DE2553119C2 - Positionsregeleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Positionsregeleinfichtung, die als Antrieb einen mit einem Tachogenerator gekuppelten, drehzahlgeregclten Motor aufweist, i>ei der der Tachogenerator den Drehzahlistwert für den Drehzahlregler liefert und der Sollwert für den Drehzahlregler durch einen überlagerten Positionsregler vorgegeben ist.

Eine solche Positionsregeleinrichtung ist durch die Eeitschrift »Technische Rundschau« Nr. 8 vom 25. 2. 1975, S. 19, bekannt. Für die Erfassung der für die Regelung jeweils erforderlichen Istwerte ist bei Jieser bekannten Positionsregeleinrichtung sowohl für den Drehzahlregler als auch den Positionsregler jeweils ein gesonderter Istwertgeber vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Istwerterfassung zu vermindern.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei der eingangs beschriebenen Positionsregeleinrichtung nach der Erfindung dadurch, daß ein kollektorloser Tachogenerator mit mindestens einem Lagegeber für den Läufer des Tachogenerators vorgesehen ist und die Lagesignale dieses Lagegebers als Istwert für den IPositionsregler verwendet sind. Die Verwendung eines kollektorlosen Tachogenerator hat den Vorteil, daß als IDrehzahlistwert unmittelbar eine Gleichspannung zur Verfügung steht. Damii entfällt eine nachträgliche Gleichrichtung der drehzahlproportionalen Tachospannung. Die Lagesignale des bei einem koilcktorlosen Tachogenerator erforderlichen Lagegebers dienen außer zur Steuerung der Kommutierung des Tachogenerators auch als Ist-Wert für den Positionsregler. Damit ist der bei der bekannten Positionsregeleinrichtung erforderliche Aufwand für die Bildung der einzelnen Istwerte wesentlich reduziert.

Besonders vorteilhaft ist es, daß als Lagegeber ein Hallgcnerator vorgesehen ist, dessen Hallspannung als Istwert für den Positionsregler dient Für verschiedene Anwendungsfälle kann es störend sein, daß die Anzahl der während einer Umdrehung des Läufers des Tachogenerators abgegebenen Lagesignale durch die Polzahl des Tachogeneratorläufers festgelegt ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Anzahl der abgegebenen Lagesignale von der Polzahl des Tachogeneratorläufers dadurch unabhängig gemacht werden, daß am Läufer des Tachogenerators eine gesonderte Magnetspur mit abwechselnder Folge von Nord- und Südpolen vorgesehen und dieser Magnetspur ein Hallgenerator für die Istwerterfassung des Positionsreglers zugeordnet ist.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Gegenstand der Erfindung nachfolgend näher beschrieben.

Da das Gesamtschaltbild der Positionsregeleinrichtung durch den eingangs genannten Stand der Technik bekannt ist, wird die Erfindung im Nachfolgenden nur an Hand des elektrischen Schaltbildes des Tachogenerators beschrieben.

Mit 1 ist der permanentmagnetische Läufer eines Tachogenerators bezeichnet. Dieser Tachogenerator besitzt Ständerwicklungen 2 und 3. die über l.eistungsiransistoren 4 und 5 einschaltbar sind. Für die Steuerung dieser Leistungstransistoren ist als l.agegebei ein Hallgenerator 6 vorgesehen, der in dem Tachogenerator räumlich so angeordnet ist, daß er durch das magnetische Feld des Läufers 1 beeinflußt wird. Die Hallspannungsanschlüsse des Hallgenerators 6 sind an die Eingänge eines Hallspannungsverstärkers 7 geführt. Der Ausgang des Hallspannungsverstärkers 7 ist direkt mit der Basis des Leistungstransistors 5 und über eine Umkehrstufe 8 mit der Basis des Leistungstransistors 4 verbunden. Die Leistungstransistoren 4 und 5 werden somit abwechselnd auf- und zugesteuert. Die Stromversorgung des Hallspannungsverstärkers 7 und des Hallgenerators 6 erfolgt über eine mit Mittelanzapfung versehene Gleichspannungsquelle U. Die Mittelanzapfung ist an Erdpotential geführt.

Weiterhin ist ein Posittionsregler 9 dargestellt, dessen Ausgangssignal den Sollwert für einen nachgeschalteten Drehzahlregler 10 bildet. Das Ausgangssignal des Drehzahlreglers 10 kann wiederum als Sollwertsignal für einen nachgeschalteten Stromregler dienen. Dem Positionsregler 9 wird über einen einstellbaren Widerstand 11 ein Positionssollwert vorgegeben. Als Positionsistwert erhält der Positionsregler 9 das Ausgangssignal des Hallspannungsverstärkers 7. Die in den Ständerwicklungen 2 und 3 induzierte Spannung ist der Drehzahl des Läufers 1 proportional. Diese Spannung dient daher als Drehzahlistwert und wird als solche dem Drehzahlregler 10 zugeführt.

Bei der beschriebenen Positionsregeleinrichtung liefert der ohnehin notwendige Tachogenerator sowohl den Istwert für den Positionsregler als auch für den Drehzahlregler. Ein gesonderter Geber für die Erfassung des Positionsistwertes ist somit nicht mehr erforderlich.

Bei Positionsregeleinrichtungen, die mit einer hohen Genauigkeit arbeiten müssen, ist eine entsprechend große Anzahl von Lagesignalen pro Umdrehung des Läufers 1 erforderlich. Wenn diese hohe Anzahl von Lagesignalen mit der gegebenen Polzahl des Läufers 1 nicht erreicht werden kann, so kann an dem Läufer 1 des Tachogenerators eine gesonderte Magnetspur mit einer entsprechend hohen Polzahl vorgesehen werden. Das Anbringen einer de-artigen Magnetspur erfordert

praktisch keinen Mehraufwand. Lediglich ein zusätzlicher Hallgenerator muß der Magnetspur zugeordnet werden. An Stelle des die Kommutierung der Ständerwicklung steuernden Hallgenerators wird dann dieser zusätzliche Hallgenerator an den Positionsregler 9 angeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Positionsregeleinrichtung, die als Antrieb einen mit einem Tachogenerator gekuppelten, drehzahlgeregelten Motor aufweist, bei der der Tachogenerator den Drehzahlistwert für den Drehzahlregler liefert und der Sollwert für den Drehzahlregler durch einen überlagerten Positionsregler vorgegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein kollektorloser Tachogenerator mit mindestens einem Lager (6) für den Läufer (1) des Tachogenerators vorgesehen ist und die Lagesignale dieses Lagegebers (6) als Istwert für den Positionsregler (9) verwendet sind.

2. Positionsregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagegeber ein Hallgenerator (1) vorgesehen ist, dessen Hallspannung als Istwert für den Positionsregler (9) dient.

3. Positionsregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Läufer (1) des Tachogenerators eine gesonderte Magnetspule mit abwechselnder Folge von Nord- und Südpolen vorgesehen und dieser Magnctspur ein Hallgcncrator für die Istwerterfassung des Positionsreglers (9) zugeordnet ist.