine gekuppelt. Die Ausgangsspannung η ;
der Tachometermaschine 4 wird in einem Vergleichsglied 5 mit dem Drehzahlsollwert η verglichen. Das
Vergleichsergebnis wird als Drehzahlregelabweichung J /ζ dem Eingang des PI-Drehzahlreglers 6 zugeführt, !
dessen Ausgangsgröße als Sollwert für einen ihm ; nachgeordneten, unterlagerten Ankerstromregler 8 :
dient. Begrenzungsglieder 7 verhindern unzulässig hohe Ankerstromwerte. Der Ankerstromistwert /„
wird einem im Ankerstromkreis liegenden Stromwandler 9 entnommen und mit dem Stromsollwert
verglichen. Die Ausgangsgröße des Ankerstromreglers 8 beeinflußt über nicht weiter dargestellte
Steuersätze den Zündwinkel des Stromrichters 1 im Sinne einer Ausregelung der Drehzahlregelabweichung.
Zur Speisung der Feldwicklung 10 dient ein von einem Feldregler 11 beeinflußter Stromrichter 12, der
ebenfalls über einen Transformator an der Netzspannung liegt. Ein im Felderregerstromkreis angeordneter
Meßwandler liefert eine dem Erregerstrom und ' damit eine angenähert dem Fluß Φ proportionale
Größe über eine mit 13 bezeichnete Maximumschaltung an ein Vergleichsglied 14, wo ein Vergleich mit
einer konstanten Größe K stattfindet, dessen Ergebnis dem Feldregler 11 zugeführt ist. Am zweiten Eingang
der Maximumschaltung 13 ist der Ausgang eines ; Summierverstärkers 15 angeschlossen, welcher aus
den Eingangsgrößen Ua und — /„ die elektromotorische
Kraft (EMK) des Gleichstromnebenschluß- · motors nach der bekannten Beziehung j
EMK=U0-R0-I11 <
nachbildet, wobei R0 den Ankerwiderstand bedeutet. \
F i g. 2 zeigt den Verlauf des Erregerflusses Φ und $
der Anker-EMK in Abhängigkeit von der Drehzahl 1 bei einem drehzahlgeregelten Gleichstromneben- j
schlußmotor mit Ankerstromregelung und zusatz-) licher Feldschwächung, etwa nach Art der in F i g. 1 \
dargestellten Anordnung. In dem sich bis zur Dreh- $ zahl /I1 erstreckenden Grunddrehzahlbereich ist der
Fluß Φ konstant und die EMK linear mit der Drehzahl ansteigend. In diesem Bereich wirkt über die'
Maximumschaltung 13 der Fluß Φ als Istwert auf den. Feldregler 11, der ihn so auf dem durch die konstante Sollwertgröße K bestimmten Wert hält. Bei der;
Grunddrehzahl /I1 sind die beiden der Maximum-j
schaltung 13 zugeführten Werte als gleich groß an-1 genommen. Steigt nun die Drehzahl im Feld-;
Schwächbereich weiter an, so überwiegt der EMK-I Wert und vermag nun als Istwert für den Feldregel-·
kreis zu wirken. Der Stromrichter 12 wird dadurch so ausgesteuert, daß die EMK konstant bleibt und
mit zunehmender Drehzahl η das Feld Φ bzw. der
Erregerstrom le entsprechend der bei konstanter
EMK hyperbolischen Beziehungen Φ = herabgesetzt
wird.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der
Anordnung nach Fig. 1, wobei der dort gestrichelt eingerahmte, den Gleichstromnebenschlußmotor
selbst betreffende Teil eine im Hinblick auf die bei ihm auftretenden physikalischen Zusammenhänge
ausführlichere Darstellung erfahren hat und der Ankerstromregelkreis der besseren Übersicht halber
zu einem einzelnen, mit 1, 3, 8 bezeichneten Blocksymbol zusammengefaßt wurde. Im übrigen wurden
dieselben Bezugszeichen für entsprechende Elemente beibehalten.
Die links der Linie I dargestellte erfindungsgemäße Kompensationseinrichtung soll vorläufig außer Betracht
bleiben. Das im gestrichelt eingerahmten Teil der F i g. 3 gezeichnete Blockschaltbild des Gleichstromnebenschlußmotors
entstand unter Berücksichtigung der bekannten Gleichung I11- Φ — Me, wobei
Mn das elektrische Moment des Ankers bedeutet, welches seinerseits gleich der Summe von Lastmoment
ML und Beschleunigungsmoment Mb ist. Der
-'.uvor erwähnte Zusammenhang zwischen /„, Φ und
Ma kann durch das Multiplizierglied 16 symbolisiert
werden. Ein ähnliches fiktives Multiplizierglied ist mit 17 bezeichnet, welches aus dem Produkt seiner
beiden Eingangsgrößen Φ und η die Anker-EMK
bildet.
Die Proportionalverstärkung eines Regelkreis-Gliedes
stellt sich allgemein dar als das Verhältnis .'on Ausgangsgröße zu Eingangsgröße. Das mit 16
gezeichnete Glied weist demnach die Verstärkung
Ma/itt = Φ
luf. Die Kreis- oder Rundumverstärkung eines Regelcreises
ist definiert als das Produkt der den einzelnen ^egelkreisgliedern der Regelschleife zugeschriebenen
Verstärkungsfaktoren. Die Verstärkung des Regelireises
zwischen den Punkten 18 und 19 erfährt demiach bei Veränderung des Flusses Φ eine entprechende
Veränderung. Zur Kompensation dieses m Feldschwächbereich auftretenden, für die dynanische
Optimierung ungünstigen Effektes wird erfinlungsgemäß im Eingangskreis des Drehzahlreglers 6
:ine mit 20 bezeichnete Multiplikationseinrichtung orgesehen, welche von einer Maximumschaltung 21
elbsttätig zum Einsatz gebracht wird. Die Überlolungsweiche 21 soll so ausgebildet sein, daß sie
eweils nur das größere ihrer Eingangssignale passieen läßt. Der eine Eingang ist mit einer Spannung
■»eaufschlagt, welche dem Drehzahlistwert η ent-■pricht,
während am anderen Eingang eine konstante Spannung liegt, welche dem in Fig. 2 vermerkten
Grunddrehzahlwert /J1 entspricht. Im Grunddrehzahlbereich
ist der Drehzahlistwert η kleiner als der Grunddrehzahlwert nv so daß die am anderen Eingang
der Modulatorschaltung 20 eingegebene Drehzahlregelabweichung An unbeeinflußt vom variablen
Drehzahlistwert auf den Eingang des Drehzahlreglers 6 gelangt und das Multiplikationsglied 16
einen konstanten Verstärkungsfaktor aufweist. Überschreitet der Drehzahlistwert den Drehzahlwert nv so
gelangt ersterer an Stelle des zuvor wirkenden Wertes /I1 auf den entsprechenden Eingang der Modulatorschaltung
20, so daß an deren Ausgang ein Produkt entsteht, welches der Größe η ■ An proportional
ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß das Multiplikationsglied 20 im Feldschwächbereich den variablen
Verstärkungsfaktor« aufweist. Da in diesem Bereich die EMK konstant gehalten wird, ist der
Fluß Φ umgekehrt proportional dem Drehzahlistwert η und so das Produkt der Verstärkungsfaktoren
der Regelkreisglieder 20 und 16 sowohl im Grunddrehzahlbereich als auch im Feldschwächbereich stets
konstant, wodurch eine für den gesamten Drehzahlbereich optimal arbeitende Regeleinrichtung ermöglicht
ist.
Die Multipliziereinrichtung 20 könnte an und für sich an ziemlich beliebiger Stelle der Regelschleife
angeordnet sein. Mit Rücksicht auf etwa vorhandene Begrenzungsglieder im Regelkreis, beispielsweise
nach Art der in Fig. 1 mit 7 bezeichneten, empfiehlt es sich jedoch, sie in Signalflußrichtung gesehen vor
den Begrenzungsgliedern anzuordnen, so daß ihr Ausgangssignalg unverfälscht zur Wirkung kommt.
In F i g. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für eine selbsttätige Kompensationseinrichtung veranschaulicht.
Die Überholungsweiche 21 besteht aus zwei kathodenseitig miteinander verbundenen Dioden, von
welchen die eine an eine dem Drehzahlistwert proportionale Spannung η und die andere an eine konstante
Spannung U positiver Polarität angeschlossen ist, deren Wert dem Grunddrehzahlwert nt entspricht.
Das in positiver Richtung höhere Anodenpotential einer Diode sperrt jeweils die andere Diode und läßt
das Potential der ersteren auf die mit 22 bezeichnete Erregerwicklung eines als Modulator verwendeten
Hallmultiplikators wirksam werden. Der Magnetkern 23 dieses Hallmultiplikators weist einen Luftspalt
auf, in dem ein Hallplättchen 24 angeordnet ist. Wird dieses in der einen Richtung, wie dargestellt,
von einem Strom durchflossen, welcher der Drehzahlregelabweichung A η proportional ist, so läßt sich
an zwei in dazu senkrechter Richtung angebrachten Elektroden das Produkt aus der Regelabweichung
und der von der Überholungsweiche 21 gelieferten Größe als sogenannte Hallspannung abnehmen,
welche dem Eingangskreis des Drehzahlregelverstärkers 6 zugeführt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Drehzahlregcleinrichtung für Gleichstromnebcnschlußmotoren
mit Ankerstromregelung, zusätzlicher EMK-Regelung im Feldschwächbereich
und einem Multiplizierer im Eingangskreis des Drehzahlreglers zur Adaption der Regelkreisverstärkung
im Feldschwächbereich, dadurch gekennzeichnet,
daß der für den Einsatz der Feldschwächung maßgebliche Drehzahlwert (/I1)
und der Drehzahlislwert (;i) den Eingängen einer Überholungsweiche (21) zugeführt ist, welche jeweils
den größeren dieser Werte an den Multiplizierer (20) weitergibt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überholungsweiche zwei
kathodenseitig miteinander verbundene Dioden enthält, deren Anoden von einer konstanten
Spannung und von einer den jeweiligen Drehzahlistwert proportionalen Spannung beaufschlagt
sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES0103915 | 1966-05-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1563709A1 DE1563709A1 (de) | 1970-02-19 |
DE1563709B2 true DE1563709B2 (de) | 1975-01-23 |
Family
ID=7525518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1563709A Pending DE1563709B2 (de) | 1966-05-21 | 1966-05-21 | Drehzahlregeleinrichtung für Gleichstrom nebenschluBmotoren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1563709B2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3404359A1 (de) * | 1984-02-08 | 1985-08-08 | L. Schuler GmbH, 7320 Göppingen | Elektrische schaltungsanordnung zum schutz von pressen |
JP3331734B2 (ja) * | 1993-05-18 | 2002-10-07 | 株式会社明電舎 | 回転電機の制御方式 |
-
1966
- 1966-05-21 DE DE1563709A patent/DE1563709B2/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1563709A1 (de) | 1970-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3015162C2 (de) | Anordnung zum Steuern eines Asynchronmotors über einen Frequenzumrichter | |
DE2644748C3 (de) | Anordnung zur Regelung der Drehzahl einer Asynchronmaschine | |
DE3110244A1 (de) | "steuereinrichtung und -verfahren fuer ein wechselrichtergespeistes induktionsmaschinenantriebssystem" | |
DE2317383C2 (de) | Einrichtung zum Ausgleichen von Schwankungen der Speise-Wechselspannung einer Widerstansschweißmaschine | |
DE2342653C2 (de) | Einrichtung zur Regelung einer selbstgesteuerten Synchronmaschine | |
DE1563709B2 (de) | Drehzahlregeleinrichtung für Gleichstrom nebenschluBmotoren | |
DE1903061C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl eines Universalmotors | |
DE2362961C3 (de) | Regeleinrichtung mit PI-Verhalten zum Regeln der Drehzahl eines Gleichstromantriebes | |
DE1252448B (de) | Regeleinrichtung mit vermaschten Regelkreisen | |
DE2337722B2 (de) | Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung eines antriebsmotors einer arbeitsmaschine mit haeufig wechselnden belastungen, wie ein walzgeruest, eine schere o.dgl. | |
DE2430779A1 (de) | System zur steuerung eines gleichstrommotors mit einer zeitgesteuerten schaltung zur erzeugung einer spannungsbezugsgroesse und einer schwellenwertschaltung fuer den drehzahlfehler | |
DE3527844C2 (de) | ||
DE590986C (de) | Anordnung zur Regelung von Antrieben fuer Aufzuege | |
DE1563706C (de) | Stabihsierungsverfahren fur Regel kreise mit tragheitsbehafteten Regelkreis gliedern u Einrichtung zu dessen Durch fuhrung | |
DE649594C (de) | Verfahren zur lastunabhaengigen Drehzahleinstellung bei Drehstromasynchronmotoren | |
EP0067891B1 (de) | Drehzahlkonstantregeleinrichtung eines Gleichstromnebenschlussmotors bei Netzspannungsschwankungen | |
DE2731503C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Zweizonen-Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors mit abhängiger Feldsteuerung des Motors | |
DE964889C (de) | Anordnung zur Regelung der Drehzahl eines zum Antrieb zweier Pumpen dienenden Elektromotors | |
DE4136475C2 (de) | Verfahren zur Beeinflussung der Regelungseigenschaften eines überlagerten Drehzahl- oder Drehmomentregelkreises eines Gleichstrommmotors mit Stromrichterspeisung in GO-Schaltung im Bereich kleiner Drehmomente und mit Drehmomentreversierung | |
DE970104C (de) | Amplidynesteuerung fuer die Generatoren dieselelektrischer Fahrzeuge | |
DE2237399C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Regeln einer dieselelektrischen Fahranlage auf Schiffen | |
DE1540955A1 (de) | Lichtbogen-Schweissautomat | |
DE1638118C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl eines Gleichstrommotors | |
DE310815C (de) | ||
DE2323100A1 (de) | Gleichlaufregelung von mehrmotorenantrieben |