DE1638118A1

DE1638118A1 - Method and device for regulating the speed of the shaft of a direct current motor

Info

Publication number: DE1638118A1
Application number: DE19681638118
Authority: DE
Inventors: Raymond Brede
Original assignee: SIMONSEN AND MUSTAD AS
Current assignee: SIMONSEN AND MUSTAD AS
Priority date: 1967-01-31
Filing date: 1968-01-31
Publication date: 1971-03-11
Also published as: NO116505B; DE1638118B2; GB1177456A

Description

Easen, den 29. Januar 1968 (30 078/Kle/th)Easen, January 29, 1968 (30 078 / Kle / th)

Patentanmeldung dor Firma
Siacnscn ft ffustad A.3.
Gtraiidgaten 31,
Horten / - Norwegen - Patent application from the company
Siacnscn ft ffustad A.3.
Gtraiidgaten 31,
Hoarding / - Norway -

Vorfahren und Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl der Wolle eines Gleichstrommotors,Ancestors and device for regulating the speed of the wool of a direct current motor,

Die Drehzahl dor Welle eines Gioichstromotors löset eich bekanntlich auf einen von Eelastungs- und Spannungeschtran· kunp.en unabhängigen konstanten wert dadurch regeln, dafl dlo uusgangsapannung eines Tacho-Generators« der mit der weile gekoppelt ist« mit einer Be zugspannung verglichen wird, welche der bei der gewünschten Drehzahl erzeugten Λusgantfflspannung gleichgesetzt wird« wobei der Unterschied zwischen diesen Spannungen ausgenutzt wird, um einen Sttuerotruai abzuleiten« welcher der Feldwicklung oder der Ankerwicklung des Gleichstrommotors eingespeist wird, um der Abweichung der Drehzahl voa vorbestimmten Wort entgegenzuwirken. The speed of the shaft of a Gioichstromotor is loosening is known to regulate to a constant value independent of load and voltage fluctuations in that dlo output voltage of a speedometer generator «the one with the while coupled ”is compared with a reference voltage which is equated to the "basic voltage" generated at the desired speed «where the difference between these tensions is exploited to create a Sttuerotruai derive «which of the field winding or the armature winding of the DC motor is fed to the deviation to counteract the speed of the predetermined word.

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Der Tacho-Generator kann als Gleichstrom- oder ala weohselatrom-Generator ausgebildet werden. I» letzteren Fall· muS die Ausgangsspannung gleichgerichtet und einwandfrei gefiltert werden« wodurch relativ lange Ze it konstant en eingebracht werden» was gewöhnlich einen Kachteil für d*3 RegeIsysteη bedeutet· Andererseits sind Wechselstrom-Generatoren Jedoch preiswerter als Gleichstrom-Generatoren» sodafi infolgedessen Regelsystem nlt begrenzter Filterung der Wechaelstroa-Taeho-Spannung entwickelt wurden* die infolgedessen kUrzere zeit* konstanten besaßen» wobei jedoch die gleichgerichtete und gefilterte Spannung eine beträchtliche Weohselstroe-Koaponente (tfellenkonponente) besitzt, welche ihrerseits für die Ableitung eines Steuerstroms ausgenutzt wird. Dies lässt sioh dadurch erreichen» das die zusammengesetzte Spannung vom Filter einem Verstärker zugeführt wird» welcher eine Vorspannung in Höhe eines vorbestimmten Schwellenwertes In Eingangskreis erh&lt» so da0 nur die Teile der Blngangsspannung» welohe den Schwellenwert überschreiten» verstärkt werden» und infolgedessen den Verstärker einschalten» um einen Steuerstro» su erzeugen« Gewöhnlich wird dl· Schwellen* spannung auf die Höhe der QIelohstromepannung der zuaawaöngesetzten Spannung bei der gewünschten Drohsahl der Motorwelle eingestellt· Andererseits Mntlert sich jedoch diese aieichstroawpannung entsprechend den Schwankungen In der Drehzahl des Motors so lange die charakteristische Periode der Schwankungen wesentlich langer ist als die sioh ergeben· de zeitkonstante des Filters· wahrend dieser Schwankungen Übersteigt ein sich veränderndes Toil der überlagerten welligen Spannung den den Verstärker beaufschlagenden Schwellenwert« sodafl dieser «inen Steuerstroeiapuls veränderlicher Lunge für jede wollig« Periode erzeugt.The speedometer generator can be used as a direct current or ala weohselatrom generator be formed. In the latter case, the output voltage must be rectified and properly filtered are «whereby relatively long times are constantly introduced», which is usually a part of the d * 3 control system means · On the other hand, AC generators are However cheaper than direct current generators »sodafi as a result Control system with limited filtering of the Wechaelstroa-Taeho voltage were developed * which consequently shorter time * constant possessed »being however the rectified and filtered voltage a considerable Weohselstroe coaponent (tfellenkonponente), which in turn for the Derivation of a control current is used. This can be achieved through the compound tension is fed from the filter to an amplifier »which one Bias voltage in the amount of a predetermined threshold value. The input circuit receives only the parts of the input voltage. which exceed the threshold »reinforced will »and consequently switch on the amplifier» to a tax flow »su generate« Usually dl · thresholds * voltage to the level of the QIelohstromepspannung of the supplementary law Tension at the desired Drohsahl of the motor shaft set · On the other hand, however, this changes aieichstroa voltage according to the fluctuations in the Speed of the motor as long as the characteristic period of the fluctuations is much longer than the result de time constant of the filter · during these fluctuations If a changing Toil exceeds the superimposed wavy one Voltage makes the threshold value applied to the amplifier so that this control current pulse is more variable Lungs generated for each woolly period.

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Since these Steueretromlimpulse for a field control dee Are suitable for direct current, they are a field *

wicklung desselben eingespeist« wobei ihre Stärke derart eingestellt wird« daß die vorbestimate Drehzahl bei einer speziellen Belastung und Speisespannung beibehalten wird.winding of the same fed «whereby their strength is such is set «that the predetermined speed at a special load and supply voltage is maintained.

However, if the speed decreases, there will be one or both of them

parameter von ihren Nomnalwert abweichen» ßiiarat die Dauer der Steuerimpulse ebenfalls ab und der Motoranker eepfängt größere Drehimpuls« entsprechend der &rehmonent*Charakteri&tik des Gleichstrommotors. Gleichfalls kann aatur-parameters differ from their nominal value »ßiiarat the duration the control impulse also picks up and the motor armature picks up greater angular momentum «according to the & rehmonent * characteristics of the DC motor. Likewise, aatur-

geoEß <%9r Anker auch eine Reihe von BromsItnpuleen empfan- "geoEß <% 9r anchor also received a number of bromine coils

gen, wenn die Drehzahl ansteigt u&d die Steuerstromistntlse länger werden·gen when the speed increases and the control current release get longer

In Verbindung mit dem Ve rs t Erker können indessen Anordnungen vorgesehen werden, um Im Gegensatz zum vorbeschriebenen Fall eine Verstärkung nur derjenigen Teile der über* lagerten welligen Spannung (ripple) zu erreichen, welche unter den Schwellenwert fallen. In diesem Fall ändert sieh die lunge der Steuerimpulse in Opposition zu cien Schwan« kungen dor Drehzahl Diese Anordnung ist vor allem für eine Ankerregelung geeignet» da das Drehmoment des Ankers mit ansteigendem Ankerst rom größer wird« und der Anker sollte jIn connection with the Ve rs t oriel, however, arrangements can be provided to, in contrast to the above If only those parts of the above * layered undulating tension (ripple) to achieve which fall below the threshold. In this case, change the lungs of control impulses in opposition to the swan « kings dor speed This arrangement is particularly suitable for armature control, since the torque of the armature with increasing armature current increases «and the armature should j

alt Steuerimpulsen zunehmender Länge versorgt werden, wenn die Drehzahl abnlost.old control pulses of increasing length are supplied when the speed decreases.

In beiden Fällen ist Jedoch die Empfindlichkeit der Dauer eines Steuerimpulses gegenüber Veränderungen im Glelchstromberelch der zusammengesetzten Spannung umgekehrt proportional der Sutane der Absolutwerte der 3 oh Je i fen der welligen Kurve an den beiden Punkten« an denen die Kurve den Schwellenwert bei der Auablldur^ eines Impulses schneidet. Bine Wellen- In both cases, however, the sensitivity of the duration of a control pulse to changes in the direct current range of the composite voltage is inversely proportional to the sutane of the absolute values of the three ohms of the wavy curve at the two points at which the curve exceeds the threshold value for the duration of an impulse cuts. Bine wave

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spannung mit einer Sägezahn- oder ürei«ckswellenfor« ergibt infolgedessen eine konstante Empfindlichkeit über den gesamten Regelbereich. Es let infolgedessen insbesondere In Verbindung alt diesen tfellenforaxm ohne weiteres verständlich, daß öle Eapflndliehkeit umso höher ist je schwächer die Welligkeit ist· Da jedoch eine schwache Wenigkeit eine große zeitkonstante ergibt und infolgedessen eine wesentliche Verzögerung in dor Reaktion der Gleichstroaspennung auf Drehaahlschwankungen entsteht« gehen viele der Vorteile verloren, die bei einer hohen Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen der Qleichstroaispannung bei einem Regelsystem herkömmlicher Art erreicht werden· Als weiterer Punkt ist zu beachten, daß der flöge !bereich Jjb Verhältnis zur Spitzenspannung der Wenigkeit abnimmt.voltage with a sawtooth or triangular waveform consequently a constant sensitivity over the whole Control range. As a result, especially in connection with this tfellenforaxm, it can be easily understood, that oil availability, the higher the weaker it is the ripple is · there, however, a weak or little one results in a large time constant and consequently an essential one Delay in the reaction of DC separation many of the advantages are due to fluctuations in rotation lost that at a high sensitivity to Changes in the DC voltage in a control system can be achieved conventionally · Another point to be noted is that the flöge! which diminishes.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe geht nunmehr dahin, ein Verfahren sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen« durch welche die höchstnögliehe Empfindlichkeit der Steuerimpulsbreite gegenüber Veränderungen in der Gleichst röospannung der susassaen« gesetzten Spannung für einen gegebenen Regelbereich orzielbar ist, ohne daß Zeltkonetanten eingeführt werden, deren Länge zu Schwierigkeiten Anlaß gibt.The object on which the invention is based now goes to create a process and a device suitable for its implementation, through which the most possible Sensitivity of the control pulse width to changes in the DC voltage of the susassaen « set voltage can be achieved for a given control range without introducing tent constants whose Length gives rise to difficulties.

Erfindungsgeniäa wird dies dadurch erreicht, daß die gleichgerichtete spannung eines Wechselstrom-Generators ohne Filterung für die Ableitung einer aus einer Gleichstrora-Koaponente und einer überlagerten, gewöhnlich nicht sinusförmigen WeIlenspannung verwendet wird, wobei das spezielle Merkatl des erflndungsgeaSBen Verfahrens darin liegt, daß die gesante gleichgerichtet« Spannung oder wenigstens ein Teil derselben in eine» derart ausgebildeten Vorverstärker verstärkt wird*Invention genius this is achieved in that the rectified voltage of an alternating current generator without filtering for the derivation of one from a DC coaponent and one superimposed, usually not sinusoidal Wave voltage is used, whereby the special Merkatl of the method of the invention lies in the fact that the whole rectified «voltage or at least part of it is amplified in a» preamplifier designed in this way *

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daß eine wesentlich höhere Verstärkung für di· Gleichatroe-Koapcnente als für dl· Wellenspannung ersielt wird« wodurch das Gröuenverhältnls der We Heizspannung sur Glelehstroa-Xoinpcnente und auch in gewissen Haft) dl« Wellenfoni der welligen Spannung auf einen geeigneten Wert eingestellt werden kann.that a much higher gain for di · equal atrium co-units than is obtained for the wave voltage, whereby the size ratio of the heating voltage to the Glelehstroa component and also in a certain detention ripple voltage can be set to a suitable value.

Eine Kombination der vorgenannten Vorteile mit einer verbesserten Eopf indlichkeit der Glelchstroiaspannung gegen* über Drehzahlschwankungen lässt sieh dadurch erreichen, daß die gesamte gleichgerichtete Spannung oder tueindeet i A combination of the above-mentioned advantages with an improved sensitivity of the equilibrium voltage compared to speed fluctuations can be achieved by the fact that the entire rectified voltage or tueindeet i

ein Teil derselben Über eine in Reihe geschaltete Zener-Diode oder ein äquivalentes Bezugseieraent dea Eingang ύ»α Vorverstärkers eingespeist wird, wodurch eine derart selektive Verstärkung der Fourier-Kooponente der sich ergebenden Elngangsspannung enslelbar ist, daß die Gleich· etroa-Komponente In wesentlich stärkerem Made verstärkt wird als die vfechselstron-Koaponenten» Infolgedessen werden in dieeen Falle nur diejenigen Teile der Halbwellen der gleichgerichteten Tachoapannung, welche die Durchschlage« spannung des Bezugs©leraentes Übersteigen« ausgenutzt» um die Gleichstronapannung se Eingang des Vorverstärker« aufzubauen. Ganz allgemein sollte naturgcnüfl die Durchschnitts- , größe der aktiven I¹OiIe der Halbwellen den gegebenen Regelbereich angepasst werien« wobei jedoch gewöhnlich der verwendete Teil wesentlich kleiner ist als die gesamte entsprechende u&lbwelle. Infolgedessen 1st die relative Veränderung dieser Größe fUr eine gegebene veränderung der Drehzahl wesentlich grüQor als die entsprechende veränderung des Durchschnittswertes der gleichgerichteten Spannung. Aul" diese weise lUsst sich infolgedessen eine verbesserte Empfindlichkeit der Glelchetromepannunß gegenüber Veränderungen der Drehzahl errelohen.A part of the same is fed in via a series-connected Zener diode or an equivalent reference element of the input ύ »α preamplifier, whereby such a selective amplification of the Fourier co-component of the resulting input voltage can be achieved that the equal-etroa component In is much stronger Made is amplified as the alternating current components "As a result, in this case only those parts of the half-waves of the rectified speedometer voltage which exceed the breakdown voltage of the reference © are" used "to build up the direct current voltage at the input of the preamplifier. In general, of course, the average size of the active I ¹ oil of the half-waves should be adapted to the given control range. However, the part used is usually much smaller than the entire corresponding u & lb-wave. As a result, the relative change in this quantity for a given change in speed is significantly greater than the corresponding change in the average value of the rectified voltage. In this way, an improved sensitivity of the equilibrium voltage to changes in the speed can consequently be achieved.

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Die mit der U ac cha l tune des Bezugs« ieaentes aus dem aktiven In den passiven Zustand und umgekehrt Eusamnenhlliigenden Zoitkonstanten sind im Vergleich mit den gewöhnlich verwendeten T&cho-Spanmingstperioden klein» so daß die Gleichstronspannung an der Eingangeseite dee Vorverstärkers der Drehzahl selbst dann folgen kann« nenn eine starke Veränderung dieses paransters während einer Tachoperiode auftritt. Infolgedessen wird eine sogenannte "duty-cycle"-Regelung erreicht. Um nicht zusätzliche Zeitkonstanten merkbarer Länge während der VorvftratHrkung einzuführen, kann der Vor« verstärker aus zwei Komplementär-Transistoren bestehen« die in direkter Kaskadenschaltung geschaltet sind, wobei zwischen dom Ausgangs« und dem Eingangskreis ein Gegenkapplungs-Kondensator eingeschaltet ist, wodurch ein« im wesentlichen negative Wechselstrom-Gegenkopplung ersieIt wird, um die Verstärkung der Wechseletrom-Komponenten su mindern· Um eine geeignete For» und Amplitude der Welle (ripple) su erreichen, kann ein Foru-Kondensator zwischen dem Kollektor des ersten Transistors und den Eingangskreis eingeschaltet werden.The one with the U ac cha l tune of the reference "ieaentes from the active one In the passive state and vice versa, inclusive Zoit constants are in comparison with those commonly used T & cho Spanmingstperioden small »so that the DC voltage on the input side of the preamplifier Speed even then can follow «what is called a strong change this paransters occurs during a tacho period. As a result, a so-called "duty cycle" control is achieved. In order not to notice additional time constants Length during the supply period can be introduced amplifiers consist of two complementary transistors «the are connected in direct cascade, with between dom output «and the input circuit a countercapacitor is switched on, creating an "essentially negative alternating current negative feedback Reduce the reinforcement of the Wechseletrom components su · Um a suitable shape and amplitude of the wave (ripple) see below can achieve a foru capacitor between the collector of the first transistor and the input circuit are switched on.

Die Durchschlagspannung eines Zener-Bezugselementes verändert sich mit der Temperatur. Un die Gesamt-Be zugacparurumg in Eingangskreis ύ·& Vorverstärker* während der Aktivperioden des Elementes annähernd konstant zu halten, können mehrere Halbleiterdioden mit umgekehrten Temperaturmerkmalen in Reihe mit de« Bezugs«!««ent geschaltet werden.The breakdown voltage of a Zener reference element changes with temperature. In order to keep the total supply in the input circuit · & preamplifier * approximately constant during the active periods of the element, several semiconductor diodes with reversed temperature characteristics can be connected in series with the "reference"! "".

Die zusamnongesetste Auegangsapannung des Vorverstärkers wird einem Haupt ve rat ürker mit einer Bingangs-Schweiienvorspannung eingespeist, um an der Ausgangsseite des Verstärkers wie vorstehend beschrieben Steuerstromiapuls« su erzeugen. The combined output voltage of the preamplifier is a main salesman with an initial welding pretension fed in to generate control current pulse «su at the output side of the amplifier as described above.

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BADORJGiNALBADORJGiNAL

A more detailed explanation of the invention emerges from

der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungabeispiels anhand der beiliegenden Zeichnungen; es «eigensthe following description of a preferred embodiment based on the accompanying drawings; it «specially

FIG. 1 shows a block diagram of the control system;

Figur 2 ein Diagram der Wellenfcroen des Strömte zur Erläuterung der Erfindung, wobei die Angaben der Spannungsbezeichnung U sich auf die Funkte in Figur 1 beziehen, an denen die entsprechenden jFIG. 2 shows a diagram of the waveforms of the flow to explain the invention, the details of the voltage designation U refer to the points in FIG. 1 at which the corresponding j

Stress wave continuations occur; us »!

Figur 5 einen Schaltplan einer erf Indungegerailßen Vorrichtung« FIG. 5 shows a circuit diagram of a device according to the invention.

Bei den Blockdlagraaat nach Figur 1 bandelt es sich üb den Motor I, dessen Drehzahl geregelt werden soll« während der Tacho-Generator 2 «it der Hotonrelle verbunden ist· Die Ausgangsspannung diese« Wechselstrom-Generators Z wird in der GIoIchrichtereinrichtung 2 gleichgerichtet und ein Teil dieser gleichgerichteten Spannung dem Vorverstärker 5 Über ein Bezugs«le ment 4 in Zener-AuafUhrung, welches in Reihe alt dem Eingang de« Vorverstärkers 5 geschaltet ist, ein* jIn the Blockdlagraaat of Figure 1 it Bandelt'll Ever the engine I, whose speed is to be controlled, "it during the tacho-generator 2 'of the Hotonrelle is connected · The output voltage of this" AC generator Z is rectified in the GIoIchrichtereinrichtung 2 and a part This rectified voltage is sent to the preamplifier 5 via a reference element 4 in Zener design, which is connected in series with the input of the preamplifier 5

gespeist. Dieser Vorverstärker 5 1st derart ausgebildet« daß er eine wesentliche Verstärkung der Gleichetroaepannung erzielt, während die Wechuelspannunge-Koraponenten gleicher ' oder höherer Frequenzen als der Tacho-Froquenz nicht oder 1« ; Vergleich zur Verstärkung der Gleichspannung nur sehr gering ' verstärkt werden· Der Ausgang des VorverstKrkers 5 ist Mit den Eingang eines Verstärkers 6 verbunden, welcher derart ausgebildet ist« das bei einer Feldsteuerung des Motors ein ' Ausgancestroa l^^iglieh dann erseugt wird« wenn die Eingänge- ι spannung einen vorbeetieeton Sehwellenwert Überschreitet·fed. This preamplifier 5 is designed in this way « that he is a substantial reinforcement of the equestrian tension achieved, while the alternating tension coraponents equal ' or higher frequencies than the speedometer frequency not or 1 «; Compared to the amplification of the direct voltage only very little ' be amplified · The output of the preamplifier 5 is Mit connected to the input of an amplifier 6, which such trained "that in a field control of the motor a ' Ausgancestroa l ^^ iglieh will then be sucked «when the entrances- ι voltage exceeds a certain visual threshold value

IjQ 9,8 J_; 1/0325IjQ 9.8 J _; 1/0325

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wenn das System jedoch für eine Ankersteuerung eingesetzt werden soll, muß der Verstärker 6 derart ausgebildet sein, d&fl er nur dann «inen Au3gangs3troa erzeugt» wenn die Eingangsspannung unter dem bestimmten Schwellenwert liegt« weiterhin iot der Verstärker 6 derart ausgebildet, dafi er einen Ausgangsetroa erzeugt, welcher seinen Sättigungsvert bei sehr niedrigen Spannungowerten auf dor aktiven Seite des Schwellenwertes erreicht. Pur eine aus einer Gleichsponnungs-Komponente, die annähernd gleich de es Schwellenwert ist, und einer Oberlagerten welligen Spannung zusammengesetzte Slngangsspanmmg, tritt der Ausgangsstron in Fora einer Reihe annähernd rechteckiger Impulse gleicher Hohe auf, deren Breite sich jedoch »it de» Veränderungen der Eingangssleichspannung ändert. Diese Ausgangsstromirapulee werden in herkömmlicher weise für die Regelung der Drehzahl der Motorwelle verwendet·However, if the system is to be used for armature control, the amplifier 6 must be designed in such a way that it only generates "an outputtroa" when the input voltage is below the certain threshold value, "and the amplifier 6 is designed such that it generates an outputtroa which reaches its saturation value at very low voltage values on the active side of the threshold value. Purely an input voltage composed of a direct voltage component, which is approximately equal to the threshold value, and a superimposed wavy voltage, the output current occurs in the form of a series of approximately rectangular pulses of the same height, the width of which, however, changes with the changes in the input direct voltage . These output currents are conventionally used to regulate the speed of the motor shaft

Figur 2a zeigt die gleichgerichtete Taeho-Generatorspannung U* bei einer leicht schwnkenden Drehsahl. Die Durchschlage« spannung des Bezugselernen tee 1st ebenfalls als gerade horizontale Linie VpQf dargestellt, wobei die gestrichelten Flüchen über dieser Linie den Teil einer Jeden Halbwelle darstellen, welcher für die Ableitung der an den Vorverstärker 5 angelegten Spannung ausgenutzt wird* Figur 2b zeigt die wellenform dieser Spannung U-., welche durch den Formlcondensator C, beeinflusst wird. Die GleiehspAnnungs-Komponente folgt hler den Schwankungen der Drehzahl·FIG. 2a shows the rectified Taeho generator voltage U * with a slightly fluctuating rotary steel. The breakdown voltage of the reference learning tee is also shown as a straight horizontal line VpQf, the broken lines above this line representing the part of each half-wave which is used to derive the voltage applied to the preamplifier 5 * Figure 2b shows the waveform of this Voltage U-, which is influenced by the form capacitor C. The constant tension component follows the fluctuations in the speed

Figur 2e zeigt die Ausgangsspannung des Vorverstärker« 5. Hier ist die aieichsp»nnungs-Komponente wesentlich verst'irkt, während die Amplitude und die Wellenfora dee Wechsel· stromes die gleichen sind wie an der Kingangsselte· DieFIG. 2e shows the output voltage of the preamplifier «5. Here the tensioning component is significantly reinforced, while the amplitude and the wave shape change stromes are the same as at the Kingangsselte · The

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Sehwellenspannung ü^_p ist als eine gerade horizontale Linie dargestellt. Da in dieses» Falle eine Feldregelung angenomoan wird« sind 03 diese Teile der Mechselspanmmgen« welche über den Schwellerwert U_tp hinausgehen« der den Verstärker 6 dazu bringt« Ausgangast euere tr oaiiipul*e alt einer durch die Oleichspannung an der Eingangsseite des Verstärkers 6 bestimmten Breite nach Figur 2d zu er· zeugen·Visual wave voltage u ^ _p is shown as a straight horizontal line. Since in this "case a field control is assumed" are 03 these parts of the alternating voltage "which go beyond the threshold value U _tp " which causes the amplifier 6 to "output your tr oaiipul * e old one determined by the DC voltage on the input side of the amplifier 6 Width according to Figure 2d to generate

wann nun die Belastung des Motors Ansteigt oder die Speisespannung abnlarat« neigt die Drehzahl der Motorwelle dazu, ebenfalls abzunehmen. Dadurch ergibt sich eine niedrigere wechselstroa&usgangsepannung ao Tacho-Generator 2 und infolgedessen eine niedrigere Gleichspannung an den Funkten B und C der Figur 1. Infolgedessen geht ein abnehmender Teil der Überlagerten Welle Über die Schwellenspaimung U_fcr hinaus« codaß der Verstärker 6 in einander folgend kleineren Teilen der Wellenperiode eingeschaltet wird. Infolgedessen ninait die Breite der Feldsteuerimpulse Ip₆₆* die von diese» Verstärker erzeugt- werden« ab« sodaQ das Ankerdrehooatnt und dadurch ebenfalls die Drehzahl bis sun gewünschten Hermwert ansteigt. Umgekehrt steigt die Gleichspannung und die Breit· der nteueriapulse an« wem die Drehzahl und die Taohoapannunß ansteigt.when the load on the motor increases or the supply voltage decreases, the speed of the motor shaft tends to decrease as well. This results in a lower wechselstroa & usgangsepannung ao tacho-generator 2 and consequently a lower DC voltage to the sparked B and C of Figure 1. As a result, goes a decreasing part of the superimposed wave via the Schwellenspaimung U _fcr addition "codaß the amplifier 6 in successively smaller parts the wave period is switched on. As a result, the width of the field control pulses Ip ₆₆ * that are generated by this "amplifier" decreases from "the armature rotation" and thus the rotation speed also increases until the desired Herm value. Conversely, the DC voltage and the width of the inflation pulses increase by who the speed and the Taohoa alarm increase.

Figur 3 zeigt das Gehalt»chen» eines bevorzugten Delepiele« verschiedener arfSgllcher Ausführungen de· erfindungage»K3en Roßoißyatema. Dieser Sclialtplan entspricht in seinen Abachnltton den Dlöckon der Figur 1· Di· Erfindung betrifft la wesentlichen die Abschnitte 4 und 5« während di· Übrigen Abschnitte mohr oder weniger in herkttnallcher Auebildung ausgeführt werden können.Figure 3 shows the content of "a favorite Delepiele" various different versions of the invention Rossoißyatema. This basic plan corresponds in its terms relates to the Dlöckon of Figure 1 · Di · invention la essential sections 4 and 5 «while the rest Sections black or less in local development can be executed.

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Die Ausgangsspannung des Tacho-Genorators 2 wird Über den Bözugsabschnitt 4 den Eingang dea Vorverstärker« 5 eingespeist. Durch Einstellung dea la Abschnitt 4 angedeuteten Potentiometers wird die Nenndrehsahl des Motors auf einen gewünschten Wert, eingestellt. Zusätzlich ru diesem Potentiometer weist der Abschnitt 4 eine in Reihe geschaltete Zener-Diode und drei norsale Halbleiter· Dioden auf, welche dasu bestirnt sind« die langsame Veränderung in der Zener-Durchschlagsspannung aufgrund ansteigender Temperaturen auszugleichen*The output voltage of the tachometer generator 2 is about the draft section 4 the input dea preamplifier «5 fed in. By setting the potentiometer indicated in section 4, the nominal speed of the Motor set to a desired value. Additionally In this potentiometer, section 4 has a Zener diode connected in series and three norsal semiconductors Diodes on which are braided «the slow change in the Zener breakdown voltage due to increasing Equalize temperatures *

Der VorverstSrkor 5 weist zwei Komplement iir-Trans 1st oren Q₁ und Q₂ In direkter Kaskadenschaltung auf· Zwischen dem Kollektor und der Basis des ersten Transistors Q₁ ist ein Formkondensator C₁ eingeschaltet» um eine entsprechende Formgebung der Wellenfora an der Eingangsseite des Vorverstärkers 5 au erreichen· Außerdem ist ein geeigneter Kondensator C_g zwischen dem Kollektor dam «weiten Transistors Qg und den Emitter dts ersten Transistors Q₁ eingeschaltet, um einen negativen Gegenkopplungsweg xu den Wochselspannunga-Komponenten der Bingangsspannung tu erzielen* damit diese nicht verstärkt werden.The preamplifier 5 has two complementary transistors Q ₁ and Q ₂ In direct cascade connection · Between the collector and the base of the first transistor Q ₁ a shape capacitor C _{1 is connected} to a corresponding shaping of the waveform on the input side of the preamplifier 5 au reach · In addition, a suitable capacitor C _g between the collector dam "wide transistor Qg and emitter dts first transistor Q ₁ is turned to a negative negative feedback path xu the Wochselspannunga components tu achieve the Bingangsspannung * so that they are not reinforced.

Der Verstärker 6 schließlich weist drei Transistoren Q«, Qj₁ und Q₅ in Kaskadenschaltung auf· Der Ausgangsstroa des dritten Transistors Q₅ wird in diese» Palle der Steuerwindung des Olelohstroramotors eingespeist» u» die Drehsahl der Motorwelle su regeln«The amplifier 6, finally, comprises three transistors Q _"1 Qj and Q ₅ in cascade to · the Ausgangsstroa of the third transistor Q ₅ is in these" rules su Palle the control winding of the Olelohstroramotors fed "u" the Drehsahl the motor shaft "

Speeches

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Claims

Expectations .

1. Method for regulating the speed of the shaft of a GIe Ichs tr omot ore old alternating current tachometer generator connected to the motor shaft, in which the generator voltage after rectification is used to derive a voltage composed of a direct voltage and a superimposed wavy voltage Control voltage is used "characterized" that at least a portion of the rectified voltage (U _A ) is amplified in an iron preamplifier (5) in such a way that there is a significantly greater gain λ for the direct current component than for the wave voltage.

2. Verfaren according to claim I _9, characterized in that at least part of the rectified generator output voltage (U _A ) via a series-connected Zener diode or an equivalent reference element (4) is fed to the input of a preamplifier (5) * whereby a such selective enhancement of Pourier-Kocaponenten the Elngangsspannung resulting erslelbar * nt _s Dafi dl · DC component is amplified in much stärker® "Haße as dl · tfechselstrom-Kcsiponenten.

?. Device for carrying out the method according to (

Claim 1 or 2, characterized in that the preamplifier (5} consists of direct cascade translators (Q., Qg) connected to one another and a negative feedback capacitor (C ₂ ) is embedded between the output and input circuits of the preamplifier 1st ·

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4. Apparatus according to claim j5 # characterized in that _{a form capacitor (C.) is inserted between the collector of the first transistor (Q 1} ) and the input circuit of the Vorveratiirkers (5).

5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 and 2, characterized in that a plurality of semiconductor diodes are so connected in series with the Zener diode or the equivalent element, * 8 Riehtwirkung their hinweißt to the input of VorverstKrkers (5). 6

PAe Dr Andrejewski, Dr Honke

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