DE1563709B2 - Drehzahlregeleinrichtung für Gleichstrom nebenschluBmotoren - Google Patents

Drehzahlregeleinrichtung für Gleichstrom nebenschluBmotoren

Info

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
Application number
DE1563709A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1563709A1 (de
Inventor
Felix Dipl.-Ing. Blaschke
Winfried Dipl.-Ing. Speth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of DE1563709A1 publication Critical patent/DE1563709A1/de
Publication of DE1563709B2 publication Critical patent/DE1563709B2/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H02P7/24Arrangements 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
    • H02P7/28Arrangements 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
    • H02P7/298Arrangements 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
    • H02P7/2985Arrangements 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)

Patentansprüche:
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.
DE1563709A 1966-05-21 1966-05-21 Drehzahlregeleinrichtung für Gleichstrom nebenschluBmotoren Pending DE1563709B2 (de)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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) &#34;steuereinrichtung und -verfahren fuer ein wechselrichtergespeistes induktionsmaschinenantriebssystem&#34;
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