DE1955453A1 - Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung von Maschinen - Google Patents

Description

Dipl.-Phys. Leo Thul . _

Patentanwalt '"55453

7000 Stuttgart-Feuerbach
Kurze Strasse 8
Postfach 135

B.E. Ash - 8

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung von Maschinen.

Die Anmeldung bezieht sich auf eine elektronische Schaltungsanordnung für die Drehzahlregelung von Maschinen, insbesondere für solche Schaltungsanordnungen, wie sie in Verbindung mit elektromagnetischen Kupplungen und Bremsen verwendet werden.

Eine Kupplung oder Bremse arbeitet nicht von sich aus in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit; daher übernimmt der erforderliche Steuerkreis zur Steuerung der Beschleunigung oder Verminderung die Anpassung des Drehmomentes an Beschleunigung oder Verminderung. Wenn nun Betriebsbedingungen vorliegen, unter denen das zur Erzielung einer bestimmten Beschleunigung oder Verminderung erforderliche Drehmoment nur einen Bruchteil des gesamten Antriebsdrehmomentes der Maschine ausmacht, wird es schwierig, eine stabile Drehzahlsteuerung zu verwirklichen. Dies ist der Grund, weshalb die maximale Regelkreis-Verstärkung, welche durch die phasenumformenden Elemente im Regelkreis, beispielsweise die Erregerspule der elektromagnetischen Kupplung, beeinflusst ist, an die eine Beschleunigung oder Abbremsung hervorrufende Drehmomentänderung angepasst werden und notwendigerweise klein im Verhältnis zum gesamten Drehmoment sein muss.

Es ist daher Aufgabe der Anmeldung, eine Schaltungsanordnung zu finden, die eine stabile Drehzahlregelung gestattet und dabei das Mass der Beschleunigung oder der Abbremoung nicht wesentlich von der Maschinenbelastung beeinflusst ist.

17.10.1969

Bö/Do -/-

009831/0928

B.E. Ash - 8

Die Anmeldung betrifft eine Schaltungsanordnung für die Drehzahlsteuerung von Maschinen, bei denen ein Tachogenerator mit dem Antrieb gekoppelt ist.

Erfindungsgemäss ist an den Ausgang des Tachogenerators ein Transistor TRl geschaltet, der an seinem Kollektor eine der Drehzahländerung des Tachogenerators proportionale Spannung erzeugt, die ihrerseits durch ein Rückkopplungsnetzwerk in der Weise verstärkt und umgeformt wird, dass die Maschinensteuerung rasch auf kurzzeitige und langsam auf langer andauernde, von der Belastung der Maschine hervorgerufene Drehzahlschwankungen anspricht.

Gemäss der weiteren Erfindung enthält das Rückkopplungsnetzwerk ein emittergekoppeltes Transistorpaar TR2, TRJ5, wobei die Basis des einen Transistors TR2 mit dem Kollektor des Transistors TRl verbunden ist, und von den Ausgangsspannungen des Transistorpaares die eine die gleiche Phasenlage und die andere eine um l80 verschobene Phasenlage bezüglich der Kollektorspannung von TRl aufweist. Ausserdem ist der Ausgang des Transistors zur Ausgangsspannungsverstärkung in der Weise auf den Transistor TRl rückgekoppelt, dass die Ve rstärkungsverzögerung wesentlich grosser ist als die Zeitkonstante der phasenändernden Elemente im Regelkreis der Maschine.

Die Schaltungsanordnung soll nun nachstehend anhand der beigefügten Figur näher erläutert werden.

Der Transistor TRl erzeugt an seinem Kollektor eine Spannung, die grundsätzlich proportional der Drehzahländerung des mit der Maschine verbundenen Tachogenerators TG ist. Diese Spannung wird dann durch andere Bauelemente der Schaltungsanordnung in einer nachstehend noch beschriebenen Weise umgeformt.

Die Transistoren TR2 und TR3 sind ein emittergekoppeltes Paar, die an ihren Kollektoren Ausgangssignale erzeugen, welche einmaL die gleiohe Phasenlage und zum anderen eine um l80 verschobene Phasenlage aufweisen als das Signal am Kollektor von TRl. Ein Teil der Spannung am Kollektor von

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TR5 ist über die Widerstände Rl und R2 zur Beeinflussung des Ausgangs von TRl rückgekoppelt. Die Ausgangsspannung von TRl soll auf diese Weise verstärkt werden. Der Wert des Kondensators C2 ist so gewählt, dass die bis zum Eintritt der Verstärkungswirkung verstreichende Zeitspanne wesentlich grosser ist als die Zeitkonstante der phasenändernden Elemente im Regelkreis der Maschine. Daher wird bei kurzzeitigen Drehzahländerungen, welche für die Stabilität des Regelkreises bezeichnend sind, das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung wesentlich geringer sein als wenn das Eingangssignal längere Zeit andauert. Dies hat zur Folge, dass die Schaltungsanordnung rasch auf kurze, durch Beschleunigung bewirkte Drehzahlschwankungen anspricht, das zeitverzögerte Ausgangssignal sich jedoch über einen weiteren Bereich ausgleichen kann, um stärkere Veränderungen der von der Gesamtlast der Maschine hervorgerufenen Drehmcnientänderungen auszugleichen.

Durch Veränderung der Werte der Widerstände Rl und R2 ist es möglich, den gesamten Wert des zeitverzögerten Ausgangssignales zu verändern. Auf diese Weise kann eine Schaltungsanordnung geschaffen werden, die dem jeweiligen Verwendungszweck so anzupassen ist, dass ein breiter Bereich unterschiedlicher Betriebsbedingungen, wie Grosse des benötigten Beschleunigungs-Drehmomentes, Antriebs-Drehmoment der Maschine und Zeitkonstante der phasenändernden Elemente im Regelkreis der Maschine, abgedeckt werden kann, um eine stabile Arbeitsweise ohne Verlust an Ansprechempfindlichkeit zu erzielen.

2 Patentansprüche

1 Bit. Zeichnung mit 1 Fig.

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Claims (2)

1. B.E. Ash - 8

   Patentansprüche

   ( ΐΛSchaltungsanordnung für die Drehzahlsteuerung von Maschinen, bei denen ein Tachogenerator mit dem Antrieb gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ausgang des Tachogenerators ein Transistor (TRl) geschaltet ist, der an seinem Kollektor eine der Drehzahländerung des Tachogenerators proportionale Spannung erzeugt, die ihrerseits durch ein Rückkopplungsnetzwerk in der Weise verstärkt und umgeformt wird, dass die Maschinensteuerung rasch auf kurzzeitige und langsam auf länger andauernde, von der Belastung der Maschine hervorgerufene Drehzahlschwankungen anspricht.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückkopplungsnetzwerk ein emittergekoppeltes Transistorpaar (TR2, TR?) enthält, wobei die Basis des einen Transistors (TR2) mit dem Kollektor des Transistors (TRl) verbunden ist, und von den Ausgangespannungen des Transistorpaares die eine die gleiche Phasenlage (02) und die andere eine um l80 verschobene Phasenlage (01) bezüglich der KbI-lektorspannung von (TRl) aufweist, dass ausserdem der Ausgang des Transistors (TR3) zur Ausgangsspannungsverstärkung in der Weise' auf den Transistor (HU) rückgekoppelt ist, dass die Verstärkungsverzögerung wesentlich grosser ist als die Zeitkonstante der phasenändernden Elemente im Regelkreis der Haschine.

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