DE2154828A1

DE2154828A1 - SPEED CONTROL OF ASYNCHRONOUS LINEAR MOTORS THROUGH MULTIPLE POLE SWITCHING

Info

Publication number: DE2154828A1
Application number: DE19712154828
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Kuemmel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1971-11-04
Filing date: 1971-11-04
Publication date: 1973-05-10

Description

Geschwindigkeitssteuerung von asynchronen Linearmotoren durch Mehrfach-Polumschaltung Von allen Geschwindigkeits-Steuerverfahren des Linearniotors ist die Polumschaltung die einfachste. Allerdings hat sie den Nachteil, daß nur praktisch eine begrenzte Anzahl Geschwindigkeitsstufen möglich sind und, daß die Wicklung aufwendiger wird. Die geringe Stufenzahl macht sich bei der Umschaltung in hohen Beschleunigungs- und Verzögerungsspitzen bemerkbar. Auf der anderen Seite erlaubt aber die Polumschaltung mit einfachen Mitteln auch bei Teildrehzahlen mit niedrigem Schlupf zu fahren und als Vorteil den hohen Wirkungsgrad und guten Leistungsfaktor sicherzustellen. Speed control of asynchronous linear motors through multiple pole switching Pole changing is of all the speed control methods of the linear ioot the easiest. However, it has the disadvantage that it is practically limited Number of speed levels are possible and that the winding is more complex. The small number of stages makes itself felt when switching in high acceleration and delay peaks noticeable. On the other hand, however, pole switching allows to drive with simple means even at partial speeds with low slip and to ensure the high efficiency and good power factor as an advantage.

Die bei Asynchronmotoren mit umlaufendem Sekundärteil bekannte Dahlander-Umschaltung bietet besondere Vorteile, da 510 es mit einer Wicklung erlaubt die Polteilung und damit die synchrone Geschwindigksit im Verhältnis 1 zu 2 umzuschalten.The Dahlander switch known from asynchronous motors with a rotating secondary part offers particular advantages, since it allows the pole pitch and 510 with one winding to switch the synchronous speed in a ratio of 1 to 2.

4 «+ Dieses an sich bekannte Prinzip in Fig. 1 wiedergegeben.4 «+ This principle, known per se, is reproduced in FIG.

Dabei ist bei der Darstellung der Fig. ia ein Teil der Drehstromwicklung mit den Wicklungsabschnitten 1 bis 6 gezeigt. Auf die drei Phasen verteilt, ergeben die Abschnitte 1 bis 6, einen Umschaltebereich.In the illustration of FIG. 1 a part of the three-phase winding is here with the winding sections 1 to 6 shown. Distributed over the three phases, result Sections 1 to 6, a toggle area.

In der Darstellung der Fig. 1 b ist die Lage der Drehstromanschlüsse bei Dreieckschaltung wiedergegeben. Wie aus der Schaltung hervorgeht, liegen alle Wicklungsabschnitte in Reihe, wobei die Enden der Wicklungsteile 1,2,3,4,5 und 6, entsprechend mit den Anfängen der Wicklungsteile 2,3,4,5,6 und 1 verbunden sind. Die drei Pahsen R,S,T, werden dabei an die Klemmen 25,27 und 29 gelegt, während die Klemmen 25 und 31 durch die Leitung 32 miteinwander verbunden werden. Der Motor hat bei dieser Schaltungsanordnung seine niedrige Geschwindigkeit.In the illustration of FIG. 1 b, the position of the three-phase connections is shown reproduced with delta connection. As can be seen from the circuit, they all lie Winding sections in series, the ends of the winding parts 1,2,3,4,5 and 6, are correspondingly connected to the beginnings of the winding parts 2, 3, 4, 5, 6 and 1. The three phases R, S, T are connected to terminals 25, 27 and 29 while the terminals 25 and 31 are connected to one another by the line 32. The motor has its low speed with this circuit arrangement.

Die Darstellung der Fig. 1 c zeigt die Bildung der Doppelsternschaltung, wobei die Phasen R,S,T an die Klemmen 26,28 und 30 gelegt werden und die Klemmen 25,27 und 29 über die Leitung 32 miteinander verbunden sind. Auf dies Weise entstehen zwei Sternachaltungen 46,48 deren Sternpunkte riteinander im Punkt 50 vereinigt sind. Der Motor hat jetzt die hohe Geschwindigkeit V= 2 Vo -Zwei Geschwindigkeiten, von denen die höhere das doppelte der Qrundgeschwindigkeit beträgt, genügen aber nur in den seltensten Fällen den Anforderungen, welche die meisten Antriebe an die Geschwindigkeitsänderung stellen.The representation of Fig. 1 c shows the formation of the double star circuit, where the phases R, S, T are applied to the terminals 26, 28 and 30 and the terminals 25, 27 and 29 are connected to one another via line 32. In this way arise two star formations 46, 48 whose star points are united at point 50 are. The motor now has the high speed V = 2 Vo - two speeds, of which the higher is twice the basic speed, however, are sufficient only in the rarest of cases does it meet the requirements that most drives place on the Set speed change.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Schaffung einer Geschwindigkeitssteuerung von asynchronen Linearmotoren zugrunde, mit welcher eine weitgehend abgestufte, d.h., in kleinen Schritten ausführbare Geschwindigkeitsänderung über einen verhältnismäßig großen Geschwindigkeitsbereich, etwa im Verhältnis 1 zu 10, bei verluctarmerer Arbeitsweise erzielt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, bei der Umschaltung von einer der Geschwindigkeiten auf eine andere zu erreichen, daß die Geschwindigkeit und der Schub keine sprunghaften Änderungen aufweisen.It is therefore an object of the present invention to provide a speed controller of asynchronous linear motors, with which a largely graduated, i.e., a speed change that can be carried out in small steps over a relatively large speed range, approximately in a ratio of 1 to 10, with low-loss operation achieved will. Another object of the invention is to switching from one of the speeds to another to achieve that the speed and thrust show no sudden changes.

Ausgehend von einer Geschwindigkeitssteuerung von asynchronen Linearmotoren mit im Betrieb galvanisch geschlossener Induktorwicklung und Polumschaltung, besteht die Erfindung darin, daß einzelne Geschwindigkeitsstufen gebildet werden, indem die Phasenleitungen an Anzapfungen der Wicklung gelegt werden, daß unter vollständiger oder teilweiser Ausnutzung der Wicklung, Wanderfelder unterschiedlicher Polteilung gebildet werden und die Speisung über einen Anzapftransformator erfolgt. Vorteilhaft werden die Anznpfungen des Transformators je nach der Polteilung 50 gewählt, daß der Motor magnetisch optimal ausgenutzt wird.Based on a speed control of asynchronous linear motors with an inductor winding that is galvanically closed during operation and pole changing the invention is that individual speed levels are formed by the phase lines are placed on taps of the winding that under complete or partial utilization of the winding, traveling fields with different pole pitches and the power is supplied via a tap transformer. Advantageous the taps of the transformer are chosen depending on the pole pitch 50 that the motor is optimally used magnetically.

Gemäß- einem weiterem Merkmal der Erfindung werden zusätzlichte Geschwindigkeistufen, in bei Asynchronmotoren ansich bekannter Weise, durch Dahlander-Umschaltung gebildet.According to a further feature of the invention, additional speed levels are in a manner known per se for asynchronous motors, formed by Dahlander switching.

Ein weiteres Merktaal der Erfindung sieht vor, daß die Wicklung in 3 K/ gleichen in Reihe miteinander verbundene Wicklungsabschnitte unterteilt sind, wobei der Quotient aus der höchsten und der niedrigsten synchronen Geschlfindigkeit ist. Vorteilhaft stehen die Polteilungen zueinander im Verhältnis 1 zu 4 zu 5.Another Merktaal of the invention provides that the winding in 3 K / equal winding sections connected in series are divided, where the quotient of the highest and the lowest synchronous speed is. The pole pitches are advantageously in a ratio of 1 to 4 to 5.

Der Anzapftransformator ist so Ausgeführt, das dessen Sekundärteiwicklung für die Speisespannung bei einer Schaltung e mit der größten Polteilung bemssen ist. Die Anzapfungen sind am Transformator bei 4/5 und 1/5 der Sekundärspannung vorgesehen ?ür den Fall, daLt die Zahl der Wicklungsabschnitte größer oder gleich i2 ist, wird die Induktorwicklung in galvanisch getrennte Bereiche mit je der Länge der sechsfachen Wicklungsabschnitte unterteilt. Hierbei werden die galvarisch getrennten Wicklungsteile .vorteilhaft parallel gespeist.The tapping transformer is designed so that its secondary winding for the supply voltage in a circuit e with the largest pole pitch is. The taps are on the transformer at 4/5 and 1/5 of the secondary voltage provided for the case that the number of winding sections is greater than or equal to i2, the inductor winding is in galvanic separate areas divided by the length of the six-fold winding sections. Here will be the electrically isolated winding parts are advantageously fed in parallel.

Zwischen dem Netz und der Primärwicklung des Transformators liegen gegenparallel geschaltete Thyristoren, mit denen es ermöglicht wird, den Übergang von einer Geschwindigkeit zu einer anderen so zu erreichen, daß im Schub keine sprunghaften Änderungen entstehen. Die Thyristoren ermöglichen ferner, vor jeder Einschaltung des Linearmotors und vor jeder Umschaltung der Geschwindigkeitsstufen eine Sperrung der Speisung zu vervollziehen, derart, daß alle Schaltvorgänge stromlos ablaufen.Lie between the network and the primary winding of the transformer Back-to-back thyristors connected in parallel, with which it is possible to make the transition to reach from one speed to another in such a way that there are no jumps in thrust Changes arise. The thyristors also allow before each switch-on of the linear motor and a blocking before each change of the speed levels to complete the supply in such a way that all switching operations take place without current.

Die für die Polumschaltung vorgesehen Umschaltschützen werden vorteilhaft durch ein übergeordnetes mit Relais oder elektronischen logischen Elementen arbeitendes Uberwaciiungs glied so verriegelt, daß der Umschaltbefehl erst freigegeben wird, wenn der Schlupf des Motors in dem Schaltzustand vor der Umschaltung einen einstellbaren positiven oder negativen Wert unterschreitet.The changeover contactors provided for pole switching are advantageous by a superordinate one that works with relays or electronic logic elements Monitoring element locked in such a way that the switchover command is only released when if the slip of the motor in the switching state before the switchover is an adjustable one falls below positive or negative value.

Die Anordnung ist ferner derart, daß beim Anfahren aus. den Stillstand die Verriegelung ausgeschaltet und.dafür gesorgtlwird, daß die Gescllwi.ndigkeitsstufe zur Einschaltung kommt, die das größte Stillstandsmoment besitzt.The arrangement is also such that when starting off. the standstill the lock is switched off and it is ensured that the health level comes into operation, which has the greatest standstill torque.

Während eines Überganhsvorganges als Folge einer Umschaltung der Geschwindigkeitsstufen wird der Steuerwinkel der antiparallel liegenden Thyristoren selbsttätig so eingestellt, daß ein bestimmter Grenzstrom nicht überschritten wird. Die Einstellung kann auch so vorgenommen werden, daß eine vorgegebene Grenzbeschleunigung bzw. Grenzverzögerung nicht überschritten wird. lfeitere Merkmale der Erfindung die in Fig. 2 bis 4 beispielsweise dargestellt ist, ergeben sich aus der Beschreibung den Ansprüchen und den Zeichnungen.During a transition process as a result of changing the speed levels the control angle of the anti-parallel thyristors is set automatically so that that a certain limit current is not exceeded. The setting can also be made so that a predetermined limit acceleration or limit deceleration is not exceeded. Further features of the invention are those shown in FIGS. 2 to 4, for example is shown, emerge from the description, the claims and the drawings.

Die Fig. 2 eigt ein Ausführungsbeispiel. Wird mit K das Verhältnis höchste Geschwindigkeit/ niedrigste Geschwindigkeit bezeichnet, so ist es notwendig die Wicklung in 3K gleiche Abschnitte zu unterteilen. In Fig .2 ist K=8 gewählt. Bei V=Vo und V=2 Vo ist nur 1/4 der gesamten Wicklung eingeschaltet.Fig. 2 shows an exemplary embodiment. With K the ratio becomes called highest speed / lowest speed, so it is necessary to divide the winding into 3K equal sections. In Fig. 2, K = 8 is chosen. With V = Vo and V = 2 Vo, only 1/4 of the entire winding is switched on.

In der Fig. 2b ist die Schaltungsanordnung für die Geschwindigkeit V= Vo dargestellt. Die drei Phasen R,S,T sind hierbei an die Klemmen 33,35 und 37 angeschlossen, während die Klemmen 33 und 39 über eine Verbindung 54 miteinander verbunden sind, so daß ähnlich, wie in Fig. ib dargestellt, eine Dreieckschaltung entsteht. Da hierbei nur die sechs Wicklungsteile 1 bis 6 benutzt werden, d.h.In Fig. 2b is the circuit arrangement for the speed V = Vo shown. The three phases R, S, T are connected to terminals 33, 35 and 37 connected, while the terminals 33 and 39 via a connection 54 to each other are connected, so that similarly, as shown in Fig. ib, a delta connection arises. Since only the six winding parts 1 to 6 are used here, i.e.

1/4 der gesamten Wicklung, so beträgt auch die Schubkraft der Motore 1/4 seiner Nennschubkraft.1/4 of the entire winding, so is the thrust of the motors 1/4 of its nominal thrust.

Bei der in Fig. 2c dargestellten Schaltungsanordnung, welche der in Fig. 1c dargestellten Dahlander-Umschaltung in Doppelstern entspricht, sind die Phasen R,S,T, mit den Klemmen 34,36 und 38 verbunden, während die Klemmen 33,35,37 und 69 über die Verbindung 56 miteinander vereinigt sind. Der Motor weist hierbei im Vergleich zu der Schaltungsanordnuhg der Fig. 2 die synchrone Geschwindigkeit V=2 Vo auf. Bei der Schaltungsanordnung der Fig. 2d sind die Phasen R,S,T mit den Klemmen 33,40 und 42 der Wicklung 52 verbunden, während die Klemmen 33 und 44 über die Verbindung 58 miteinander verbunden sind.In the circuit arrangement shown in Fig. 2c, which the in Fig. 1c corresponds to the Dahlander switching shown in double star, are the Phases R, S, T, connected to terminals 34,36 and 38, while terminals 33,35,37 and 69 are connected to one another via the connection 56. The engine shows here compared to the circuit arrangement of FIG. 2, the synchronous speed V = 2 Vo. In the circuit arrangement of Fig. 2d, the phases R, S, T are with the Terminals 33, 40 and 42 of winding 52 are connected, while terminals 33 and 44 are connected the connection 58 are interconnected.

Bei dieser Schaltungsanordnung, bei der die drei Abschnitte K der Wicklung 52 angewendet werden, gibt der Motor seine volle Leistung ab.Infolge der so gebildeten Dreieckschaltung beträgt die Geschwindigkeit V= Vo.In this circuit arrangement in which the three sections K of the Winding 52 are used, the motor is from its full power. As a result of The delta connection formed in this way is the speed V = Vo.

Bei der Schaltungsanordnung der Fig. 2e, bei welcher die drei Phasen R,S,T t den Klemmen 32,41 und 43 verbunden sind und die Klemmen 33,40,42 und 44 über die Verbindung 60 miteinander vereinigt sind, entsteht au , ähnlich wie in Verbindung mit Fig. lb beschrieben durch eine Dahlander-Umschaltung. In der Doppelsternschaltung wird eine Geschwindigkeit V= 8Vo erzielt. Der Motor hat auch hier, wie bei der Dreieckschaltung von Fig. 2d seine volle Leistung.In the circuit arrangement of FIG. 2e, in which the three phases R, S, T t are connected to terminals 32, 41 and 43 and terminals 33, 40, 42 and 44 over the connection 60 are united with each other, arises similar to that described in connection with FIG. 1b by a Dahlander switchover. A speed V = 8Vo is achieved in the double star connection. The motor also has its full power here, as in the delta connection of FIG. 2d.

Es ist auch möglich, die Wicklung 52 in drei Gruppen galvanisch zu trennen, daß ähnlich wie bei der Darstellung der Fig. 2a, die vier Wicklungsteile 1 bis 6, 7 bis 12, 13 bis i8 und 19 bis 24 entstehen, die parallel geschaltet werden können, so daß der Motor in den niedrigen Geschwindigkeitsstufen seine volle Schubkraft entwickelt.It is also possible to galvanically connect the winding 52 in three groups separate that similar to the illustration of Fig. 2a, the four winding parts 1 to 6, 7 to 12, 13 to i8 and 19 to 24 are created, which are connected in parallel can, so that the engine in the low speed levels its full thrust developed.

Die Parallelschaltung von mehreren Bereichen ist jedoch schaltungsmäßig aufwendig. Wie nachstehend noch erläutert, ist es auch möglich, die Schubkraft vorübergehend zu erhöhen, wenn diese in einem der Betriebsbereiche während eines Überganges nicht ausreicht.The parallel connection of several areas is, however, a circuit laborious. As explained below, it is also possible to change the thrust temporarily to be increased if this does not occur in one of the operating areas during a transition sufficient.

Bei einer Änderung der Pol teilung muß auch die Speisespaniiung verändat werden. Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, wird hierzu ein Transformator 100 benutzt, dessen Sekundänricklungen mit zwei An7apfungen 102,104 versehen sind.If the pole pitch is changed, the supply voltage must also be changed will. As can be seen from FIG. 3, a transformer 100 is used for this purpose, whose secondary windings are provided with two taps 102,104.

Aus der Fig. 3 geht die Einspeisepunkte und die Sternverbindungen für K-10 mit den Geschwindigkeitsstufen V/Vo= 1,2,4,5 und 10 hervor. Eine Parallelschaltung einzelner Bereiche bei den niedrigen Geschwindigkeiten ist hierbei nicht vorgesehen.From Fig. 3 goes the feed points and the star connections for K-10 with the speed levels V / Vo = 1,2,4,5 and 10. A parallel connection Individual areas at the low speeds are not provided for here.

Bei der niedrigsten Geschwindigkeit werden die mit Vo=1 gekennzeichneteii Verbindungen angewendet. Hierbei sind die Klemmen 60 und 66 der Wicklung 51 verbunden, welche im übrigen drei Gruppen von je 10 Wicklungsabschnitten 1 bis 10, 11 bis 20 und 21 bis 30 aufweist. Der Phasenleiter R wird von der Klemme 102 der Sekundärwicklung R des Transformators 100 entnommen und liegt an der Klemme 6o. Die Phase S wird von der Sekundärwicklung 5 des Transformators 100 von der Klemmt 102 abgenommen und liegt an der Klemme 62 der Wicklung 51, während die Phase T von der Sekundärwicklung T des Transforiators 100 von der klemme 102 abgenommen wird und mit der Klemme 64 der Wicklung 51 in Verbindung steht. Die Polumschaltung für die Geschwindigkeiten V=s Vo und V=8Vo entsprechen den Schaltungen von V=2,4 und 5. In den Geschwindigkeitsstufen 1,4,5 ist die Wicklung im Dreieck, in den Geschwindigkeitsstufen 2,8,10 im Stern geschaltet.Sie liegt in den Stufen 1,2 an den Transformatoranschlüssen 102, in den Stufen 4,8 an den Anschlüssen 104 und in den Stufen 5,10 an den Anschlüssen 106.At the lowest speed they are marked with Vo = 1 Connections applied. Here the terminals 60 and 66 of the winding 51 are connected, which in the rest of the three groups of 10 winding sections 1 to 10, 11 to 20 and 21-30. The phase conductor R is connected to the terminal 102 of the secondary winding R taken from the transformer 100 and is applied to terminal 6o. The phase S becomes from the secondary winding 5 of the transformer 100 is removed from the terminal 102 and is applied to terminal 62 of winding 51, while phase T is from the secondary winding T of the transformer 100 is removed from the terminal 102 and connected to the terminal 64 the winding 51 is in communication. The pole changing for the speeds V = s Vo and V = 8Vo correspond to the circuits of V = 2.4 and 5. In the speed levels 1,4,5 is the winding in the triangle, in the speed levels 2,8,10 in the star It is located in steps 1, 2 at the transformer connections 102, in the Steps 4.8 at the connections 104 and steps 5.10 at the connections 106.

Die Beschleunigungs- und Verzögerungsstöße bei einer Geschwindigleitsumschaltung lassen sich durch eine Thyristorsteruerung vermeiden. Eine solche ist in der big. 4 dargestellt, darin ist mit 110 ein Linearmotor mit seiner Wicklung 51 bezeichnet. Zur Umschaltung der Wicklung teile (hier nicht dargestellt, z.B. wie in der fig. 3 bebeschrieben) dient eine Schützensteuerung 112, mit welcher die Umschaltung dEr Speisepunkte und der Sternpunkte, ähnlich wie in Verbindung mit Fig. 3 beschriebenen, ermöglicht wird. Mit 114 ist die Sekundärwicklung des Transformators 116 bezeichnet, von dessen Anzapfungen aus der Motor 110 gespeist wird.The acceleration and deceleration jolts when changing speeds can be avoided by a thyristor control. One such is in the big. 4, therein a linear motor with its winding 51 is designated by 110. To switch the winding parts (not shown here, e.g. as in fig. 3) is a contactor control 112, with which the switchover dEr Feed points and the star points, similar to those described in connection with Fig. 3, is made possible. The secondary winding of the transformer 116 is denoted by 114, the motor 110 is fed from its taps.

Die Primärwicklung des Transformators 116 ist mit 118 bezeichnet. Die Spesung erfolgt aus dem Netz 120 über die Thyristoren 122. Sie liegen in den Zuleitungen R,S,T der Primärwicklung 118 des Transformators 116 und sind, wie dargestellt, gegenparallel geschaltet. Die Thyristoren ermöglichen eine praktisch trägheitsfreie Einstellung der vom Transformator 116 abgegebenen Spannung zwischen null und ihrem Kennwert.The primary winding of the transformer 116 is labeled 118. The voltage takes place from the network 120 via the thyristors 122. They are in the Leads R, S, T of the primary winding 118 of the transformer 116 and are, as shown, connected counter-parallel. The thyristors enable a practically inertia-free Adjustment of the voltage output by the transformer 116 between zero and yours Characteristic value.

Die Thyristoren ermöglichen es vor jeder Umschaltung der Geschwindigkeit den Stromdurchgang zu sperren, so daß alle Schatltvorgänge stromlos verlaufen.The thyristors make it possible before each speed change to block the passage of current, so that all switching processes run without current.

Dies geschieht dadurchr daß die Umschaltschütze 112 durch ein übergeordnetes aus Relais oder elektronischen logischen Elementen aufgebautes Uberwachungsglied (nicht dargestellt) solange gesperrt bleiben als noch Strom fließt. Außerdem ist es vorteilhaft die Umschaltung erst dann freizugeben, wenn in der bisherigen Schaltstufe der Schlupf einen bestimmten Mindestwert unterschritten hat. Dadurch läßt sich das unerwünschte Durchreißen, d.h. das Überspringen einer oder mehrerer Geschwindigkeitsstufen unterbinden, da erst wenn in der vorhergehenden Stufe etwa der stationäre Zustand erreicht ist die nächste Stufe freigegeben wird.This is done by the switching contactors 112 by a superordinate Monitoring element made up of relays or electronic logic elements (not shown) remain blocked as long as current is still flowing. Also is it is advantageous to only enable the switchover when in the previous switching stage the slip has fallen below a certain minimum value. This can be unwanted tearing through, i.e. skipping one or more speed levels prevent, because only if in the previous stage about the steady state is reached the next level is released.

Es können jedoch Betriebszustände auftreten, bei denen ein Ünerspringen mehrere Geschwindigkeitsstufen erforderlich ist. Dies kann z.B. beim Anfahren eines rotors gegen ein große Gegenkraft der Fall sein. Hierbei kann möglicherweise die reduzierte Schubkraft in der kleinsten Geschwindigkeitsstufe nicht aureichen. Es ist dann vorteilhaft, wie in dem Beispiel der Fig. 3 angegeben, sofort auf seife 8 zu schalten, bei der der Motor ein hohes Stillstandsmoment hat und während des Anlaufens auf die der gewünschten Endgeschwindigkeit entsprechende Geschwindigkeitsstufe zurückiu gehen.However, there may be operating states in which skipping several speed levels are required. This can e.g. when starting a rotors against a large opposing force may be the case. The reduced thrust in the lowest speed level is not sufficient. It is then advantageous, as indicated in the example of FIG. 3, immediately to soap 8 when the motor has a high standstill torque and during the Start up at the speed level corresponding to the desired final speed go back

Die bei dem geschilderten Schweranlauf aber auch bei einem normalen Schaltvorgang auftretende Lastspitze läßt sich mit dem aus der Fig. 4 hervorgehenden Regelkreisen in zulässigen Grenzen halten. Hierbei ist mit 124 ein Geschwlndigkeitsmeßglied bezeichnet, dessen Ausgangssignal durch die Glieder 126 und 128 geglättet und durch den Kondensator 130 differenziert wird. Der Kondensatorladestrom als differenzierte Größe wird am Widerstand 132 als Spannung gemessen und in Verstärker 134 verstärkt. Der Ausgangswert wird dem Beschleunigungsregler 136 s Beschleunigungsistwert, wird mit der Grenzbeschleunigung bgrenz vergleichen, dib mit Rücksicht auf das Fördergut zugestanden werden kann. Ist sie zu groß, dnn setzen die Thyristoren 122 über das Impulssteuergerät 138 die am Motor 110 liegende Spannung und dansit die Schubkraft, die proportional dem Quardrat der Spannung ist, herab.In the case of the described heavy start but also in the case of a normal one Switching operation occurring load peak can be seen with the from FIG Keep control loops within permissible limits. Here is a speed measuring element with 124 denotes, whose output signal is smoothed by the members 126 and 128 and through the capacitor 130 is differentiated. The capacitor charge current as differentiated The variable is measured at resistor 132 as a voltage and amplified in amplifier 134. The output value is sent to the acceleration controller 136 s acceleration actual value, will Compare with the limit acceleration blimit, taking into account the goods to be conveyed can be conceded. If it is too big, the thyristors 122 put over it Pulse control unit 138 the voltage on the motor 110 and then the thrust, which is proportional to the square of the voltage.

Der Beschleunigungsregler 136 wirkt jedoch nicht unmittelbar auf das Tmpulssteuergerät 133. Dem Beschleunigungskreis ist vielmehr zunächst ein Stromregelkreis unterlagert, von dem der Beschleunigungsregler 136 den Strosollwert erhält. Der Stromistwert wird über den Stromwandler 140 und den Gleidhrichter 11s2 gebildet.However, the acceleration controller 136 does not act directly on the Pulse control device 133. Rather, the acceleration circuit is primarily a current control circuit subordinate, from which the acceleration controller 136 receives the disturbance setpoint. Of the The actual current value is generated via the current transformer 140 and the sliding rectifier 11s2.

Da sich bei der Umschaltung der Sekundärspannung des Transformators 116 das Übersetzungsverhältnis des Transformators ändert, andererseits, wo der Motorstrom geregelt werden soll, ist es je nach der Wahl der Transformatoranzapfungen notwendig eine entsprechende Bewertung des vom Stromwandler 140 abgenommenen Stromsignales vorzunehuen.Since when switching over the secondary voltage of the transformer 116 changes the transformation ratio of the transformer, on the other hand where the motor current is to be regulated, it is necessary depending on the choice of transformer taps a corresponding evaluation of the current signal picked up by the current transformer 140 to undertake.

Hierfür sind die Bewertungswiderstände 144 vorgesehen, welche in der Abhängigkeit von dor Anschaltungen des Motors 110 an die Anzapfungen des Transformators 116 über Schalter -147 wirksam werden. Auf den mit 146 bezeichneten Stromregler wirkt außerdem die Reglersperre 148, mit der die Thyristoren 122 verzögerungsfrei gesperrt werden. Der Stromregler 146 bewirkt, daß der Motorstrom seinen zusätzlichen Grenzwert nicht überschreiten kann.The evaluation resistors 144 are provided for this purpose, which are shown in FIG Dependence on the connections of the motor 110 to the taps of the transformer 116 take effect via switch -147. On the current regulator labeled 146 In addition, the controller lock 148, with which the thyristors 122 acts without delay be blocked. The current regulator 146 causes the motor current to have its additional Cannot exceed limit value.

Dem Stromregler 146 ist ein Spannungsreglerkreis mit dem Spannungsregler 150 unterlagert. Der Stromregler 146 liefert dabei dem Spannungsregler 150 den Sollwert. Der Istwert wird von den Phasen R und 9 über die Leitung 152 zwischen den Thyristoren 122 und der Primärwicklung 118 des Transforinators 116 abgegriffen und nach erfolger Gleichrichtung (nicht dargestellt) dem Spannungsregler 150 zugeführt. Der Spannungs reglerkreis linearisiert die Arbeitskennlinie des aus den Thyristoren 12t und den Impulssteuergerät 138 gebildeten Stellgliedes.The current regulator 146 is a voltage regulator circuit with the voltage regulator 150 subordinate. The current regulator 146 supplies the voltage regulator 150 with the setpoint value. The actual value is obtained from phases R and 9 via line 152 between the thyristors 122 and the primary winding 118 of the transformer 116 tapped and after success Rectification (not shown) supplied to voltage regulator 150. The tension The control circuit linearizes the working characteristic of the Thyristors 12t and the pulse control device 138 formed actuator.

Die Arbeitspunkte der drei Regler 136,140,150 werden so eingestellt, daß normalerweise die Thyristoren 122 voll durchgesteuert sind, so daß an der Primärwicklung 113 des Transformators 116 und damit am Motor die volle Spannung liegt. Diese wird nur durch Veränderung des Ziindwinkels herabgesetzt, wenn die Grenzbeschleunigung oder der Grezstrom erreicht werden. In besonderen Fällen, wie bei Personenaufzügen, kann es zweckmäßig sein, zusätzlich die erste Ableitung der Beschleunigung, d.h., den Ruck, zu begrenzen. Der Verstärker 134 wird dann nicht als Proportionalverstärker sondern als Differenzierverstärker ausgebildet.The operating points of the three controllers 136, 140, 150 are set so that that normally the thyristors 122 are fully controlled, so that on the primary winding 113 of the transformer 116 and thus the full voltage is applied to the motor. This will only reduced by changing the ignition angle if the limit acceleration or the limit current can be achieved. In special cases, such as passenger lifts, it may be useful to add the first derivative of the acceleration, i.e., the jerk to limit. The amplifier 134 is then not used as a proportional amplifier but designed as a differentiating amplifier.

Claims

Patent claims

Speed control of asynchronous linear motors with in operation galvanically closed inductor winding and pole changing, characterized that individual speed levels are formed by connecting the phase lines Taps of the winding (51) are placed under full or partial Utilization of the winding (51) so that traveling fields with different pole pitches arise and the power is supplied via a tap transformer (1V0,116).

2. Speed control according to claim 1, characterized in that that the taps on the tap transformer (100,116) are chosen so that the Motor (110) is optimally used magnetically.

3. Speed control according to claim 1 and 2, characterized in that that additional speeds, in a manner known per se for asynchronous motors, be formed by Dahlander switching.

4. Speed control according to claim 1 to 3, characterized in that that the winding (51) of the asynchronous linear motor (110) in three K equal, in series interconnected winding sections is divided, where K is the quotient of the highest and the lowest synchronous speed.

5. Speed control according to claims 1 to 4, characterized in that that the pole pitches are in a ratio of 1 to 4 to 5.

6. speed controls according to claims 1 to 5 thereby characterized in that the supply of the linear motor (mio) via a transformer (116,100) takes place, its secondary winding for the supply voltage in the circuit is dimensioned with the largest pole pitch.

7. Speed control according to claim 1 to 6, characterized in that that the transformer (100,116) taps at 4/5 and 1/5 of the secondary voltage owns.

8. Speed control according to claims 1 to 7, characterized characterized in that the winding taps (102,104) are switched with the pole pitches will.

9. Speed controls according to claim 1 to 7, characterized in that that in the event that) the number of winding sections is greater than or equal to 12, the inductor winding (51) in galvanically separated areas, each with the length of the is divided into six winding sections.

10. speed control according to claim 1 to 9, characterized in that that the galvanically separated winding sections (51) are fed in parallel.

11. Speed control according to claims 1 to 10 thereby characterized in that between the network and the primary winding (118) of the transformer (116,100) controlled in the section, counter-parallel connections of thyristors 122 are.

12. Speed control according to claims 1 to 11, characterized characterized in that for currentless switching each time the linear motor is switched on (110) and before each speed change, the thyristors (122) be blocked.

13. Speed control according to claims 1 to 12, characterized characterized in that the changeover contactors (112) by a superordinate monitoring element are locked in such a way that the switchover command is only released when the Slip of the motor (110) in the switching state before the switchover is an adjustable one falls below positive or negative value.

14. Speed control according to claims 1 to 13, characterized characterized in that when starting from standstill the controlled by the monitoring element Lock is switched off and the speed level for switching on comes, which has the greatest standstill torque and automatically after breaking loose to the speed level corresponding to the current speed is switched back.

15. Speed control according to claims 1 to 14, characterized characterized in that during a transition process, as a result of a switchover de G: schwinoikeits stufen, the control angle of the anti-parallel thyristors (122) is automatically set so that a green current is not exceeded.

16. Velocity control according to claims 1 to 15, thereby characterized in that during a transition process, as a result of a switchover the calmness of speed, the control angle of the anti-parallel thyristors (122) is automatically set so that a predetermined. Limit acceleration or limit deceleration is not exceeded.

17. Speed control according to claims 1 to 16, characterized characterized that the acceleration or

Deceleration of the linear motor (110) measured, the actual acceleration or actual delay is compared with the associated limit values and as a function the difference the modulation of the thyristors (122) takes place in the sense that at If the actual acceleration value or actual deceleration value is too high, the value applied to the motor three-phase voltage is reduced, on the other hand, if the acceleration or actual delay value, the thyristors (122) are fully switched on.

18. Speed control according to claims 1 to 17, characterized characterized in that the acceleration control loop (126,128,130,134,136) # 4 is a current control loop (140,142,144,146,147) is subordinate, the acceleration controller 138 setting the current setpoint supplies, the current actual value is switched with the transformer tap and the current regulator (i46) reduces the voltage applied to the linear motor (110) as soon as the permissible limit current is exceeded.

19. Speed control according to claims 1 to 18, characterized characterized in that the current control loop (126, 128, 130,134,136) is a voltage control loop (150,152) for the voltage acting on the motor (110) is subordinated, the Stromreg he (11.6) supplies the voltage setpoint.