DE1798356A1

DE1798356A1 - Method and arrangement for determining the speed of direct current series machines

Info

Publication number: DE1798356A1
Application number: DE19681798356
Authority: DE
Inventors: Anton Dr-Ing Bertling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-09-28
Filing date: 1968-09-28
Publication date: 1971-12-30

Description

Verfahren und Anordnung zum Bestimmen der Drehzahl bei Gleich3trom-Reihenschlu0maschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Bestimmen der Drehzahl von Gleichstrom-Reihenschlußmaschinen vor Bremsbeginn. Zur Erzielung einer sanft einsetzenden Bremsung werden die als Generatoren wirkenden Fahrmotoren abhängig von ihrer Drehzahl auf unterschiedliche Widerstände geschaltet. Da zur Drehzahlerfassung die Verwendung von Tachomaschinen nicht immer möglich oder von Vorteil ist, soll eine Einrichtung geschaffen werden, mit der ohne Tachogeneratoren die Drehzahl einer Gleichstrom-Heihenschlußmaschine vor Bremsbeginn festgestellt werden kann. Method and arrangement for determining the speed of direct current series machines The invention relates to a method and an arrangement for determining the Speed of direct current series machines before braking begins. To achieve a The traction motors acting as generators are dependent on the braking that starts gently switched by their speed to different resistors. As for speed measurement the use of speedometer machines is not always possible or beneficial a facility can be created with which without tacho generators the Speed of a direct current hot-wound machine can be determined before the start of braking can.

Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Gleichstren-Reihenschlußmaschine in der Null-Stellung eines Steuerhebels, in der der Ankerkreis geöffnet ist, durch einen Kondensat@@ kurzzeitig belastet wird, und die Zeit bis zum Maximum des dabei über den Kondensator fließenden Kurzschlußstromes als Maß für die Drehzahl verwendet wird. Auf diese Weise kann ohne mechanischen Anbau die Geschwindigkeit erfaßt werden.The solution according to the invention is that the direct current series machine in the zero position of a control lever, in which the armature circuit is open a condensate @@ is briefly loaded, and the time to the maximum of it Short-circuit current flowing through the capacitor is used as a measure of the speed will. In this way, the speed can be recorded without mechanical attachment.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 seigt die Bremsschaltung eines Reihenschlußfahrmotors, Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des Kurzschlußstromes und Fig. 3 den induktiven Spannungsverlauf an der Reihenschlußwicklung.The invention is based on the embodiment shown in the drawing explained in more detail. Fig. 1 shows the braking circuit of a series traction motor, Fig. 2 shows the time profile of the short-circuit current and FIG. 3 shows the inductive voltage profile on the series winding.

Mit 1 ist der Motoranker, und mit 2 die Hauptschlußwicklung der Reihenschlußmaschine bezeichnet. 3 stellt einen Bremswiderstand dar, auf den der Motor durch Umlegen des Steuerschalters 5 von der Stellung "Fahren" F in die Stellung "Bremsen" B geschaltet werden kann. Der mit Anzapfungen 3a versehene Bremswiderstand ist n seine Ob wert sur Einstellung einer gewünschten Bremskraft durch die Anwahlschaltvorrichtung 4 veränderbar.With 1 is the motor armature, and with 2 the main winding of the series machine designated. 3 shows a braking resistor to which the motor can be switched of the control switch 5 is switched from the "driving" position F to the "braking" position B can be. The braking resistor provided with taps 3a is worth n its whether sur setting a desired braking force by the selection switch device 4 changeable.

IM Fahrbetrieb liegt der Motor an einer nicht dargestellten Spannungsquelle. Beim Umschalten von Paaren auf Bremsen, also von Motorbetrieb auf Generatorbetrieb der Reihenschlußmaschine wird der Anker 1 an die Feldwicklung 2 im umgekehrten Sinne wie bei Pahrbetrieb angeschlossen und die Reihenschlußmaschine in der in Fig. 1 dargestellten Schaltung durch Schließen dep Schalters 6 auf den einstellbaren Bremewiderstand 3 geschtltet. ei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Gleichstrom-Reihenschlußmaschine in der Nullstellung 0 des Steuerhebels 5, in der der Schalter 6 geöffnet ist, über einen Kondensator 7 kurzzeitig (im Bereich von Millisek.) belastet. Infolge der Remanenzspannung fließt ein Kurzschlußstrom J, dessen zeitlicher Verlauf in Fig. 2a dargestellt ist. Die Zeit bis zum Maximum dieses Kurzschlußstromes J ist ein Maß für die Drehzahl der Reihenschlußmaschine.When driving, the engine is connected to a voltage source (not shown). When switching from pairs to brakes, so from engine operation to The armature 1 is connected to the field winding 2 in generator mode of the series machine connected in the opposite sense as with Pahrbetrieb and the series connection machine in the circuit shown in Fig. 1 by closing the switch 6 dep adjustable brake resistor 3 switched. ei the arrangement according to the invention the direct current series machine in the zero position 0 of the control lever 5, in which the switch 6 is open, via a capacitor 7 for a short time (in the area of milliseconds). A short-circuit current flows as a result of the remanent voltage J, the course of which is shown over time in FIG. 2a. The time to the maximum this short-circuit current J is a measure of the speed of the series machine.

Ist ds Strommaximum nach der Zeit T erreicht, so wird die induktive Spannung E an der Reihenschlußwicklung ihr Vorzeichen wechseln (Fig. 2b). Die Zeit T bis zum Erreichen dieser Vorzeichenumkehr ist also ebenfalls ein Kriterium für die Drehzahl. Das Maximum des Stromes kann also vorteilhaft dadurch gemessen werden, daß der Nulldurchgang der induktieven Spannung E an der Reihenschlußwicklung 2 erfaßt wird.If the current maximum is reached after time T, then the inductive Voltage E on the series winding change its sign (Fig. 2b). The time T until this sign reversal is reached is therefore also a criterion for the speed. The maximum of the current can therefore advantageously be measured by that the zero crossing of the inductive voltage E across the series winding 2 is detected will.

Die Drehzahl erfassung kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Vorzugsweise ist parallel zum Reihenschlußmotor die Serienschaltung eines Kondensators 7 mit einem vom Steuerhebel 5 betatitten Kontakt 8 angeordnet, der in der Null-Stellung 0 des Steuerhebels 5 geqchlossen ist. Dabei kann parallel zur Reihenschlußwicklung 2 ein die induktive Spannung E erfassender Grenzwertmelder 9 liegen, der über einen Taktgeber 10 mit einer Zählvorrichtung 11 verbunden ist. Die Zthlvorrichtung 11 wird mit dem Einschalten des Kondensators 7 gestartet und beim trreichen der Spannungsumkehr an der Reihenschlußwicklung gestoppt. Der Zählerstand ist dann ein Maß für die Drehzahl. Mit Hilfe der auf diese Weise festgestellten Drehzahl wird der Widerstand für den Bremsvorgang vorgewählt.The speed detection can be carried out in different ways. The series circuit of a capacitor is preferably parallel to the series motor 7 arranged with a contact 8 actuated by the control lever 5, which is in the zero position 0 of the control lever 5 is closed. It can be parallel to the series winding 2 are the inductive voltage E detecting limit value indicator 9, which has a Clock generator 10 is connected to a counting device 11. The counter 11 is started when the capacitor 7 is switched on and when the voltage is reversed stopped at the series winding. The counter reading is then a measure of the speed. With the help of the speed determined in this way, the resistance for the Braking process preselected.

In vorteilhafter Weise ist die Zählvorrichtung 11 mit einem Ausgang versehen, an dem der Zählerstand als elektrische Größe abnehmbar ist, die als Steuergröße für die Anwahlschaltvorrichtung zur selbsttätigen Auswahl des Bremswiderstandes verwendet wird. The counting device 11 is advantageously provided with an output provided, on which the counter reading can be removed as an electrical variable, which is used as a control variable for the selection switching device for automatic selection of the braking resistor is used.

Um bei einer Schnellbremsung eine große Bremskraft einstellen zu können, kann in die Steuerleitung zwischen Zählvorrichtung 11 und Anwahlschaltvorrichtung 4 ein Verzögerungsglied 12 eingeschaltet werden, eo daß beim Durchreißen des Steuerhebels 5 in die höchste Bremsstufe die Widerstandsanwahl blockiert ist. In order to set a large braking force in the event of rapid braking can, can in the control line between counting device 11 and selection switching device 4 a delay element 12 are switched on, eo that when tearing through the control lever 5 the resistor selection is blocked in the highest braking level.

Dieses Verzögerungsglied 12 kann so gesteuert werden, daß es nur bei Überschreiten einer bestimmten Stellung des Steuerhebels 5 wirksam wird. This delay element 12 can be controlled so that it only becomes effective when a certain position of the control lever 5 is exceeded.

Um eine galvansiche Trennung der elektrischen XeBeletente für die Drehzahlerfassung vom Lastkr.ie zu erreichen, kann mit Vorteil in Reihe zur Haupterregerwicklung 2 auch ein Über-tragen angewendet werden, dessen Sekundärspannung ebenfalls ein Maß fib die Drehzahl liefert. Dabei braucht die in der Fig. 1 dargestellte Meßeinrichtung nur mit der Sekundärwicklung des Übertragers verbunden zu werden. In order to provide a galvanic separation of the electrical XeBeletente for the To achieve speed detection from the load circuit can be done with Advantage in Row to the main excitation winding 2 also a transfer can be applied, whose Secondary voltage also provides a measure of the speed. The in the measuring device shown in Fig. 1 only with the secondary winding of the transformer to be connected.

Sol die Drehzahlmeßeinrichtung auch in solchen Fällen angewendet werden, in denen ein Remanenzfeld nicht mit Sicherheit vorhanden ist, so kann mit Hilfe einer konstanten Fremderregung, z.B. aus einer vom Steuerhebel 5 über den Schalter 14 anschaltbaren Batterie 13 das erforderliche Grundfeld erzeugt werden.If the speed measuring device is also used in such cases, in which a retentive field is not definitely available, you can use a constant external excitation, e.g. from one from control lever 5 via the switch 14 connectable battery 13 the required basic field can be generated.

2 Fig.2 fig.

6 Patentansprüche6 claims

Claims

Claims 1. A method for determining the speed of direct current series machines before the start of braking, characterized in that d the direct current series machine in the zero position (0) of a control lever (5) in which the armature circuit is opened is briefly loaded by a capacitor (7), and the time until Maximum of the short-circuit current (J) flowing through the capacitor (7) as Measure for the speed is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that d the Maximum of the short-circuit current (J) is measured by the fact that the zero crossing of the inductive voltage (E) on the series winding (2) is detected.

3. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that the series circuit is parallel to the series machine a capacitor (7) with a contact (8) actuated by the control lever (5) is, which is closed in the zero position (0) of the control lever (5), and that at an inductance arranged in the machine current path (series winding 2 or transformer) a limit value indicator (9) that detects the inductive voltage (E) which is connected to a counting device (11) via a clock (10).

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the counting device (11) is provided with an output at which the counter reading is an electrical variable is removable, which is used as a control variable for a selection switch device (4) for automatic Selection of the braking resistor is used.

5. disorder according to claim 4, characterized in that in the control line a delay element between the counting device (11) and the selection switching device (4) (12) is switched on.

0. Arrangement according to claim 3, characterized in that the series winding a direct current source (13) can be switched on for constant excitation.

Blank page