DE1962828A1

DE1962828A1 - Motorgeschwindigkeits-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE1962828A1
Application number: DE19691962828
Authority: DE
Inventors: Shacknow George A
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-12-16
Filing date: 1969-12-15
Publication date: 1970-07-09
Also published as: GB1243570A; US3585477A; FR2026264A1

Description

Motorgeschwindigkeits-Steuervorrichtung

Die Erfindung betrifft Überwachungseinrichtungen für Motorgeschwindigkeits-Steuereinrichtungen, und insbesondere Überwachungseinrichtungen für Vorrichtungen, die die Motorgeschwindigkeit mit Impulsen variabler !Frequenz steuern.

Bei selbsttätigen Steuervorrichtungen für Flugzeuge sind Motoren zur Betätigung der Flugzeug-Trimflachen vorgesehen. Die Geschwindigkeit der Motoren muß zur ordnungsgemäßen Handhabung des Plugzeuges gesteuert werden. Überwachungseinrichtungen für die Geschwindigkeits-Steuereinrichtung sind notwendig, da fehlerhafte Geschwindigkeiten die Handhabung des Flugzeuges beeinträchtigen und den Sicherheitsbedingungen nicht genügen.

Bei der Erfindung ist ein Impulsgenerator, der Impulse variabler Frequenz abgibt und ein Modulator vorgesehen, der den Impulsen

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eine rechteckige Form gibt. Ein Motor ist an den Modulator angeschaltet, so daß die Motorgeschwindigkeit sich als Funktion der Impulsfrequenz ändert. Eine Überwachungseinrichtung nimmt von den Ausgangssignalen des Modulators Meßwerte ab und betätigt eine Alarmvorrichtung, wenn ein konstantes Ausgangssignal statt eines impulsförmigen Ausgangssignales abgegeben wird, oder wenn eine Komponente in der Überwachungseinrichtung versagt.

Bei der Erfindung sollen Impulse variabler Frequenz zur Steuerung der Motorgeschwindigkeit erzeugt und ein Verlust dieser Impulse abgetastet werden.

Erfindungsgemäß ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, die sowohl aktive als auch passive Fehler in der Einrichtung zur Erzeugung der Impulse abtastet. Ein aktiver Fehler tritt auf, wenn diese Einrichtung ein konstantes Au3gangssignal abgibt, und ein passiver Fehler tritt auf, wenn überhaupt kein Ausgangssignal erscheint. Ferner können bei der Erfindung in der Überwachungseinrichtung selbst auftretende Fehler erfaßt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Pig. -j ein elektrisches Blockschaltbild einer Überwachungseinrichtung für eine Motorgeschwindigkeits-Steuervorrichtung gemäß der Erfindung;

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Pig, 2 eine grafische Darstellung, wobei die Impulse mit variabler Frequenz zur Steuerung der Motorgeschwindigkeit gemäß der Erfindung dargestellt sind.

Ein Impulsgenerator 2 (Fig. 1) ist mit einer +12 Volt-Gleichspannun-^quelle verbunden und gibt Impulse variabler Frequenz ab. Der Impulsgenerator 2 wird entweder von Hand oder durch einen logischen Schaltkreis 8 betätigt, so daß die Impulsfrequenz dadurch verändert wird, daß die Zeit zwischen zwei Impulsen nach einem vorbestimmten Programm variiert wird. Ein Modulator 4 ist in Reihe mit dem Impulsgenerator 2 geschaltet und gibt den Impulsen solch eine Form,daß Rechteckimpulse erzeugt werden, die eine konstante Impulsdauer haben und mit verschiedenen Zeitintervallen aufeinander folgen, wie in den Fign. 2 (a), (b) und (c) gezeigt ist.

Ein Motor 6 ist mit dem Modulator 4 verbunden. Die Geschwindigkeit des Moto2« 6 wird durch die Ausgangsimpulse des Modulators gesteuert. - ** Motor 6 kann wie in dem vorliegenden Beispiel von der bei automatischen Steuersystemen verwendeten Art sein, wobei der Motor selbsttätig eine Flugzeug-Trimflache betätigt.

Die Steuerung der Motorgeschwindigkeit durch Impulse variabler frequenz ist bereits bekannt ("Transistor Circuit Design", Engineering Staff of Texas Instruments, Inc., McGraw Hill 1963, Kapitel 57, Seite 475). Es ist zu beachten, daß bei der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeits-Steuerung durch Veränderung der Zeitintervalle zwischen den Impulsen erreicht wird,

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während die Impulsdauer konstant bleibt, wie unter Bezugnahme auf die Fign. 2 (a), (b) und (c) erwähnt wurde. Dies ist notwendig, da, wenn die Impulsdauer variiert würde, der Zustand eintreten könnte, bei dem'die Impulsdauer so klein gegenüber der Ansprechzeit des Motors ist, daß die gewünschte Geschwindigkeitskontrolle nicht erreicht würde.

Die ausfallsichere Überwachungseinrichtung 5 (Fig. 1) der vorliegenden Erfindung weist einen Widerstand 10, eine Diode 12, eine Kapazität 14 und ein Relais 16 auf, die parallel zu dem Modulator 4 geschaltet sind. Eine Kapazität 18 ist in Reihe mit dem Modulator 4 geschaltet und liegt zwischen dem Widerstand 10 und der Diode 12. Eine Diode 20 liegt in Reihe mit dem Modulator 4 und ist zwischen der Diode 12 und der Kapazität 14 angeschaltet.

Während der Zeit, während der die Impulse von dem Modulator 4 abgegeben werden, leitet die Diode 12 und gibt einen Ladeweg für die Kapazität 18. Während den Zeitintervallen, in denen die Impulse abgeschaltet sind (Fign. 2 (a), (b) und (c)), entlädt sich die Kapazität 18 und bewirkt, daß sich die Kapazität 14 über die Diode 20 und durch die Last des Modulators 4 lädt» Das Relais 16 wird durch die über der Kapazität 14 anstehende Spannung erregt und bildet den einzigen iäitladeweg für die Kapazität 14. Ein "sicherer" Zustand wird angezeigt, wenn das Relais 16 erregt ist, und ein Fehlzustand wird angezeigt, wenn das Relais 16 nicht erregt 1st.

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ORIGINAL INSPECTED

In den Zeitintervallen, in denen die Impulse eingeschaltet sind, und die in den Fign. 2 (a), (b) und (c) mit "ein" bezeichnet sind, bewirkt die Diode 12 die Aufladung der Kapazität 18 auf einen Wert der Impulsausgan jssignale von dem Modulator 4. In den Zeitintervallen, während der die Impulse ausgeschaltet sind, d.h. während der "aus" Zeit der Impulse, entlädt sich die Kapazität 19 um die Kapazität 14 zu laden und das Relais 16 zu erregen. Die Diode 20 isoliert die Kapazität 14 und das Relais 16, so daß der einzige Entladeweg für die Kapazität 14 durch das Relais 16 führt.

Bei einem aktiven Versagen, d.h. wenn ein konstantes Ausgangs- . signal statt Impulsausgangssignale von dem Modulator 4 abgegeben wird, steht die gesamte +28 VoIt-Gleichspannung an der Überwachungseinrichtung 5 an. Die Kapazität 18 blockiert die Gleichspannung und die Kapazität 14 entlädt sich durch das Relais 16, so daß das Relais 16 abfällt und eine Alarmeinrichtung 16 betätigt. Bei einem passiven Versagen, d.h. wenn kein Ausgangssignal von dem Modulator 4 abgegeben wird, wird die Kapazität 14 durch das Relais 16 entladen, wobei das Relais 16 entregt wird, so daß die Alarmeinrichtung 16 betätigt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insofern ausfallsicher, daß sie einen Fehler aufgrund eines offenen oder eines kurzgeschlossenen Schaltkreises in den Komponenten der Überwachungseinrichtung 5 erfaßt. Wenn somit die Kapazität 18 offen oder kurzgeschlossen ist, kann sie nicht die 28 Volt Gleichspannung

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Ό
speichern und die Kapazität 14 lädt sich nicht während der "Aus"-Zeit der Impulse (Pig. 2) auf, Wenn der Widerstand 10 offen ist, wird ier Entladeweg von der Kapazität 18 zu der Kapazität 14 gestört. Wenn der Widerstand 10 kurzgeschlossen iat, wird der Impuls zerstört, und die Schaltung reagiert so wie sie "bei einem passiven Fehler ansprechen würde. Wenn die Diode 12 offen ist, wird die Kapazität 18 am Aufladen gehindert. Ein Kurzschluß in der Diode 12 bewirkt eine Entladung der Kapazität 18 durch den Kurzschluß. Vfenn sich die Diode 20 öffnet, tritt ein Verlust in dem Entladeweg von der Kapazität 18 zur Kapazität 14 auf. Wenn die Diode 20 kurzgeschlossen wird, sind die Kapazität 14 und das Relais 16 nicht länger isoliert und die Kapazität 14 entlädt sich augenblicklich. Wenn die Kapazität 14 geöffnet oder kurzgeschlossen v/ird, kann die i-apazität die +28 Volt G-leichspannung nicht speichern und das Heiais 16 fällt a,b. ',Venn das Relais 16 sich öffnet oder kursgeschlossen v/ird, fällt es in gleicher Weise ab, so daß ein Fehler angezeigt v/ird.

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BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

/ 1 .yMotordrehzahl-Steuervcrrichtünc mi'.; einem Generator für Impulse variabler Frequenz, einem an den Ausgang des Impulsgenerator angeschalteten Impulsformer und einem dem Impulsformer nachgeschalteten Motor, wobei die Drehzahl des Motors der Frequenz der Impulse entspricht, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Impulsformer (4) und dem Motor (6) angeschaltete Überwachungseinrichtung, die einen Verlust von Impulsen abtastet und daraufhin eine Alarmvorrichtung (16) betätigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung in Parallelschaltung zu dem Impulsformer (4) einen Widerstand (IC), eine erste Stromsteuereinrichtung (12), eine zweite Kapazität (14) und eine Schalteinrichtung (16) aufweist, daS eine zweite Kapazität (l8) in

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BAD ORIGINAL

Reihe mit dem Impulsformer (4) und zwischen dem Widerstand (10) und der ersten Stromsteuereinrichtung (12) geschaltet ist, und daß eine zweite Stromsteuereinrichtung (20) in Reihe mit dem Impulsformer (4) und zwischen der ersten Stromsteuereinrichtung (12) und der Kapazität (14) angeschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (5) so ausgelegt ist, daß die Ladung der zweiten Kapazität (18) während der Zeitintervalle, in de-

ein
nen die Impulse\geschaltet sind, auf die. erste Kapazität (14) während der Zeitintervalle übertragen wird, in denen die Impulse abgeschaltet sind·
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet,daß der Ladekreis der zweiten Kapazität (14) durch die erste Stromsteuereinrichtung ^12) und der Entladekreis durch die erste Kapazität (14), die zweite Stromsteuereinrichtung (20) und die Last des Impulsformers (4) verläuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stromsteuereinrichtung (20) die erste Kapazität (14) und die Schalteinrichtung (16) isoliert, so daß der Entladeweg der ersten Kapazität (14) über die Schalteinrichtung (16) verläuft.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung M6) die Alarmeinrichtung (17) ansteuert.

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