DE1915936C

DE1915936C - Ferroresonant servomotor with two ferroresonant circles

Info

Publication number: DE1915936C
Authority: DE
Inventors: Dan Dr. Ing. Timisoara Teodorescu (Rumänien). H02p 1-12
Original assignee: Ministerul Industriei Constructiilor de Masini
Current assignee: Ministerul Industriei Constructiilor de Masini
Publication date: 1971-11-04

Description

ι ² ι ²

Die Erfindung betrifft einen ferroresonanten Stell- Ströme in den Polschuhen; diese Phasenverschiebung motor mit zwei ferroresonanten Kreisen, dessen ist bei Ruhestellung des Rotors relativ gering (10 Polspulen mit zwei Kondensatoren in Serie geschaltet bis 15°). Zugleich mit dem Anwachsen der Drehzahl sind und dessen Haupt- und Hilfssteuerspulen als wächst auch (und zwar nichtlinear) diese Phasenmagnetische Verstärker mit Selbstsättigung geschaltet 5 verschiebung, wobei sie 70 bis 90° erreicht. Unter sind. diesen Bedingungen wird die Ausgangsspannung desThe invention relates to a ferroresonant actuating currents in the pole pieces; this phase shift motor with two ferroresonant circles, which is relatively small when the rotor is at rest (10 Pole coils with two capacitors connected in series up to 15 °). Simultaneously with the increase in speed are and its main and auxiliary control coils as also grows (and non-linearly) this phase magnetic Self-saturation amplifier switched 5 shift, reaching 70 to 90 °. Under are. under these conditions the output voltage of the

Ferroresonante Verstärkerstellmotoren finden Ver- Diskriminators hauptsächlich von der Drehzahl (und wendung in Anlagen für eine automatische Regelung in geringem Ausmaß vom Steuersignal) abhängen, des Niveaus, der Durchflußmenge, der Temperatur, Die Richtung dieser Spannung wird allerdings auch der Drehzahl, der Spannung usw. io von der Richtung der Phasenverschiebung der StrömeFerroresonant amplifier servomotors mainly find discriminators on the speed (and application in systems for automatic control to a small extent depend on the control signal), the level, the flow rate, the temperature, the direction of this voltage is also the speed, the voltage, etc. io from the direction of the phase shift of the currents

Bekannt sind ferroresonante Stellmotoren und in den Polschuhen abhängen, also von der Richtung ferroresonanle Stellmotoren mit Selbstsättigung, des Steuersignals. Wenn z. B. bei einem in einer welche, da sie einen hohen Verstärkungsfaktor bestimmten Richtung verlaufenden Steuerstrom der haben, zahlreiche automatische Regelsysteme durch durch die einen gegenüberliegenden Polspulen (im Wegfall von Verstärkern oder Steuerrelais verein- 15 folgenden mit 1-1 bezeichnet) fließende Strom in fachen. Bei diesen Stellmotoren ist die Abhängigkeit Phasenvorverschiebung gegen den Strom ist, der der Drehzahl vom Steuersignal nicht linear. durch die die anderen gegenüberliegenden PolspulenFerroresonant servomotors are known and depend in the pole pieces, i.e. on the direction ferroresonanle servomotors with self-saturation of the control signal. If z. B. at one in one which, as they have a high gain factor, control current in the specific direction have numerous automatic control systems through the one opposite pole coils (in Elimination of amplifiers or control relays unite 15 following denoted by 1-1) current flowing in fold. With these servomotors, the dependency is phase advance against the current that is the speed of the control signal is not linear. through the other opposite pole coils

Dies ist dann eine Folge des ausgesprochen nicht- (im folgenden mit 2-2 bezeichnet) fließt, wird am linearen Charakters der Phänomene, die sich in Diskriminatoreingang eine Wechselspannung angeferroresonanten Kreisen des Motors abspielen. ao legt, deren Amplitude von der PhasenverschiebungThis is then a consequence of the pronounced non- (hereinafter referred to as 2-2) flows, is on linear character of the phenomena that are reflected in the discriminator input an alternating voltage anferroresonanten Play circling of the motor. ao sets whose amplitude depends on the phase shift

Da in vielen Anwendungsfällen diese nichtlineare abhängig ist. Wenn die Richtung des Steuerstromes Abhängigkeit unerwünscht ist, besteht das Bedürfnis so wechselt, daß der durch die Polspulen 2-2 flienach einem ferroresonanten Stellmotor mit linearer ßende Strom dem in den Polspulen 1-1 fließenden Charakteristik. Die Linearität kann man so wie bei Strom vorauseilt, kann die Eingangsspannung des anderen Stellmotoren mittels einer tachometrischen 25 Diskriminators als Amplitudenwert dieselbe bleiben negativen Rückkopplung erzielen. Zu diesem Zweck (wenn Steuerstrom und Drehzahl dieselbe bleiben), verwendet man einen mit der Siellmotorachse ge- diese Eingangsspannung ist aber dem oben angekoppelten Tacho-Generator und e-nen Rückkopp- führten Fall gegenüber um 180° verdreht. Am Auslungskreis. Der Tacho-Generator verteuert allerdings gang des Diskriminators sind somit Geichstromdie Anlage und vergrößert außerdem ihre Ausmaße. 30 signale in zwei Richtungen möglich; die RichtungSince in many applications this is non-linear dependent. When the direction of the control current Dependency is undesirable, there is a need changes so that the flienach through the pole coils 2-2 a ferroresonant servomotor with linear ßende current flowing in the pole coils 1-1 Characteristic. The linearity can be as advanced as with current, the input voltage of the other servomotors remain the same as the amplitude value by means of a tachometric discriminator achieve negative feedback. For this purpose (if the control current and speed remain the same), if you use one with the main motor axis, this input voltage is the same as the one coupled above Speedometer generator and a feedback-led case rotated by 180 ° opposite. At the negotiation circle. The speedometer generator makes the discriminator more expensive Plant and also increases its dimensions. 30 signals possible in two directions; the direction

Die Erfindung vermeidet diese im vorangehenden dieser Gleichstromsignale ist also von der Richtung Satz genannten Nachteile. der Eingangswechselspannung und somit von derThe invention avoids this in the foregoing that direct current signals are thus of the direction Disadvantages mentioned in the sentence. the AC input voltage and thus from the

Die Erfindung besteht darin, daß der Motor einen Richtung des Steuersignals und lic Amplitude von Rückkopplungskreis besitzt, der aus einem über der Drehzahl und der Steuerstromgröße abhängig,
einen Transformator an Speisespannung gelegten 35 Die Ausgangssignale des Phasendiskriminators Phasendiskriminator besteht, dessen Eingangsklem- sind an die supplimentären Hilfssteuerspulen gelegt, men an je einen Abgriff zweier Polspulen ange- und zwar entweder in der Richtung, in welcher die schlossen sind, und zwar an zwei Spulen, deren jede Durchflutung dieser Spulen sich mit der Durchflutung jeweils zu einem anderen der beiden ferroresonanten der Hilfssteuerspulen summiert (positive Rückkopp-Kreise gehört, wobei jeder Abgriff von gleicher 40 ung), oder in entgegengesetzter Richtung, wobei sich Windungszahl, vom gemeinsamen Punkt der Spulen die Durchflutungen subtrahieren (negative Rückan gerechnet, ausgeht, und dessen Ausgangsklemmen koppung). Die positive Rückkopplung bewirkt ein an zusätzliche supplimentäre Steuerspulen des Stell- Anwachsen des Verstärkungsfaktors des Stellmotors, motors angeschlossen sind. die negative Rückkopplung bewirkt eine mehr oderThe invention consists in the fact that the motor has a direction of the control signal and the amplitude of the feedback circuit, which is a function of the speed and the control current value,
a transformer connected to the supply voltage 35 The output signals of the phase discriminator Phasendiskriminator exists whose input terminals are connected to the supplementary auxiliary control coils, men to a tap of two pole coils, either in the direction in which they are closed, namely to two coils , each of which flows through these coils with the flow to a different one of the two ferroresonants of the auxiliary control coils (positive feedback circles belong, with each tap of the same 40 ung), or in the opposite direction, with the number of turns, from the common point of the coils Subtract the flow (negative return counted, goes out, and its output terminal coupling). The positive feedback causes an increase in the amplification factor of the servomotor, motor are connected to additional supplementary control coils of the servo. the negative feedback causes a more or

Zweckmäßig ist es, wenn die Speisespannung für 45 weniger ausgeprägte Linearisierung der Abhängigden Phasendiskriminator aus einem Widerstands-. keit der Drehzahl vom Steuersignal.
Spannungsteiler erhalten wird, der aus Widerständen Als weiter vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin-It is useful if the supply voltage for 45 less pronounced linearization of the dependent the phase discriminator from a resistance. speed of the control signal.
Voltage divider is obtained, which consists of resistors As a further advantageous embodiment of the invention

besteht, welche an Speiseklemmen der beiden ferro- dung ist es möglich, im Rückkopplungskreis, sei es resonamen Kreise des Motors angeschlossen sind. vor oder hinter dem Diskriminator, differenzierendethere is, which at supply terminals of the two ferro- it is possible in the feedback circuit, be it resonant circuits of the motor are connected. before or after the discriminator, differentiating

Bei der Erfindung besitzt der Stellmotor auf jedem 50 oder integrierende Vierpole einzusetzen, um ein Pol zusätzliche supplimentäre Hilfssteuerspulen, gewünschtes Verhalten des Stellmotors zu erzielen welche über einen Phasendiskriminator gespeist (z. B. proportional-integral).In the invention, the servomotor has on each 50 or integrating four-pole use to a Pole additional supplementary auxiliary control coils to achieve the desired behavior of the servomotor which are fed via a phase discriminator (e.g. proportional-integral).

werden, und zwar vorzugsweise mit Dioden. Deren Das Wesen der Erfindung ist an Hand von zwei inpreferably with diodes. The essence of the invention is based on two in

Eingangsklemmen sind an zwei Abgriffe der Pol- der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfühspulen geschaltet, und zwar an zwei Spulen, die jede 55 rungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt zu einem ferroresonanten Kreis gehören. Die Ab- F i g. 1 das Prinzipschema eines zweipolpaarigenInput terminals are connected to two taps on the pole of the drawing schematically illustrated execution coils, namely to two coils, each of which explains approximately 55 examples. It shows belong to a ferroresonant circle. The ab- F i g. 1 the principle diagram of a two-pole pair

griffe werden von gleicher Windungszahl, vom ge- ferroresonanten Verstärkerstellmotors mit Rückmeinsamen Punkt der Spulen aus, genommen. Dieser kopplung und mit einem mit Dioden vershenen Kreis stellt eine Rückkopplung dar, die sowohl von Phasendiskriminator, dessen Speisespannung V, von der Drehzahl als auch vom Steuersignal abhängt, 60 einem Transformator abgenommen wird, allerdings liegt das Hauptgewicht auf der Wirkung F i g. 2 das Prinzipschema des Stellmotors derHandles are made with the same number of turns, from the ferroresonant amplifier servomotor with the back common point of the coils. This coupling and a circuit provided with diodes represents a feedback that is taken from a transformer by the phase discriminator, whose supply voltage V depends on the speed and on the control signal, but the main emphasis is on the effect F i g. 2 the basic diagram of the servomotor of the

der DrehzahlrUckkopplung, Wenn das Steuersignal F i g. 1 mit einem mit Dioden versehenen Phasen- und die Läuferdrehzahl gleich Null sind, ist auch diskriminator, dessen Speisespannung U, von einem die Eingangsspannung des Phasendiskriminators Widerstandsspannungsteiler abgenommen wird, gleich Null, weil sich in diesem Fall die Ströme in 6$ Tn Fig. 1 ist der ferroresonante Stellmotor mit den Polschuhen in Phasengleichheit befinden. Wenn den Polspulen 1, 3 bzw. 2, 4 mit den Kondensatonun ein Steuersignal in einer beliebigen Richtung ren 6 bzw. S in Serie geschaltet und mit den Hauptangelegt wird, entsteht eine Phasenverschiebung der steuerspulen 7 und den Hilfssteuerspulen 8 versehenthe speed feedback, if the control signal F i g. 1 with a phase speed provided with diodes and the rotor speed are equal to zero, is also a discriminator whose supply voltage U, taken from a resistor voltage divider, the input voltage of the phase discriminator, is equal to zero, because in this case the currents in 6 $ Tn Fig. 1 the ferroresonant servomotor is in phase with the pole pieces. If the pole coils 1, 3 or 2, 4 with the condensate a control signal in any direction Ren 6 or S is connected in series and applied to the main, a phase shift of the control coils 7 and the auxiliary control coils 8 occurs

(die Schaltung als magnetischer Verstärker mitSelbst- »ättigung wurde nicht dargestellt). Die supplimentären Hilfssteuerspulen 9 sind mit den Hilfssteuerspulen 8 fortlaufend aut die Pole aufgebracht, und zwar so, daß sich bei einem Polpaar der Magnetfluß mit dem Magnetfluß der Hauptsteuerspulen summiert und beim anderen Paar subtrahiert. Die supplimentären Hilfssteuerspulen 9 sind so an den. Diskriminatorausgang geschaltet, daß je nach Wunsch eine positive oder negative Rückkopplung (im Verhältnis zum Magnetfluß der Hilfssteuerspulen 8) entsteht. Der Phasendiskriminator besteht aus den Dioden 10,1.1 und den Widerständen 12,13 und dem Transformator 14, welcher die Speisespannung liefert. Dieser ist in F i g. 2 durch den aus den Widerständen 15 und 16 bestehenden Spannungsteiler ersetzt.(the circuit as a magnetic amplifier with self- »Saturation was not shown). The supplementary ones Auxiliary control coils 9 are continuously applied to the poles with the auxiliary control coils 8, and in such a way that the magnetic flux adds up to the magnetic flux of the main control coils in the case of a pole pair and subtracted from the other pair. The supplementary auxiliary control coils 9 are so on. Discriminator output switched that, depending on your requirements, a positive or negative feedback (in the ratio to the magnetic flux of the auxiliary control coils 8) arises. The phase discriminator consists of the diodes 10.1.1 and the resistors 12.13 and the transformer 14, which supplies the supply voltage. This is shown in FIG. 2 by the one from the resistors 15 and 16 existing voltage dividers replaced.

Die Vorteile der Erfindung sind: Bei negativer Rückkopplung erhält man einen ferroresonanten Stellmotor mit linearisierter Drehzahlcharakteristik. Bei positiver Rückkopplung erhält man ein Anwachsen des Verstärkungsfaktors des ferroresonanten Stellmotors.The advantages of the invention are: With negative Feedback is a ferroresonant servomotor with linearized speed characteristics. In the case of positive feedback, an increase in the gain factor of the ferroresonant is obtained Servomotor.

Claims

Patent claims:

1. Ferroresonant servomotor with two ferroresonants Circles whose pole coils are connected in series with two capacitors and whose Main and auxiliary control coils are connected as magnetic amplifiers with self-saturation, characterized in that drrMotor has a feedback circuit consisting of e.nem A phase discriminator connected to the supply voltage via a transformer (U,) consists of the Input terminals to one tap of two pole coils, 2), each of which to one belongs to the other of the two ferroresonant circles, with each tap having the same number of turns starting from the common point of the coils, and its output terminals are connected to additional supplementary control coils (9) of the servomotor.

2 Ferrcresonant servomotor according to Anso / u'ch 1, characterized in that ate supply voltage for the ^ asendiskriminator a resistive voltage divider is obtained, de "consists of resistors (15, 16) which are connected to supply terminals (U) of the two fsrroresonanten Circuits of the motor are connected.

3 Ferroresonant servomotor with auP-re: Feedback according to Claim 1 or 2, characterized in that the feedback curve differentiating or integrating four-pole terminals are located between the output terminals the phase discriminator and the additional supplementary control coils of the servomotor switched are.

1 sheet of drawings