DE2255148A1 - Steuerschaltung fuer einen in einem drehzahlregelkreis betriebenen, kontinuierlich regelbaren motor - Google Patents

Steuerschaltung fuer einen in einem drehzahlregelkreis betriebenen, kontinuierlich regelbaren motor

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DE2255148A1
DE2255148A1 DE2255148A DE2255148A DE2255148A1 DE 2255148 A1 DE2255148 A1 DE 2255148A1 DE 2255148 A DE2255148 A DE 2255148A DE 2255148 A DE2255148 A DE 2255148A DE 2255148 A1 DE2255148 A1 DE 2255148A1
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DE
Germany
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control circuit
frequency
pulses
controlled motor
motor operating
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Application number
DE2255148A
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English (en)
Inventor
Kurt Altherr
Georg Grendelmeier
Kurt Naier
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Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/292Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC
    • H02P7/293Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC using phase control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

Werkzeuginaschinem'abrik Oerllkon-Bührle AG
3050 Zürich
Steuerschaltung für einen in einem Drehzahlregelkreis betriebenen, kontinuierlich regelbaren Motor
Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen in einem Drehzahlregelkrels betriebenen, kontinuierlich regelbaren Motor, mit dessen Welle ein Iatwert-Irnpulageber gekoppelt ist, welche Iötwertimpulse zusammen mit von einer Steuerung gelieferten Sollwertimpulsen einem Vercleichsglied zwecks Bildiing eines Nachlauffehlers zugeführt sind, und wobei die Frequenzen der dem Vergleichaglled zugeführten Impulse aufeinander abgestimmt sind.
E3 ist bekannt, dass ein in einem Drehzahlregelkreis betriebener, kontinuierlich regelbarer Motor, mit dessen Welle ein Istwert-Irnpulögeber gekoppelt ist, das Verhalten eines Schrittmotors
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zeigt. Der Motor wird durch eine Sollwert-Impulafolge gesteuert, deren Frequenz sehr hoch sein kann. Die Höhe dieser Frequenz 1st durch das Auflösungsvermögen des Istwert-Impulsgebers und die maximale Motordrehzahl festgelegt. Anderseits sind die Steuerungen für bekannte Schrittmotoren, z.B. elektrohydraullsche Schrittmotoren, an deren relativ niedrige, maximale Schrittfrequenz angepasst und dadurch verhältnismäßig preiswert. Die maximale Schrittfrequenz eines elektrohydraullschen Schrittmotors liegt bei etwa 15 000 Schritten pro see. Für den Fall, dass der Schrittmotor in üblicher Weise einen Maachinenschlitten antreibt, ist bei einer Schrittweite von 1/100 mm aomit eine höchste EiI-ganggeachwindigkeit von 9 m/min, erzielbar. Während ein elektrohydraulischer Schrittmotor jeden Einzelschritt sehr genau einhält, kann bei einem al3 Schrittmotor betriebenen, kontinuierlich regelbaren Motor die Schrittabweichung bis zu 1 Schrittweite betragen.
E3 lat die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerschaltung für einen in einem Drehzahlregelkreis betriebenen, kontinuierlich regelbaren Kotor anzugeben, die mit einer herkömmlichen, preiswerten Steuerung arbeitet, und durch welche die maximale Schrittabweichung reduziert wird.
Erflndungagemäss gelingt dies dadurch, daas zwischen die Steuerung und das Vergleichsglied eine Frequenz-Vervielfacherschaltung geschaltet ist.
Anhand einee in der einzigen Figur der anliegenden Zeichnung dargestellten Auaführungsbeiapleles aoll die Erfindung im folgenden
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näher erläutert werden ί
Eine numerische Steuerung 1 liefert entsprechend der durch einen Motor 8 anzufahrenden Lage; eines durch ihn angetriebenen, nicht dargestellten Maachinenschllttens eine entsprechende Anzahl van Impulsen« Diese Impulse werden entsprechend- der gewünschten Ver» fahrgeschwindigkeit des Schlittens mit einer entsprechenden Frequenz ausgegeben. Bekannte numerische' Steuerungen alnd auf die maximal erzielbare Schrittfrequenz1 bekannter Schrittmotoren abgestimmt und erzeugen dementsprechend Impulse mit einer Frequenz f, von Q. bis 15 kHz. Gemäss der Erfindung ist der numerischen Steuerung 1 ein Frequenz-Vervielfacher ,2 nachgesehaltet,in welcher die Frequenz f, der von der Steuerung 1 ausgegebenen Impulse mit dem Faktor η (η :*■ 1, ganze Zahl) vervielfacht wird. Die aus dem Frequenz-Vervielfacher 2 austretenden Impulse mit der Frequenz f2 <=> η · f^ werden je nach Verschieberichtung des durch den Motor 8 angetriebenen Schlittens als positive oder negative Sollwertimpulse dem Additionseingang eines Addier-SubtrahierwerkeB 3 zugeführt. Mit der Welle des Motors 8 ist eine StrlchBchelbe 9 gekoppelt. Die Strichscheibe 9 wird von einer Lichtquelle 10 durchleuchtet und die bei Durchgang der Striche durch den Lichtstrahl erzeugten Lichtimpulse werden von einer auf der anderen Seite der Strichocheibe 9 angeordneten Photozellenanordnung 11 empfangen und in elektrische Impulse umgewandelt. Eine Auswerte-Logik 12 bewertet die von der Strichscheibe 9 abgelesenen Istwertimpulse entsprechend der Drehrichtung der Strichscheibe 9 mit einem Vorzeichen. Die so mit einem Vorzeichen versehenen Istwertimpulse gelangen auf den Subtraktionseingang des Addier-
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Subtrahierwerke β ~*>. Die Differenz zwischen Sollwertimpulsen und Istwertimpulsen wird vom Addier-Subtrahierwerk 3 als Nachlauffehler in Form einer digitalen Zahl ausgegeben. Nach Wandlung die3er digitalen Zahl in einem Digital-Analog-Wandler 4 in eine analoge Spannung wird diese Spannung über einen PID-Regelverstürker 5 einem Ziind impuls-Regler 6 zugeführt. Die von dem Zündirnpula-Regler 6 abgegebenen ZUndimpul3e bewirken In einer nachgeschalteten Thyriator-Phuoenanschnittateuerurig J einen Phasenanschnitt der dreiphasigen Speisespannung und damit eine Drehzahlregelung des nachgeschalteten Gleichstrommotors 8. Der Gleichstrommotor 8 besitzt eine gute elektrische und mechanische Zeitkonstante sowie einen ruckfreien Lauf.
Die Anzahl der Striche am Umfang der Strichscheibe 9 ist ^o zu wühlen, dass die bei maximaler Motbrdrehzahl von z.B. JOOO U/min. erzeugte Istwert-Impulsfrequenz der vervielfachten, maximalen Sollwert-Impulsfrequenz gleich ist. Wenn von der numerischen Steuerung 1 die Impulse mit einer maximalen Frequenz von 15 kHz ausgegeben werden und die Vervielfachung j.-ilt dem Faktor 10 erfolgt, so haben die dem Addier-Subtrahierwerk 3 zugeführten Sollwert-Impulse eine maximale Frequenz von I50 kHz. Entsprechend sind bei einer maximalen Motordrehzahl von JOOO U/min. JOOO Striche am Umfang der Scheibe 9 vorzusehen, um ebenfalls eine maximale Is twcrt-Impu Ic frequenz von 150 IcIIz zu erzielen.
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Claims (1)

  1. ε
    Patentanspruch
    !Steuerschaltung für elnon in einem Di'ohaahlreyellcreis .betriebenen, kontinuierlich regelbaren ilotor, mit dessen "-/eile ein Isfcwert~X;vipulsgeber gekoppelt ist, welche Istwortimpulse .üU-sanrueri mit .von einer Steuerung gelieferten Sollwertimpulsen eine:*) ¥erreleichf.r^lied a weeks Bildung eines Nachlauffehlers zugeführt sind, ur.d v/obei die Prequenaen der dem Ver>;lolohs":lied zugeführt en Ir.ipi.!lijo aufeinander ablestir;i.:it sind,, dadurch .'ekenri'aeichnüt, dnss zwischen oteuerunp: (l) und '.las Vorßleichsf;lied (3)· eine '.frequenz-Verviölfachersehaltun;1; (2) geschaltet ist.
    30982 A/077 A
    BAO
    Leerseite
DE2255148A 1971-12-10 1972-11-10 Steuerschaltung fuer einen in einem drehzahlregelkreis betriebenen, kontinuierlich regelbaren motor Pending DE2255148A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2830155A1 (de) * 1977-07-11 1979-02-15 Sp O Pk T Bjuro Sib Otdel V Ak Einrichtung zur messung der leistung von verbrennungsmotoren
DE3509763A1 (de) * 1984-11-22 1986-05-22 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Schaltungsanordnung zur messung des drehmoments

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IT971731B (it) 1974-05-10
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CH547575A (de) 1974-03-29

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