DE2354655B1

DE2354655B1 - Regelanordnung zur Pendelungsdaempfung eines elektrischen Antriebs mit einer elastisch angekuppelten Last

Info

Publication number: DE2354655B1
Application number: DE2354655A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dr-Ing Troendle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-10-31
Filing date: 1973-10-31
Publication date: 1975-02-20
Also published as: CH569384A5; JPS5074115A; JPS5520476B2; AT333898B; FR2250224A1; ATA749474A

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung zur Pendelungsdämpfung eines elektrischen Antriebs mit einer elastisch angekuppelten Last, dem eine Drehzahlregelung mit überlagerter Stromregelung zugeordnet ist.

Bisher konnte die Drehzahl eines Systems bestehend aus einem elektrischen Antrieb mit elastisch angekuppelter Last aus Stabilisitätsgründen nur über die Drehzahl des Antriebs geregelt werden, nicht jedoch über die Drehzahl der Last. Wenn die auf den Antrieb bezogene rotierende Masse der Last merklich kleiner ist als die rotierende Masse des Antriebs — beispielsweise auf Grund einer starken Untersetzung der Antriebsdrehzahl — so kann die Last fast ungedämpfte mechanische Schwingungen gegenüber dem Antrieb ausführen. Diese Schwingungen können vom Drehzahlregelkreis des Antriebs nicht mehr ausreichend gedämpft werden, da die Antriebsdrehzahl von den Schwingungen der Last auf Grund der Ungleichheit der Massen kaum beeinflußt wird, so daß der dem Antrieb zugeordnete Drehzahlregelkreis fast nicht eingreift.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine möglichst einfache Regelanordnung :zur Pendelungsdämpfung eines elektrischen Antriebs mit einer elastisch angekuppelten Last vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Stromregler als Sollwert die Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Drehzahlreglers und einem aus der Drehzahldifferenz zwischen Antriebsdrehzahl und Lastdrehzahl gebildeten und mit einem Gewichtsfaktor belegten Signal zugeführt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Regelanordnung wird der Stromsollwert des Stromreglers für den elektrischen Antrieb durch das Verhalten der Last in bezug auf das Verhalten des Antriebs so korrigiert, daß die elastische Kupplung zwischen Antrieb und Last möglichst keine Energie aufnehmen kann, da die von der elastischen Kupplung aufgenommene Energie die Pendelungen veruracht. Die Drehzahländerungen des Antriebs erfolgen so »weich«, daß die Last ohne weiteres folgen kann.

Der Gewichtsfaktor wird so eingestellt, daß die Eigenwerte des Systems gut gedämpft sind. Die Ermittlung des Gewichtsfaktors kann nach bekannten Methoden erfolgen.

Die mit der Erfindung erzielte gute Pendelungsdämpfung ermöglicht es, die Drehzahl der Last nun direkt zu regeln. Dem Drehzahlregler des Antriebs werden dann der Istwert der Lastdrehzahl zusammen mit einem entspechenden Sollwert als Eingangsgrößen zugeführt. Wahlweise kann natürlich auch die Antriebsdrehzahl geregelt werden, wobei nun aber auch die Lastdrehzahl gut gedämpft ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

ao Der elektrische Antriebt ist über die elastische Kupplung 2 mit der Last 3 verbunden. Die auf den Antrieb bezogene Masse der Last 3 kann wesentlich kleiner sein als die Masse des Antriebs. Der elektrische Antrieb 1 wird aus dem Drehstromnetz RST über den Stromrichter 4 gespeist, dessen Steuersatz 5 vom unterlagerten Stromregler 6 angesteuert ist. Der Stromwandler 7 liefert den Istwert / des Maschinenstroms. Es ist selbstverständlich auch eine drehstromseitige Erfassung des Strom-Istwertes / möglich. Dem Stromregler 6 ist der Drehzahlregler 8 überlagert. Im Vergleichspunkt 12 wird die Drehzahldifferenz Δ η zwischen der vom Tachogenerator 10 ausgegebenen Antriebsdrehzahl n_A und der vom Tachogenerator 13 gemessenen Lastdrehzahl n_L gebildet. Die Drehzahldifferenzzin wird im Proportionalglied 14 mit dem Gewichtsfaktor k belegt, um einen Korrekturwert für das Ausgangssignal des Drehzählreglers 8 zu ermitteln. In der praktischen Ausführung können der Vergleichspunkt 12 und der Proportionalverstärker 14 durch einen Differenzverstärker realisiert werden, der eine dem Gewichtsfaktor k entsprechende Proportionalverstärkung aufweist.

Im Vergleichspunkt 9 wird die Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Drehzahlreglers 8 und dem Korrektursignal gebildet. Diese Differenz wird dem Stromregler 6 als Sollwert zugeführt.

Auf Grund der mit dieser Anordnung erzielten guten Pendelungsdämpfung können dem Drehzahlregler 8 nicht nur in bekannter Weise der Istwert der Antriebsdrehzahl n_A und ein entsprechender Drehzahlsollwert als Eingangsgrößen zugeführt werden, sondern es ist nun auch eine unmittelbare Regelung der Lastdrehzahl möglich. Hierzu wird der Umschalter 11 in die gezeichnete Lage gebracht. Der Drehzahlregler 8 erhält jetzt als Eingangsgrößen den Istwert der Lastdrehzahl n_L und einen entsprechenden Drehzahlsollwert.

Es ist darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Pendelungsdämpfung allgemeine Gültigkeit besitzt und nicht etwa auf den Fall beschränkt ist, daß die auf den Antrieb bezogene Masse der Last klein ist gegen die Masse des Antriebs.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regelanordnung zur Pendelungsdämpfung eines elektrischen Antriebs mit einer elastisch angekuppelten Last, dem eine Drehzahlregelung mit überlagerter Stromregelung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stromregler (6) als Sollwert die Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Drehzahlreglers (8) und einem aus der Drehzahldifferenz (Δη) zwischen Antriebsdrehzahl (n_A) und Lastdrehzahl (n_L) gebildeten und mit einem Gewichtsfaktor (k) belegten Signal zugeführt ist.

2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drehzahlregler (8) an Stelle des Istwertes der Antriebsdrehzahl (n_A) der Istwert der Lastdrehzahl (n_£) zusammen mit einem entsprechenden Drehzahlsollwert als Eingangsgrößen zugeführt werden kann.