DE2534016A1

DE2534016A1 - Sequentieller betrieb einer anlage sequentieller regelkreis velotron-regler

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Publication number: DE2534016A1
Application number: DE19752534016
Authority: DE
Inventors: Gerald Dipl Ing Ing Grad Saul
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-30
Filing date: 1975-07-30
Publication date: 1977-04-21

Description

SEQUENTIELLER BETRIEB EINER ANLAGE
SEQUENTIELLER REGELKREIS VELOTRON - REGLER INHALTSVERZEICHNIS Seite 1. Anwendung des Sequenz-Prinzips 1 2. Beschreibung des sequentiellen Betriebs einer Anlage 2 3. verwendung des Sequenz-Prinzips für Regelungen (Der sequentielle Regelkreis) 4 4. Ausführung von sequentiellen Regelkreisen 5 4.1 sequentieller Regelkreis mit Regelung der Dauer 5 der Energiezufuhr und Stellung der Hohe der Energiezufuhr 4.2 Sequentieller Regelkreis mit Regelung der Dauer 6 der Energiezufuhr, Speicherung der Stellgröße der vorhergehenden Periode und Stellung der Höhe der Energiezufuhr 4.3 Sequentieller Regelkreis mit Regelung der Amplitude 6 und tellung der Dauer der Energiezufuhr 4.4 Sequentieller Regelkreis mit Regelung der Amplitude 6 der Energiezufuhr, Speicherung der Stellgröße der vorhergehenden Periode und Stellung der Dauer der Energiezufuhr 4.5 Sequentieller Regelkreis mit Regelung und Begrenzung 7 der Dauer der Energiezufuhr 4.6 Sequentieller Regelkreis mit Regelung und Begrenzung 7 der Amplitude der Energiezufuhr 5. Der Taktgeber 7 6, Sequentielle Regelungen von Gleichstrommaschinen 8 6.1 Regelung der Drehzahl der Gleichstromnebenschluß 8 maschine 6.2 Regelung der Drehzahl der Gleichstromhauptschlun- 8 maschine 6.3 Regelung der Drehzahl der EleichstromdoppelschluB- 9 maschine Seite 7. Sequentielle Regelschaltung für GleichstromnebenschluB- 9 motore - Velotron-Regler 7.1 Spannungsquelle 10 7.2 Taktgeber 10 7.3 Sollwertgeber 10 7.4 Vergleicher mit Verstärker 11 7.5 Konstantstromquelle 11 7.6 Ladekondensator mit Schwellwertschalter 11 7.6.1 Sonderfall 12 7.7 Speicher 12 7.8 Stellglied 13 7.9 Impulsdiagramm 13 7.9.1 Allgemeine Beschreibung des Diagramms 14 7.9.2 Betriebsspannung U1, Hilfsspannung U2 14 7.9.3 Taktimpuls c 14 7.9.4 Impuls V 14 7.9.5 Stellgrößen Y*, Y** 15 7.9.6 Speicherimpuls Sy 15 7.9.7 Regelgröße X, geregelte Betriebsspannung U 15 Ig und Sollspannung W 7.10 Drehrichtungsumkehr des GleichstromnebenschluBmotors 16 8. Definition der verwendeten Symbole 17 9. Literaturverzeichnis 18 Zeichnungen 19 - 27 1. Anwendung des Sequenz-Prinzips Das im folgenden beschriebene Prinzip der Sequenz von MeB- und Arbeitstakt kann für Steuerungen und Regelungen angewendet werden; insbesondere dann, wenn während des Betriebs einer Anlage (bzw.
eines Bauteiles) die Meßgrö»e nicht mit einer Messung ermittelt werden kann; diese jedoch aus einer Leerlauf oder KurzschluB-messung der Anlage vorliegt oder implizit vorhanden ist, wenn die Anlage mit definierten Werten für den Zweck des Messens betrieben wird, woraus dann die MeEgroBe eindeutig hervorgeht.
Speziell kann das Sequenz-Prinzip in Steuerungen und Regelungen der Elektrotechnik Verwendung finden, wenn elektrische Spannungen und Ströme während des Dauerbetriebes der Anlage nicht gemessen werden können; hierbei können die Spannungen oder Ströme durch Feldstärken coulombscher oder nichtelektrischer Natur verursacht sein. Beispiele für die ie Meßgrößenbestimmung aus einer Leerlaufmessung sind: - die induzierte Etv,K (elektromotorische Kraft) eines GleichstromnebenschluBmotors, der als Generator betrieben wird, um die Drehzahl n zu bestimmen.
- die Leerlaufspannung eines Akkumulators während des Ladevorganges zur Bestimmung des Ladezustandes.
Beispiel für die MeBgröHenbestimmung aus einer Kurzschlußmessung ist: - die ie Fotodiode, um aus der Messung des KurzschluBstromes die Beleuchtungsstärke E zu bestimmen.
Beispiel für eine implizite te Meßgrößenbestimmung ist: - die induzierte EMK eines Gleichstromhauptschlußmotors im Generatorbetrieb leerlaufend, um die Drehzahl n zu bestimmen. Im Gegensatz zum Nebenschlußmotor ist es hier beim im Hauptschlußmotor erforderlich das Feld mit einem Meßstrom zu beaufschlagen, damit am Anker die düch den Meßstrom und die Drehzahl definierte EMK abgenommen werden kann. (Es liegt hier also keine reine Leerlaufmessung des als Generator betriebenen Hauptschlußmotors vor.) Im folgenden Abschnitt wird das Sequenz-Prinzip näher erklärt, das zur Gewinnung der Meßgröße einer Anlage auf der Energiespeicherung beruht, da für die Dauer der Messung die Energiezufuhr in die Anlage unterbrochen wird.
2. Beschreibung des sequentiellen Betriebs einer Anlage Das Sequenz-Prinzip ist durch die Aufteilung des Betriebes einer Anlage (gleichbedeutend mit Bauteii) in Meß- und Arbeitstakte gekennzeichnet. Die MeB- und Arbeitstakte folgen in periodischer Weise aufeinander. Dieser so beschriebene Betrieb einer Anlage soll sequentieller Betrieb heißen, wobei der sequentielle Betrieb aus der periodischen Sequenz von Meß- und Arbeitstakten besteht.
Daher möge das Prinzip, das dem sequentiellen Betrieb zugrunde liegt, mit Sequenz-Prinzip bezeichnet werden.
In den folgenden Absätzen soll die Sequenz der e- und Arbeitstakte näher beschrieben werden. Sie ist periodisch, d.h. sie ist eine Aneinanderreihung des zeitlich wiederkehrenden Vorgangs, nämlich des e- und Arbeitstaktes. In Bild 2 - 1 wurde die Sequenz für die Zeitpunkte (n -1)T bis (n + 1)T auf der Zeitachse aufgetragen. n ist eine positive ganze Zahl; T bedeutet die Feriodcndauer der Sequenz; für die Dauer des Meßtaktes ist tM und für die Dauer des Arbeitstaktes ist tA angegeben.
Der Beginn des sequentiellen Betriebs einer Anlage kann grundsätzlich mit dem Meß- oder Arbeitstakt erfolgen; zweckmäßig ist es jedoch mit einem Meßtakt anzufangen, um dadurch einen Uberblick über den Ausgangszustand der Anlage zu gewinnen.
Nach der Definition der Sequenz soll jetzt der Meßtakt festgelegt werden, dies ist im Bild 2 - 2 aufgezeigt. Die Meßtaktdauer tM bildet sich aus der Summe der beiden Zeiten: Störzeit t5 und die Meßzeit t . Die Meßzeit ist die eigentliche Meßzeit, um die MeBgröm Ben zu ermitteln. Während der Störzeit sollen die Größen ausklingen, die die Messung störend beeinflussen. Die in Klammern stehende Zeit tsm ist für Ausklingvorgänge derjenigen Größen vorgesehen, die für die Gewinnung der Meßgrößen benötigt werden. Diese Zeit soll für die weitere Betrachtung zu 0 angenommen werden.
Der Arbeitstakt enthält ebenfalls zwei Zeiten: Die Wartezeit tw und die eigentliche Arbeitszeit ta . Hier müssen die beiden Fälle unterschieden werden, die sich daraus ergeben, daß zum einen die Wartezeit tw vor der Arbeitszeit ta liegt (Bild 2 - 3) und zum anderen dahinter (Bild 2 - 4). nährend der Wartezeit findet im Arbeitstakt keine Energiezufuhr in die Anlage statt, dies geschieht während der Arbeitszeit ta Ist die Wartezeit der Arbeitszeit vorangestellt, kann während einer Sequenzperiode die Energiezufuhr in die Anlage über den Einschaltzeitpunkt beeinflußt werden. Befindet sich die Wartezeit hinter der Arbeitszeit, kann über den Ausschaltzeitpunkt die Energiezufuhr in die Anlage während einer Sequenzperiode gesteuert werden. (Die Amplitude der Energiezufuhr möge konstant sein) Der Sonderfall, daß beide Fälle gleich sind, liegt dann vor, wenn die Wartezeit tw gleich 0 ist.
Soweit die Bemerkungen irn einzelnen zu den MeB- und Arbeitstakten, deren Zeiten nicht im festen Verhältnis zueinander stehen, insbesonderte die Zeiten tM und tA, die von Periode zu Periode einen anderen Wert annehmen können. Allein die Bedingung (1), daß die Summe von etaktzeit t und Arbeitstaktzeit tA gleich cer Periodendauer T ist, muß beachtet werden.
tMn + tAn = T ; n) o (1) Grundvoraussetzung für den sequentiellen Betrieb einer Anlage ist die Speicherung von Energie, die im Meßtakt die zu messenden GröBen liefert (z.B. bei einem Gleichstrommotor ist es die kinetische Energie, die gespeichert wird, um im Meßtakt die induzierte Spannung des als Generator betriebenen Motors abzugeben).
Neben der Beeinflussung der Energiezufuhr über den Ausschaltzeitpunkt oder über den Einschaltzeitpunkt kann ebenso die Beeinflussung der Energiezufuhr über die Amplitude während descrlrbeitstaktes vorgenommen werden.
3. Verwendung des Sequenz-Prinzips für Regelungen (Der sequentielle Regelkreis) Durch die Aufteilung des Betriebs einer Anlage in Me2- und Arbeitstakte gibt es keinen Regelkreis im üblichen Sinne. Auch kann ein nach dem Sequenzprinzip arbeitendes geschlossenes System nicht mit den geschlossenen Abtastsystemen unmittelbar verglichen werden, denn sogar zu den Meßzeitpunkten ist das System nach dem Sequenzprinzip offen! Es liegen zwei Steuerketten vor, namlich die Steuerkette während des Meßtaktes und die Steuerkette des Arbeitstaktes. Die Steuerkette während des Meßtaktes besteht aus der Strecke 4, dem Sollwertgeber 1, dem Vergleicher 2 und dem Regler 3 (Bild 3 - 1) in der n-ten Periode.
Der Regler 3 und die Steuerkette 4 bilden die Steuerkette des Arbeitstaktes (Bild 3 - 2) in der n-ten Periode.
Andererseits wird gemäß DIN 19226 der vorgegebene ert einer Größe fortlaufend durch Eingriff aufgrund von Messungen dieser Größe hergestellt und aufrecht erhalten." Beim sequentiellen Betrieb geschieht dies nicht fortlaufend im Sinne von kontinuierlich , sondern fortlaufend im Sinne von sequentiell; Messung und Eingriff wechseln einander ab, so daß ein Regelkreis, der nach dem Sequenz-Prinzip betrieben wird, heißen soll: der sequentielle Regelkreis.
Der sequentielle Regelkreis ist im Bild 3 - 3 dargestellt. Er besteht aus dem Sollwertgeber 1, dem Vergleicher 2, dem Regler 3, der Strecke4 und dem Taktgeber 5. Am Vergleicher wird die Regelgröße XnT mit negativem Vorzeichen zugeführt, um auftretenden Störungen entgegenzuwirken, die auf die Strecke einwirken. Soweit besteht kein Unterschied zu den kontinuierlichen Regelkreisen. Durch den Taktgeber 5, der den sequentiellen Betrieb derart ermöglicht, daß MeS- und Arbeitstakte einander ablösen, entsteht der sequentielle Regelkreis.
In Bild 3 - 3 ist durch die Definition der Regelgröße XnT und die Stellgröße YnT angegeben, zu welcher Zeit im Intervall (n-1)T bis nT der Taktgeber die Umschaltung vornimmt.
Im folgenden werden die sequentiellen Regelkreise näher behandelt, die sich einmal darin unterscheiden, ob die Höhe der Energiezufuhr oder die Zeitdauer der Energiezufuhr in das Bauteil (bzw. Anlage) geregelt wird.
Andererseits wird die Unterscheidung getroffen, ob die Stellgröße Y(n-1)T gespreichert und im nächsten Takt zur Bildung der Stellgröße Y herangezogen wird.
4. Ausführung von sequentiellen Regelkreisen Besteht eine Regelung aus einem sequentiellen Regelkreis, so heißt sie sequentielle Regelung.
4.1 Sequentieller Regelkreis mit Regelung der Dauer der Energiezufuhr und Stellung der Höhe der Energiezufuhr In diesem Abschnitt wird das Blockschaltbild für eine sequentielle Regelung angegeben, die den Einschaltzeitpunkt der Energiezufuhr ins Bauteil regelt. Dieser Regelung überlagert ist eine Stellung des Maximaiwertes der Amplitude der Energiezufuhr. Bild 4 - 1 gibt das Blockschaltbild zu dieser R -lung an. Der Sollwertgeber 1 stellt die Führungsgröße W(1) und W(2) bereit. W(1) gelangt mit der negativen Regelgröße XnT auf den Vergleicher 2, aus dem die Regelabweichung XnT hervorgeht. Diese wird mit dem Verstärker 4 verstärkt, der zwischen der Ober- und Untergrenze einen proportionalen Bereich aufweist. Daran anschließend wird die verstärkte Regelabweichung durch den Amplituden /Zeit-Wandler 5 in die Stellgröße YnT(1) umgewandalt, die den Zeitschaltpunkt des Stellgliedes 6 der Energiezufuhr in das Bauteil 7 bestimmt.
Die nmplituden /Zeit-Wandlung geschieht in der Weise: je haher die Amplitude, desto größer die Zeitdauer der Energiezufuhr.
Der aus den Blöcken 4 und 5 bestehende Regler ist ein P-Regler mit Begrenzung und wegen der sequentiellen Regelung ein sequentieller P-Regler. Zusätzlich zur Regelung der Arbeitszeit taerfolgt über die FührungsgröBe Ui , , den Begrenzer 3 und damit über Y(2) auf das Stellglied 6 eine Begrenzung der Amplitude der Energiezufuhr; sie wird lediglich gestellt.
4.2 Sequentieller Regelkreis mit Regelung der Dauer der Energiezufuhr, Speicherung der Stellgröße der vorhergehenden Periode und Stellung der HJhe der Energiezufuhr Die hier behandelte Regelung ist in etwa die gleiche, die im vorigen Abschnitt 4.1 behandelt wurde. Allerdings enthält sie den Zusatz, daß die Stellgröße der vorhergehenden Periode Y(n-1)T zur Bildung der Stellgröße der betrachteten Periode YnT zur Bildung der StellgroBE der betrachteten Periode Y nT herangezogen wird. Dadurch wird es ermöglicht, daß die Regelabweichung vollständig zu O werden kann.
Die Speicherung der Stellgröße Y 1)T übernimmt der Block 8, der auf den Zeitgenerator im Amplituden /Zeit-.Jandler Block 5 einwirkt (Bild 4 - 2).
4:3 Sequentieller Regelkreis mit Regelung der Amplitude und Stellung der Zeitdauer der Energiezufuhr Bild 4 - 3 zeigt die sequentielle Regelung mit Regelung der Amplitude und Stellung der Zeitdauer der Energiezufuhr. Im Gegensatz zur Regelung unter 4.1 wird die Amplitude der cnergiezufuhr geregelt und der Schaltzeitpunkt gestellt. Die StellgroBe Ynl) begrenzt hier die Amplitude der Energiezufuhr, während die Stellgröße (2) den Zeitschaltpunkt der Energiezufuhr bestimmt. Die übrigen Blöcke 1, 2, 4, 6 und 7 der Regelung erfüllen wie im Abschnitt 4.1 die gleichen Aufgaben, so daß der Regler des sequentiellen Regelkreises ein P-Regler ist.
4.4 Sequentieller Regelkreis mit Regelung der Amplitude der Energiezufuhr, Speicherung der Stellgröße der vorhergehenden Periode und Stellung der Zeitdauer der Energiezufuhr Der Block 8 erweitert den Regelkreis von Abschnitt 4.3 um die Speicherung der Stellgröße aus der vorhergehenden, der (n-1)ten Periode (Bild 4 - 4). Damit wird ähnlich wie in Abschnitt 4.2 wieder erreicht, daß die Regelabweichung XnT im eingeschwungenen Zustand des Regelkreises nahezu verschwindet.
4.5 Sequentieller Regelkreis mit Regelung und Begrenzung der Dauer der Energiezufuhr Bild 4 - 5 zeigt den sequentiellen Regelkreis, dessen Stellgröße, die Dauer der Energiezufuhr, geregelt und begrenzt wird. Die Regelung der Dauer der Energiezufuhr geschieht wie in den Abschnitten 4.1 und 4.2 beschrieben wurde. Im Gegensatz zu den genannten Abschnitten wird nicht die Amplitude, sondern die Dauer der Energiezufuhr auf den durch den Sollwert W(2) vorgegebenen Sollwert begrenzt. Dies geschieht in der Weise, daß die Dauer der Energiezufuhr größer sein kann, je größer der Wert des Sollwertes vorgegeben ist.
4.6 Sequentieller Regelkreis mit Regelung und Begrenzung der Amplitude der Energiezufuhr Die Regelung der Amplitude der Energiezufuhr geschieht wie in den Abschnitten 4.3 und 4.4. Leber der Sollwert Nt ) wird hier jedoch die Amplitude derart begrenzt: je höher der Sollwert, desto höher kann die Amplitude werden (Bild 4 - 6).
5. Der Taktgeber Für sequentielle Regelkreis ist der Taktgeber derjenige Baustein, der zur Hauptsache die Periodendauer T des sequentiellen Betriebs eines Bauteiles festlegt. Dabei bestimmt er entweder die Frequenz selbst, dann ist er freilaufend, oder er richtet sich nach einer schon vorhandenen Frequenz (z.B. Wechselstromnetz), dann ist er synchronisiert. Neben dieser Haupttätigkeit kann er während des Meßtaktes noch die Störzeit ts und die Meßzeit tm und damit dann die Zeit des Meßtaktes tM liefern. Fernerhin kann er die Zeit für den Arbeitstakt tA vorgeben. Aus der folgenden Tabelle 8ild 5-- 1 sind die Fälle aufgeführt, die möglich sind, wenn die einzelnen Zeiten konstant oder variabel sind. Der Spezialfall, daß eine Zeit stets den Wert 0 besitzt, ist in dem konstanten Fall enthalten.
Bild 5 - 1 gibt die Kombinationen der Zeiten einer Sequenz-Periode für die Regelung der Dauer der Energiezufuhr an. Der Taktgeber kann hierfür alle konstanten Zeiten von Bild 5 - 1 liefern, sofern sie benötigt werden und nicht 0 sind. Die variablen Zeiten bestimmt der sequentielle Regelkreis durch Ausregeln von 5störungen der auf das Bauteil einwirkenden Störgröße.
Beim Bild 5 - 2 sind die Zeiten einer Sequenzperiode aufgezeigt, die jedoch sämtlich konstant sind und daher auch vom Taktgeber erzeugt werden könnten. Diese so betriebene sequentielle Regelung kann auf die Amplitude der Energiezufuhr einwirken.
6. Sequentielle Regelungen von Gleichstrommaschinen 6.1 Regelung der Drehzahl der Gleichstromnebenschlußmaschine Die Gleichstromnebenschlußmaschine soll als Motor betrieben werden und ihre Drehzahl lastunabhängig sein. Dies erreicht man - wenn das Feld konstant angenommen wird - durch entsprechendes Erhöhen oder Verringern des Ankerstromes bei Laständerung.
Die Gegen-EMK oder die Leerlaufspannung der als Generator betriebenen Gleichstrommaschine ist proportional zur Drehzahl n(Feld=const.).
Daher läSt sich für diese Aufgabenstellung das Sequenz-Prinzip anwenden. Im Meßtakt wird über die Messung der EMK die Drehzahl n bestimmt und danach im Arbeitstakt der Ankerstrom 1a entsprechend eingestellt.
Bild 6 - 1 zeigt den sequentiellen Regelkreis für den Gleichstromnebenschlußmotor. Im Vergleicher 2 wird die Regelgröße XnT vom Sollwert W des Sollwertgebers 1 abgezogen. Die Regelabweichung xnT gelangt auf den Regler 3, der die Stellgröße YnT auf das Stellglied 5 gibt. Das Stellglied 5 regelt den Ankerstrom des Ankers 6, den die Spannungsquelle 4 liefert. Im Meßtakt liefert die Gleichstromnebenschlußmaschine die Regelgröße XnT, also die EMK. Das Feld ist entweder eigen- oder fremd erregt oder durch einen Permanentmagneten hervorgerufen. (Die Stromabnahme für das Nebenschlußfeld darf bei Eigenerregung nicht am Anker, sondern muß direkt an der Spannungsquelle 4 erfolgen.) Der Taktgeber 7 liefert die für den sequentiellen Regelkreis erforderlichen Taktimpulse.
6.2 Regelung der Drehzahl der Gleichstromhauptschlußmaschine Die GleichstromhauptschluRmaschine soll ebenso wie die Gleichstromnebenschlußmaschine vom Abschnitt 6.1 als Motor betrieben werden und lastunabhängig die Drehzahl konstant gehalten werden.
IJnterschiedlich zum sequentiellen Regelkreis von Bild 6-- .1 ist im Bild 6 - 2 festzustellen, daß im MeXtakt das Feld über einen Schalter 7 durch eine Hilfsspannungsquelle 6 mit einem definierten Meßstrom beaufschlagt wird, der das magnetische Feld für die benötigte Ankerleerlaufspannung erzeugt. Im Arbeitstakt ist der Schalter 7 geöffnet, so daß der Ankerstrom aus der Spannungsquelle 4 über das Stellglied 5 und das Feld E-F durch den Anker fließt. Im Arbeitstakt arbeitet die Gleichstromhauptschlußmaschine als Gleichstromhauptschlußmotor; im Meßtakt jedoch wird die Gleichstromhauptschlußmaschine als fremderregter Gleichstromnebenschlußgenerator betrieben.
6.3 Regelung der Drehzahl der Gleichstromdoppelschlußmaschine Die Gleichstromdoppelschlußmaschine soll als Motor arbeiten und ihre Drehzahl geregelt werden. Die Regelung erfolgt wie im Abschnitt 6.1, bei der der Anker 6 zusätzlich das Hauptschlußfeld enthält.
7. Sequentielle Regelschaltung für Gleichstromnebenschlußmotore -VelocroneRegler In den folgenden Abschnitten wird eine sequentielle Regelschaltung angegeben, die für die Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren mit Permanentmagnetfeld oder Fremderregung verwendbar ist. 1)(Bei einem Gleichstromnebenschlußmotor mit eigenerregtem Feld, wird das Feld von der pulsierenden Gleichspannung U1 über eine Diode gespeist.
Parailel zum Feld liegt ein Glättungskondensator. Dies ist im Folsenden nicht weiter dargestellt.) Die Schaltung ist in 8 Module zerlegt. Sie wird in den folgenden Unterabschnitten angegeben. Hierfür liegt in Bild 7 - 6 ein Impulsdiagramm über eine Sequenz-Periode T vor, das die Spannungen zeigt: Betriebsspannung U1, Hilfsspannung U2, Taktimpuls cl, 1. Stellgröße Y*, 2. stellgröße Y**, Speicherimpuls Sy, Meßimpuls V.
Die sequentielle Regelschaltung für den Gleichstrommotor ist durch die 4 folgenden Merkmale gekennzeichnet: 1. Regelung des Einschaltzeitpunktes der Betriebsstromiufuhr in den Motor 2. Stellung der Amplitude der Betriebsspannung 3. Synchronisation mit der pulsierenden Betriebsspannung 1) Die sequentielle Regelschaltung trägt den Namen: Velotron-Regler 4. Wartezeit tw = 0 (die Meßzeit tm wird von der Arbeitszeit ta abgelöst) 7.1 Spannungsquelle Bild 7 - 1 zeigt die Gleichrichtung der Wechselspannung UN in die Spannungen U1 und U2. U2 wird durch die Zenerdiode D1.7 stabilisiert.
Der Kondensator C1.1 dient zur Glättung. Die Gleichrichtung für bei- » de Spannungen geschieht über in Brücke geschaltete Dioden D1.1 bis D1.6. Die Spannung Ui ist für den Betrieb des Motors vorgesehen, während die Hilfsspannung U2 als Speisespannung für die einzelnen Module dient, was für später nicht extra erwähnt wird.
7.2 Taktgeber Der Taktgeber von Bild 7 - 2 ist ein monostabiler Multivibrator, dessen Ruhezustand durch die Stromführung des Transistors T2.1 gekennzeichnet ist, dessen Basis durch die pulsierende Gleichspannung U1 über die Diode D2.1, den Widerstand R2.7, die Diode D2.2 und den Widerstand R2.5 an 0-Potential gelegt wird; dadurch kippt der Multivibrator in seine instabile Lage und verharrt darin die Zeit, die durch den veränderbaren Widerstand R2.6, den Widerstand R2.7 und den Kondensator C2.3 bestimmt wird. it den Kondensatoren C2.1 und C2.2 wird der Multivibrator -störunanflliger gemacht.
Ebenso zur Vermeidung von Störungen dient der Tiefpaß, der durch den Widerstand R2.7, den Kondensator 02.3, den Widerstand R2.8, den Widerstand R2.5, den Kondensator C2.1 und den Widerstand R2.3 gebildet wird. Die Diode D2.1 verhindert, daß U1 den Multivibrator wieder in Ruhelage bringt. Der Taktimpuls entsteht am Kollektor von T2.1.
7.3 Sollwertgeber In den nächsten Abschnitten werden die Funktionen der Module beschrieben, die den sequentiellen Regelkreis ausmachen. Zunächst kommt der Sollwertgeber.
Er setzt sich gemäß Bild 7 - 3 aus dem Widerstand R3.1, dem Potentiometer R3.2, dem verstellbaren Widerstand R3.3 und dem Kondensator C3.1 zusammen. L3.1 verkleinert den Wechselstrominnenwiderstand des Sollwertgebers.
7.4 Vergleicher mit Verstärker leber den Widerstand R4.1 (Bild 7 - 3) gelangt die Sollspannung W auf die Basis des Transistors T4.2, aber nur dann, wenn die Spannung V an der Basis des Transistors T4.1 O-Potential besitzt;-ties ist im Meßtakt tM während der Meßzeit tm der Fall.
Die Regelgröße X, als die EMK des als Generator betriebenen Motors während des Meßtaktes t, gelangt auf den Emitter von T4.2 über die Schutzdiode D4.5 und den Emitterwiderstand R4.3. Damit wird die Regelabweichung x = W - X gebildet (Diodenspannung Basis-Emitter von T4.2 vernachlässigt), T4.2 ist der Vergleicher. eben der Aufgabe des Vergleichens wird die Regelabweichung x von T4.2 negativ verstärkt und auf die Konstantstromquelle gegeben. Die drei Dioden D4.1 bis 04.3 begrenzen den Verstärkungshub von T4.2.
Schließlich dient der Widerstand R4.4 zum Ableiten von Ladungen, die sich zwischen Emitter von T4.2 und Diode D4.5 befinden, Durch den Aufbau des Vergleichers fließt ein geringer Meßstrom während des cßaktes in den Motor.
7.5 Konstantstromquelle Wirkt der Vergleicher mit Verstärker auf die Konstantstromquelle (Bild 7 - 3) nicht ein, bekommt der Transistor T5.1 seine Basisspannung aus der Spannungsteilung von U2 durch die Widerstände R5.1 und R5.2. Der Emiterwiderstand R5.3 ist verstellbar. Die Konstantstromquelle wirkt so: Je größer die Regelabweichung, desto größer der Kollektorstrom von T5.1, der den Ladekondensator C6.1 von Bild 7 - 4 speist.
7.6 Ladekondensator mit Schwellwertschalter Die Schaltungsanordnung von Bild 7 - 4 dient als Strom /Zeit-Wandler, der umso eher einen- Impuls Y** abgibt, je höher der Stromwert Y* ist.
Der Ladekondensator C 6.1 wird über den Transistor T6.1 entladen, wenn seine Basis über das Differenzierglied Widerstand R6.1, Kondensator C6.2 und Widerstand R6.2 angesteuert wird. Dies geschieht in einer Sequenz-Periode durch den positiven Speicherimpuls Sy, wenn der Meßtakt zu Ende ist, oder durch den positiven Taktimpuls c, wenn die voraufgegangene Sequenz-Periode T nur aus dem Meßtakt t bestand. (Also tM = T) Der Schwellwertschalter ist ein Schmitt-Trigger, der aus den Widerständen R6.4, R6.5 und R6.7, den Transistoren T6.2 und T6.3 und der Zenerdiode 06.3 zur Potentialverschiebung aufgebaut ist.
Dbersteigt die Spannung am Ladekondensator C6.1, das ist die erste Stellgröße Y* (genauer ist die erste Stellgröße Y* der Strom aus der Konstantstromquelle, der in den Ladekondensator C6.1 fließt), die obere Schaltspannung des Schmitt-Triggers, so erscheint am Ausgang des Schmitt-Triggers die 2. Stellgröße Y**, die jedoch nach kurzer Zeit wieder verschwindet, da der Speicherimpuls Sy durch die 2. Stellgröße Y** ausgelöst und der Ladekondensator C6.1 über T6.1 entladen wird; dies bewirkt auch ein Zurückfallen des Schmitt-Triggers in die Ausgangslage, weil seine untere Schaltspannung unterschritten wird.
7.6.1 Sonderfall In der oben beschriebenen Schaltung wird die 2. Stellgröße gesp@eichert. Soll dies nicht geschehen, so muß der Anschluß für den Speicherimpuls Sy fehlen. Der Ladekondensator C6.1 wird dann zu Beginn einer jeden Perioce entladen.
7.7 Speicher Der Speicher (Bild 7 - s) setzt sich aus den Transistoren T7.1 und T7.2 und den Widerständen R7.1, R7.Z, R7.3, R7.4, R7.5 und R7.6 zusammen. Er ist als bistabiler Multivibrator aufgebaut, der zusätzlich an den Basen der beiden Transistoren T7.1 und T7.2 Einspeisungen besitzt, um die beiden stabilen Lagen jeweils mit positiven Impulsen zu erreichen. Im Meßtakt leitet T7.1. Liefert der Schwellwertschalter am Ende des Meßtaktes die 2. Stellgröße y«e, wird T7.2 durchgeschaltet und T7.1 gesperrt. Dadurch wird der im vorigen Abschnitt erwähnte positive Speicherimpuls Sy abgegeben und die 2. Stellgröße Y** wieder zu 0. Dieser Zustand, daß T7.Z leitet, bleibt solange erhalten, bis der Taktimpuls c im nächsten Takt T7.1 wieder durchschaltet. Diese Zeitdauer ist die Zeit des Arbeitstaktes t; denn der Transistor T7.2 liefert seinen Impuls an das Stellglied.
7.8 Stellglied Die Transistoren T8.3 und T8.5 (Darlington-Schaltuny) von Bild 7 - 5 bilden den Leistungsteil des Stellgliedes, die im Arbeitstakt den Strom von der Spannung U1 über den Widerstand R8.7, die Schutzdiode D8.3 am Anschluß U 1g (U 1geregelt) auf den Motor geben. Die Diode D8.4 löscht den induktiven Ankerstrom des Motors.
Die Betriebsspannungsbegrenzung auf U besorgt der Transistor lgmax T8.2, der die Sollspannung W durch die Schutzdiode D8.2 und die Zenerdiode D8.1 erhöht auf die Basis des Transistors T8.3 gibt und dort die Spannung nicht höher werden läBt als die Sollspannung W addiert um die Dioden und die Zenerspannung.
Die Begrenzung des Betriebsstromes als Kurzschlußschutz des Leistungstransistors geschieht durch den Transistor T8.5, der den Strom an der Basis von T8.3 ableitet. sobald die Basis-Emitter-Knickspannung vom Transistor T8.5 überschitten wird.
Der Impuls für das Stellglied wird vomtTransistor T7.2 bereitgestellt.
Im Meßtakt, wenn der Transistor T7.2 gesperrt ist, leitet der Transistor T8.1, da mit seiner Basis über den Widerstand R8.1 und den Kollektor von T7.2 eine Verbindung besteht. Während des Arbeitstaktes sperrt T8.1 und der Strom kann von der Betriebsspannung U1 über die Widerstände R8.2 und R8.1 auf die Basis von T8.3 gelangen; damit kann ein Betriebsstrom in den angeschlossenen Motor fließen Zu Beginn des Arbeitstaktes soll die durch die Sollspannung W vor gegebene Betriebsspannung nicht in kurzer Zeit ansteigen, um Funkstörungen zu vermeiden. Dies wird durch den Kondensator C8.1 erreicht, der zunachst über die Widerstände R8.2 und R8.3 aufgeladen werden muß.
Die Spannung, steigt daher an der Basis des Transistors T8.3 langsam an. Am Ende des Arbeitstaktes muB sich der Kondensator C8.1 über R8.3 und den Transistor T8.1 entladen, dadurch werden ebenfalls Funkstörungen vermieden, die durch steile Ausschaltflanken entstehen.
7.9 Impulsdiagramm In diesem Abschnitt soll dem Signalfluß des sequentiellen Regelkreises für Gleichstrommotore anhand des Impulsdiagramms Bild 7 - 6 nachgegangen werden, der durch die einzelnen Module entsteht.
7.9.1 Allgemeine Beschreibung des Diagramms Das Diagramm hat auf der Ordinate die Spannung der verschiedenen Meßpunkte und auf seiner Abszisse die Zeit abgetragen. Dargestellt ist eine Sequenz-Periode T mit den Zeiten des taktes tM und des Arbeitstaktes tA. Die Meßtaktzeit tM bildet sich aus der Summe der Zeiten t5 für das Abklingen von Störspannungen und tm für die Messungen der Gegen-EMK des Motors. Der Arbeitstakt enthält nur seine Arbeitszeit ta; die Wartezeit tw ist in dieser Regelschaltung stets O. An den Meßvorgang schließt sich also sofort die Energiezufuhr in den Motor an. Da die Arbeitszeit ta verändert wird, also von Sequenz-Periode zu Sequenz-Periode einen anderen Wert annimmt, ändert sich auch die Meßzeit von einer Sequenz-Periode auf die andere. Die Zeit bis zum Beginn der Energiezufuhr wird, abgesehen von ts, für die Messung der Gegen-EMK voll ausgenutzt. Das Verhältnis der beiden Taktzeiten tA/tM ist im allgemeinen nicht konstant, es ändert sich proportional mit den Lastanderung2n an der Motorwelle. Wird die Last größer, steigt auch das Taktverhältnis tA/tM.
Im Bild 7 - 6 ist dies durch den waagerechten Doppelpfeil angedeutet. Insbesondere ist das Taktverhältnis 0, wenn die Zeit des Arbeitstaktes L'- ist. Es ist aber stets kleiner als (T-ts)lts.
7.9.2 Betriebsspannung U1, Hilfsspannung U2 Die Spannungsquelle liefert die Betriebsspannung U1 als pulsierende Gleichspannung und die stabilisierte Hilfsgleichspannung Uz.
7.9.3 Taktimpuls c Vom Taktgeber kommt der Taktimpuls c, der mit dem Nullwerden der Spannung U1 synchronisiert ist und damit seine feste Taktperiode T erhält. Die Zeitdauer des Vorhandenseins des Taktimpulses wurde gleich der Störzeit ts gewählt, um die magnetische Energie der Ankerinduktivität des Motors währenddessen abzubauen. Nach dieser Zeit kann dann die Messung der Gegen-EMK vorgenommen werden.
7.9.4 Meßimpuls V Der Meßimpuls V ist die Summe aus Taktimpuls c und Speicherimpuls Sy. Er gibt zum einen den Vergleicher während der Meßzeit tm zum dessen der Gegen-EMK X frei.
Zum anderen wird mit der positiven Flanke des Meßimpulses V der Ladekondensator L6.1 über den Transistor T6.1 (Bild 7 - 4) entladen. Die Amplitude AV2 ist deswegen größer als AVI, um eine größere Störsicherheit zu erreichen; denn wenn der Speicherimpuls Sy den Ladekondensator C6.1 schon entladen hat, soll der Taktimpuls dies nicht mehr vornehmen.
7.9.5 Stellgrößen Y*, Y** Die Konstantstromquelle liefert die erste Stellgröße Y*, die zunächst bis zum Ende von t5 aus einem Grundstrom besteht, der den Ladekondensator C6.1 in Bild 7 - 4 auflädt. Während der Messung steigt der Strom und damit auch die Spannung am Ladekondensator bis zu einem Höchstwert am Ende des Meßtaktes; darauf beginnt der Arbeitstakt und der Ladekondensator wird zunächst entladen und mit dem konstanten Grundstrom wieder geladen. Am Beginn der nächsten Meßzeit tm wird der Ladekondensator eine Vorspannung besitzen, die umso höher liegen wird, je langer dieser vorangehenue Arbeitstakt ist. Dadurch wird der Wert der 2. Stellgröße Y bei der nachsten Sequenz-Periode berücksichtigt.
Für die 2. Stellgröße Y** erscheint nur ein kurzer Impuls, der nur während des Entladevorganges des Kondensators D6.1 entsteht.
7.9.6 Speicherimpuls Sy Durch die 2. Stellgröße Y** wird der Speicherimpuls Sy gesetzt, bis er am Ende des Arbeitstaktes durch den Taktimpuls c gelöscht wird.
7.9.7 Regelgröße X, geregelte Betriebsspannung Ug und Sollspannung W Der unterste Graph von Bild 7 - 6 zeigt den Spannungsverlauf am Ausgang des Stellgliedes. Zunächst entlädt sich die Ankerinduktivität während der Zeit ts; anschließend in der Meßzeit wird die Gegen-EMK des Motors gemessen, die im Vergleicher von der Sollspannung W abgezogen wird.
Nach dem Meßtakt schaltet der Leistungstransistor des Stellgliedes die Betriebsspannung U1 auf den Motor mit einem allmählichen Spannungsanstieg durch. Gleichzeitig erfährt die Betriebsspannung U1 eine Amplitudonbegrenzung auf U1g die durch die Sollspannung W vorgegeben ist.
7.10 Drehrichtungsumkehr des Gleichstromnenschlußmotors Die Drehrichtungsumkehr des Gleichstromnebenschlußmotors M erfolgt gemäß Bild 7 - 7 mit zwei Schaltern, 61 für Rechtslauf und S2 für Linkslauf, die je mit einem Wechselkontakt bestückt sind. Ohne die Dioden D14:)4 ist die Schaltung wie eine übliche Drehrichtungsumkehr-Schaltung aufgebaut. Die Dioden sollen verhindern, daß für den als Generator betriebenen Motor, wenn beide Schalter nicht gedrückt oder beide gedrückt sind, Kurzschlußbetrieb vorliegt.
Ist keiner der Schalter gedrückt, kann kein Strom durch den Motor fließen, da er nur an einem Pol angeschlossen ist. Es kann aber auch kein Strom vom Motor her über die Schalter gelangen, da die beiden Dioden D1 und D2 so geschalte sind, daß ein Stromfluß vom Motor über die Schalter und die ohne die Dioden vorhandene Kurzschlußbrücke stattfinden kann.
Ebenso verhält es sich, wenn sowohl sr Schalter S1, als auch der Schalter S2 gleichzeitig gedrückt sind. Jetzt verhindern die Dioden D3 und 04 einen Stromfluß vom Motor her.

8. Definition der verwendeten Symbole

Symbol Bezeichnung Definition

t Beginn der sequentiellen

Regelung

T Periodendauer einer T>0; T =

Sequenz-Periode T = t +t +t +t

s@@m@@w@@a

n Drehzahl oder

Nummer der Sequenz-Periode n>D; ganzzahlig

tM Zeit des Meßtaktes D<tM#T; tM = ts+tm

ts Störzeit D#ts<tM

tm Meßzeit D<tm#tM

tA Zeit des Arbeitstaktes D#tA<T; tA = tw+ta

tw Wartezeit D#tw#tA

ta Arbeitszeit D#ta#tA

c Taktimpuls c = T,{tM|tA|ts|tm|tb|ta|}

W FührungsgröBe

X Regelgröße

x Regelabweichung x = W-X

Y Stellgröße

weiters Größen siehe auch Seite 27 9. Literaturverzeichnis [1] L. Merz Grundkurs der Regelungstechnik München/Wien 1967 [2] J. Tschauner Einführung in die Theorie der Abtastsysteme München 1960 [3] W. Nürnberg Die Prüfung elektrischer Maschinen Berlin/Heidelberg/New York 1965 [4] E. Philippow Taschenbuch Elektrotechnik Berlin 1965

Claims

patentansPrüche 14 Verfahren zu. Betrieb einer Anlage nach dem Sequenz-Prinzip, dadurch gekennichnet, daß der Betrieb dieser Anlage in Informationstakte und Arbeitstakte zeitlich zerlegt ist, daß während des Informationstaktes der Informationsaustausch stattfindet und daß während des Arbeitstaktes der Energieaustausch zum Betrieb der Anlage vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Information eines Informationstaktes mit der Information des vorhergehenden Informationstaktes verknüpft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Informationstaktes Energie für die Übertragung der Information und Energie für die Informationsgewinnung ausgetauscht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Informationsaustausch ein Zeitintervall liegt, in dem die Information störena beeinf ussenden Übergangsgrößen, hervorgerufen durch den Zustandsübergang der Anlage von Energieaustausch in Informationsaustausch, abgeklungen sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Energieaustausch ein Zeitintervall liegt, in dem den Betrieb der Anlage storend beeinflussenden UbergangsgröBen, hervorgerufen durch den Zustandsübergang von Informationsaustausch in Nicht-Informationsaustausch, abgeklungen sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitstakt zeitlich zerlegt ist in eine Wartezeit, in der kein Energieaustausch stattfindet, und in eine Arbeitszeit, in der die Betriebsenergie ausgetauscht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß die Zeit des Informationstaktes sowie des Arbeitstaktes konstant ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge der Faare: (Informations-, Arbeitstakt) periodisch ist und die Sequenz-Perioden bilcen.
9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgeber den sequentiellen Betrieb einer Anlage regelt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber eie Sequenz-4er-iode mit einer vorgegebenen Frequenz einer Wechselspannung synchronisiert.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisation mit der doppelten wie der vorgegebenen Frequenz geschieht.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber die Zeiten innerhalb einsr Sequenz-Periode bestimmt.

13. Verfahren für sequentielle Regelkreise nach Anspruch 1-12, dadurch sekennzeichnet, daß die während des Informationstaktes gewonnene Information einer Anlage als Regelgrößen zur Stellung des Energieaustausches während des Arbeittaktes dient und damit ein Regelkreis entsteht.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer dies wnergieaustausches gestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des Energieaustausches gestellt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Energie austausches gestellt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Energieaustausches gestellt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 13-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgr@ße der vorhergehenden Sequenz-Periode mit der SteligrdBe der betrachteten Sequenz-Periode verknüpft wird.

19. Verfahren nach Anspruch 13-17, dadurch gekennzeichnet, daB die Regelgröße der vorhergehenden Sequenz-Periode mit der RegelgröBe der betrachteten Sequenz-Periode verknüpft wird.

20. Verfahren nach Anspruch 13-17, dadurch gekennzeichnet, daB die Regelabseichung der vorhergehenden Sequenz-Periode mit der Regelabweichung der betrachtpten Sequenz-Periode verknüpft wird.

21. Verfahren nach Anspruch 13-20, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelung csequentiellen Regelkreises eine Steuerung des Energieaustausches überlagert ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung den Energieaustausch begrenzt.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieaustausch auf eihen Höchstwert begrenzt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieaustausch auf einen Niedrigstwert begrenzt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 21-24, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Energieaustausches gesteuert wirdr 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des Energieaustausches gesteuert wird.

27. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Energieaustausches gesteuert wird.

28. Verfahren nach Anspruch 21-27, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude es Energieaustausches gesteuert wird.

9. Verfahren zur Drehzahlregelung von Gleichstrom- oder Wechselstrommaschinen nach Anspruch 1-28, dadurch gekennzeichnet, daß die gleiche Betriebsweise der Naschine (Motor bzw. Generatorbetrieb), die während des Arbeitstaktes vorliegt, auch während des Informationstaktes in definierter Form erhalten bleibt, daß aus Der Information der Ankerspannung die induzierte elektromotorische Kraft der Maschine aufgrund der eindeutig definierten Betriebsweise der Maschine abgeleitet werden kann.

0. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß bei Motorbetrieb der Maschine infolge der gespeicherten kinetischen Energie des Ankers bzw. Rotors, sowie der mechanisch gekuppelten Bauteile die Rotation des Ankers bzw. Rotors erhalten bleibt.

31. Verfahren nach Anspruch 29-30, dadurch gekennzeichnet, daß über den Anker-bzw. motorstrom die Maschinenleistung gesteuert wird.

32. Verfahren nach Anspruch 29-31, dadurch gekennzeichnet, daß über den Feldstrom.

die Maschinenleistung gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 29'32, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklung cer Maschine während des Informationstaktes an eine Spannungsquelle angeschlosser wird, um einen definierten FeldfluB zur Induktion einer elektromotorischen Kraft zu erzeugen.

34. Vorrichtung für eihe Spannungsquelle nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Spannungsquelle als Ladungsspeicher einen Kondensator enthält, der während des Arbeitstaktes aufgeladen wird.

35. Vorrichtung für eine Spannungsquelle nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle aus einem elektrochemischen Element besteht.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrochemische Element während des Arbeitstaktes regeneriert wird.

37.Vorrichtung nach Anspruch 33-36, dadurch gekennzeichn@t, daß die Spannungs-@uelle. durch eine Halbleiterschaltung verwirklicht wird.

38.

Velotrpn-Regler zum Durchführen des Verfahrens für die Regelung von Gleichstrommotores nach Anspruch 29-37, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebswechselspannung durch in brücke geschaltete Gleichrichter in einen pulsierenden Gleichstrom verwandeln wird, daß eine Hilfsspannung zum Betreiben der Scheltungsmodule erzeugt wird, daß ein Sollwertgeber eine Sollspannung liefert, die auf einen Vergleicher gelangt, daß der Vergleicher durch einen Meßstrom den Motorbetrieb w hrer, les Informationstaktes aufrechterhält, daß cr Jergleicher die Regelabweichung liefert, indem der durch den Meßstrom hervorqerufene Spannungsabfall als Regelgröße von dem Sollwert abgezogen wird, dar die Regelabweichung auf einen Regler gelangt, daß der Regler die Regelabweichung begrenzt, daß der Regler das Stellglied ansteuert, dati das stellglied die Amplitude der pulsierenden Gleichspannung auf einen höchstwert begrenzt, daß oas Stellglied den Motorstrom auf einen Höchstwert begrenzt und arr am Atjsgang des Stellgliedes eine Diode in Gegenrichtung zur Betriebsspannung ces Motors für die Begrenzung der negativen Spannungsspitzen geschaltet ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler aus einem Verstärker besteht und daß der Regler die Regelabweichung in eine Zeit umwandelt.

40. Vorrichtung des Reglers zur Stellung des Einschaltzeitpunktes der Betriebs s@annungszufuhr nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkte Regelabweichung eine Konstantstromquelle proportional steuert, daß ein Ladek ndensator durch die Konstantstromquelle mit der ersten Stellgröße geladen wirc, daß ein Schwellwertschalter bei einem oberen Bpannungsbetrag in einen anderen Zustand übergeht und die zweite Stellgröße liefert, daß die zweite Stellgröße auf einen Speicher gegeben wird, der die zweite Stellgröße b'is zur neuen Sequenz-Periode speichert, daß der Speicher das Stellglied ansteuert', daß entweder die zweite Stellgröße oder, falls in einer Sequenz-Periode die zweite Steligröße ausbleibt, der Taktimpuls den Ladekondensator entlädt, daB nach dem Entladen der Ladekondensator erneut geladen wird und daß der Ladekondensator beim nächsten Informationstakt eine Vorspannung proportional zur zweiten Stellgröße der vorhergehenden Sequenz-Periode besitzt.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladekondensator am Anfang einer neuen Sequenz-Periode durch den Taktimpuls entladen wird.

42. Vorrichtung des Reglers nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausscnaltzeitpunkt der Betriebsspannungszufuhr gestellt wird.

43. Vorrichtung nach Anspruch 38-42, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelung eine Steuerung zur Begrenzung der Betriebsspannungsamplitude überlagert ist, caß die Begrenzung proportional mit der Sollspannung verstellt wird.

44. Vorrichtung nach Anspruch 38-42, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelung eine Steuerung zur oberen Begrenzung der Dauer der Betriebsspannungszufuhr überlagert ist, daß die Begrenzung proportional mit der Sollspannung verstellt wird.

Cj Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelabweicnung in eine proportionale Spannung umgewandelt wird.

46. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler die Regelabweichung in einen proportionalen Strom umwandelt, daß ein Kondensator mit em Lrm zur Mittelwertbildung mit dem Wert der vorhergehenden Sequenz-Periode bea@fschlagt wird.

47. Vorrichtung nach Anspruch 38, 45-46, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelung einer steuerung zur Begrenzung der Betriebsspannungsamplitude überlagert ist und *d£ cie Begrenzung proportional mit der Sollspannuny verstellt wird.

Gd. Vorrichtung nach Anspruch 38, 45-46, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelung eine Steuerung zur oberen Begrenzung der Dauer der Betriebsspannungszufuhr über agert ist und daß die Begrenzung proportional mit der Sollspannung verstellt wird.

49. Verfahren zur Regelung der Drehzahl von Gleichstrommotoren nach Anspruch 29-37, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einer Wechselspannung überlagerten Gleichspannung betrieben wird, daß der Informationstakt dadurch entsteht, oaß zeitweise die mit der Wechselspannçng überlagerte Gleichspannung unter die induzierte gegenelektromotorische Kraft des Motors sinkt, daß die induzierte @egenelektromotorische Kraft in dieser Zeit gemessen wird, daß der Meßwert von einem Sollwert abgezogen wird und daß diese Differenzspannung über einen Regler auf das-Stellglied zur Stellung der Motorleistung gelangt, so daß eine Regelung entsteht.

50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Wechselspannung überlagerte Gleichspannung durch Gleichrichtung einer Wechselspannunç entsteht.

51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung aus einer sinusförmigen Wechselspannung entsteht.

52. Vorrichtung der Drehrichtungsumkehr des Gleichstrommotors durch zwei Schalter - der eine für Rechtslauf, der andere für Linkslauf - mit jeweils einem Umschaltkontakt nach Anspruch 38-51, dadurch gekennzeichnet, daE jeweils der gemeinsame Umschaltkontaktanschluß eines Schalters an den Gleichstrommotor angeschlossen ist, daß zwei Dioden im positiven Zuleiter in Durchlaßrichtung parallel und an die Ruhekontaktanschlüsse der Schalter angeschlossen sind und daß zwei Dioden in der negativen Zuleitung in Durchlaßrichtung parallel und an die Arbeitskontaktanschlüsse der Schalter angeschlossen sind.

53. Verfahren nach Anspruch 1-28, dadurch gekennzeichn@t, daß die Informationszeit zerlegt ist in eine Zeit, in der Adressen für Bauteile einer Anlage übermittelt werden, und in eine Zeit in der Befehle oder Werte für Bauteile einer Anlage übertragen werden.

54. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Information in analoge und bzw. oder digitaler Form unidirektional und bzw oder bidirektional u7ertragen wird.

55. Verfahren nach Anspruch 53 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Lokomotiven, Wegen und sonstigen beweglichen Funktionsteilen sowie Weichen, Signalen, Lampen und sonstigen festen Funktionsteilen einer Modelleisenbahnanlage die Informationsenergie und die Arbeitsenergie ausgetauscht werden, daß die Information zur Stuuurung der Funktionsteile dient, daß diu Information zur Regelung der Funktionsteile dient und daß die Information zur Zustandsmeldung der Funktionsteile dient.

56. erfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsenergie und die Arbeitsenergie für die festen Funktionsteile über die gleichen elektrischen Leiter ausgetauscht wird Wie für die beweglichen Funktionsteile der Modelleisenbahnanlage, daß zu diesem Zweck die festen Funktionsteile elektrisch mit diesen elektrischen L@itern für die beweglichen Funktionsteile verbunden sind.

57. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter für die beweglichen Funktionsteile durch die Schi@nenanlage der Modelleisenbahnanlage gebildet sind.

58. Verfahren nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen als Daten für Programme einer Datenverarbeitungsanlage ausgewertet werden und daß die durch die Programms erzeugten Daten als Inforeationen für einen Modellbahnbetrieb einer Uodelleisenbahnanlage dienen.