DE444049C

DE444049C - Device for route control of electric motors

Info

Publication number: DE444049C
Application number: DEG51704D
Authority: DE
Inventors: Walter Schaeffer
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1920-08-10
Filing date: 1920-08-10
Publication date: 1927-05-18

Description

Einrichtung zur Tourenregelung elektrischer Motoren. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Tourenregelung für elektrische Motoren und unterscheidet sich von den bisher bekannt gewordenen Einrichtungen dadurch, daß jede Art stufenweise wirkender Schalter oder Relais in Fortfall kommt, indem die Regelung kontinuierlich arbeitet. Dies Ziel wird dadurch erreicht, daB von der zu regelnden Maschine ein Wechselstrom erzeugt wird, der von einem Resonanzkreis übernommen, nach Gleichrichtung und Verstärkung zur magnetischen Beeinflussung solcher an sich bekannten Regelungsmittel benutzt wird, die durch Veränderung der magnetischen Induktion wirken, z. B. indem das Feld eines Gleichstrommotors oder die Induktion einer Vorschaltdrossel beeinflußt wird.Device for route control of electric motors. The invention refers to a device for route control for electric motors and differs from the previously known facilities in that any type of step-wise switch or relay is eliminated by the Regulation works continuously. This goal is achieved in that from the to regulating machine an alternating current is generated, which is taken over by a resonance circuit, after rectification and amplification for magnetic influencing of such in itself known control means is used by changing the magnetic induction act, e.g. B. by the field of a DC motor or the induction of a series reactor being affected.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. In Abb. r ist die Anwendung des Erfindungsgedankens auf Radiostationen (Maschinensender) wiedergegeben. Die Anlage besteht aus einem Dreiphasenmotor 11,1, dessen Stromzuführung über die einem dreiphasigen Netz N entnommenen Leitungen d, b und c erfolgt und der seinerseits z. B. eine Hochfrequenzmaschine H antreibt. Letztere liefert Strom in die mit V erlängeningsmitteln versehene Antenne A.The invention is illustrated in several examples with reference to the drawings Embodiments shown. In Fig. R is the application of the inventive idea reproduced on radio stations (machine transmitters). The system consists of one Three-phase motor 11.1, whose power supply is taken from a three-phase network N. Lines d, b and c takes place and which in turn z. B. a high frequency machine H drives. The latter supplies power to the antenna provided with extension means A.

Die Tourenzahl des Motors 11I wird nun beispielsweise gemäß Abb. z in folgender Weise konstant erhalten: In induktiver Kopplung mit der Antenne befindet sich ein abgestimmter Kreis K, dessen Energie durch Gleichrichter G gleichgerichtet wird. Der Gleichstrom wird vom Gleichrichter - Kondensator C abgenommen und zu einer Kathodenröhre R geführt. Die Schaltung ist dabei so getroffen, daß das Gitter der Röhre R positive Beladungen durch den Gleichstrom erhält. Im Anodenkreis der Röhre R liegt eine Magnetspule S, die auf die Kerne T von Drosselspulen einwirkt, deren Wechselstromwicklungen in die Leitungen a, b, c geschaltet sind.The number of revolutions of the motor 11I is now kept constant in the following way, for example according to FIG. The direct current is taken from the rectifier capacitor C and fed to a cathode tube R. The circuit is designed in such a way that the grid of the tube R receives positive charges from the direct current. In the anode circuit of the tube R there is a magnetic coil S which acts on the cores T of choke coils, the alternating current windings of which are connected to the lines a, b, c.

Die Wirkungsweise der Drosselspulen besteht darin, daß durch sie ein gewisser Widerstand gegeben ist, der umgekehrt abhängig von der Vormagnetisierung der Eisenkerne T ist: Durch Erhöhung der Vormagnetisierung der Kerne wird eine Verringerung des Widerstandes der Drosseln und damit eine Spannungserhöhung am Motor erieicht, die ihm eine größere Tourenzahl gibt, während bei Schwächung der Vormagnetisierung die Motorspannung und seine Tourenzahl fällt. Durch entsprechende Vorniagnetislerung mittels der Spule S kann also die Tourenzahl des Motors M geregelt werden. Dies geschieht nun gemäß dem dargestellten Schaltungsbeispiel in folgender Weise: Es sei angenommen; daß der Kreis K auf die Welle)., abgestimmt ist, während in der Antenne A die Welle 1" vorhanden ist. Hierbei ist weiter vorausgesetzt, daß die Welle A" kleiner als die Welle 2,1 ist. In Abb. z ist die Resonanzlage des Kreises K dargestellt. Man sieht aus dieser Abbildung, daß der Kreis K sich höher aufschwingt, wenn die ihn erregende Welle sich dem Wert .?1 nähert, wenn also die Welle größer wird, d. h. also schließlich, wenn die Tourenzahl des Motors M abfällt. Im entgegengesetzten Falle ändern sich die Verhältnisse im umgekehrten Sinne. Es ist zweckmäßig, die elektrischen Verhältnisse so zu bemessen, daß bei Änderungen von eine mehr als proportionale Tourenzahländerung des Motors bewirkt wird.The mode of operation of the choke coils is that they give a certain resistance, which is inversely dependent on the premagnetization of the iron cores T: By increasing the premagnetization of the cores, a reduction in the resistance of the chokes and thus an increase in voltage on the motor is achieved there is a greater number of revolutions, while the motor voltage and its number of revolutions fall when the premagnetization is weakened. The number of revolutions of the motor M can thus be regulated by means of the coil S in advance. This is now done according to the circuit example shown in the following way: It is assumed; that the circle K is matched to the wave)., while the wave 1 ″ is present in the antenna A. Here it is further assumed that the wave A ″ is smaller than the wave 2.1. The resonance position of circle K is shown in Fig. Z. It can be seen from this figure that the circle K swings up higher when the wave that excites it approaches the value. In the opposite case, the situation changes in the opposite sense. It is advisable to dimension the electrical conditions in such a way that changes in the number of revolutions of the engine are more than proportional.

Statt den verstärkten Gleichstrom auf Drosseln D einwirken zu lassen, können natürlich auch alle anderen denkbaren magnetischen Regelungen verwendet werden, indem z. B. direkt auf den Rotor oder auf eine besondere von einem synchronen Motor angetriebene Zusatzmaschine gearbeitet wird. Ferner kann man zur Erregung des Kreises K statt der Antennenfrequenz ,1o auch eine besondere, lediglich für die Regelwirkung erzeugte Hilfsfrequenz verwenden, deren Ursprung entweder im Motor M, in der Hochfrequenzmaschine H oder in einer besonderen, durch den Motor M zwangläufig angetriebenen Maschine liegt.Instead of allowing the increased direct current to act on chokes D, Of course, all other conceivable magnetic controls can also be used, by z. B. directly on the rotor or on a special one from a synchronous motor driven auxiliary machine is being worked. Furthermore, one can excite the circle K instead of the antenna frequency, 1o also a special one, only for the control effect Use generated auxiliary frequency, whose origin either in the motor M, in the high-frequency machine H or in a special machine positively driven by the motor M. lies.

Die Tourenregelung nach vorliegender Erfindung kann auch. entsprechend Abb. 3 ausgebildet sein. Die Schaltung nach dieser Abbildung unterscheidet sich von der nach Abb. z dadurch, daß die Energie des Kreises K zunächst durch zwei mit Gegenkontakt arbeitende Röhren R1 und R, verstärkt wird, worauf diese verstärkten Wechselstromschwingungen im Gleichrichter G zum Zwecke der -Steuerung der Spule S gleichgerichtet werden. Die Wirkung der Schaltung ist genau gleichartig mit der nach Abb. r und auch in ihrer Herstellung nicht kostspieliger, da ciie Röhren Rl und R2 kleiner als die Generatorröhre R gehalten werden können.The tour control according to the present invention can also. corresponding Fig. 3 be designed. The circuit according to this figure is different from that according to Fig. z in that the energy of the circle K is initially divided by two with Opposite contact working tubes R1 and R, is reinforced, whereupon these reinforced AC oscillations in the rectifier G for the purpose of controlling the coil S be rectified. The effect of the circuit is exactly the same as that according to Fig.r and also not more expensive to manufacture, since the tubes Rl and R2 can be kept smaller than the generator tube R.

Eine dritte Reguliermöglichkeit ist in Abb. q. wiedergegeben.A third control option is shown in Fig. Q. reproduced.

Zur Steuerung der Regelungsmittel verwendet man hierbei eine Schwebung i.3, die durch Überlagerung der Wellelo finit einerim Kreise Q durch Röhre F erzeugten absolut konstanten Hilfswelle 4 zustande kommt.A beat is used to control the regulating means i.3, produced by superimposing the wave finite loop in a circle Q through tube F. absolutely constant auxiliary shaft 4 comes about.

Der Kreis E ist auf eine der so entstandenen Schwebungswelle #3 naheliegende Welle A,2 abgestimmt. Seine Energie wird, wie vorher beschrieben, nach erfolgter Gleichrichtung und Verstärkung der Wicklung S der Drosselspulen zugeführt.The circle E is close to one of the resulting beat wave # 3 Wave A, 2 matched. Its energy is, as previously described, after Rectification and amplification of the winding S of the inductors are supplied.

Mit Änderung von 2, (infolge Tourenänderung von M bzw. H) verschiebt sich A,;;, und die dadurch bewirkte Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Energie des Kreises K verursacht eine Stärkung oder Schwächung der V ormagnetisierung der Drosselwiderstände, ändert diese und kann somit regulierend auf die Tourenzahl des Motors M bzw. auf die Welle 2"o wirken.With change of 2, (due to tour change of M or H) shifts A, ;;, and the resulting increase or decrease in energy of the circle K causes a strengthening or weakening of the pre-magnetization of the Choke resistances, changes them and can therefore regulate the number of revolutions of the Motor M or act on shaft 2 "o.

Zweckmäßig arbeitet man auch in den in Abb. 3 und q. erläuterten Beispielen nicht mit der Maschinen- oder Antennenwelle, son- <lern, wie bereits anläßlich Abb. i erläutert, mit besonderer von der Tourenzahl abhängiger, möglichst kleiner Überwelle. Um die Regelung möglichst scharf zu präzisieren, empfiehlt es sich, der Überlagerungswelle einen verhältnismäßig kleinen und der Welle A, einen möglichst großen Wert zu geben, da man dann als Überlagerungston Schwebungen höherer Frequenz erhält, für welche die Resonanz schärfer ausgeprägt ist.It is also advisable to work in the areas shown in Fig. 3 and q. illustrated examples not with the machine or antenna shaft, but <learn how already explained on the occasion of Fig. i, with special depending on the number of tours, as small an overwave as possible. To make the regulation as precise as possible, recommends it is, the superposition wave is a relatively small one and the wave A is one to give as great a value as possible, since one then beats higher beats as the overlay tone Frequency for which the resonance is more pronounced.

Während im Vorhergehenden die Regelung lediglich für Wechselstrommotoren beschrieben wurde, soll auch noch die An«vendung der Erfindung bei Regulierung von Gleichstrommotoren näher erläutert werden. Ein solcher Fall ist in Abb.5 zweckmäßig dargestellt. 31 ist der Gleichstrommotor, H die Hochfrequenzmaschine und A die Antenne. Die Wicklung S, die gemäß einer der Schaltungen nach Abb. i, 3 und q. mit Strom gespeist wird, beeinflußt direkt die Feldwicklung W des Motors 11. Wird die Spule S stärker erregt, so wird das Feld des Motors-e-1 gestärkt und die Tourenzahl desselben herabgesetzt, während bei schwacher Erregung der Spule S der umgekehrte Vorgang in Erscheinung tritt. Um hierbei Regulierung im richtigen Sinne zu erhalten, muß 1" im abfallenden Ast der Resonanzkurve.?, liegen, d. h. größer als 2., sein. In gleicher Weise kann man die Tourenregelung auch nach Abb. 6 vornehmen. Hier wird der Strom für den Antriebsmotor 31 von einer Dynamo E geliefert, die ihrerseits beispielsweise von einem Dreiphasenmotor L angetrieben wird. Bei einer derartigen Schaltung läßt man zweckmäßig die Erregung der Dynamo E von der Wirkung der Spule ,S beeinflussen.While the regulation was described above only for AC motors, the use of the invention in the regulation of DC motors will also be explained in more detail. Such a case is expediently shown in Figure 5. 31 is the DC motor, H is the high frequency machine and A is the antenna. The winding S, which according to one of the circuits according to Fig. I, 3 and q. is fed with current, directly influences the field winding W of the motor 11. If the coil S is more strongly excited, the field of the motor-e-1 is strengthened and the number of revolutions of the same is reduced, while with weak excitation of the coil S the reverse process occurs occurs. In order to get regulation in the right sense, 1 "must be in the falling branch of the resonance curve Drive motor 31 is supplied by a dynamo E, which in turn is driven, for example, by a three-phase motor L. With such a circuit, the excitation of the dynamo E is expediently allowed to be influenced by the action of the coil S.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for route control of electric motors, characterized in that the motor to be regulated: generates an alternating current is absorbed by a resonant circuit detuned against this alternating current and after rectification and amplification for the magnetic influence of electrical Regulating resistors is used.

2. Device according to claim i, characterized in that that the resonance circuit is tuned to a superimposed tone and at the same time with the alternating current to be regulated and a specially generated alternating current of constant frequency is coupled.

3. Device according to claim i, characterized in that that the drive motor or the alternating current dynamo (high frequency machine) driven by it or a special auxiliary dynamo machine to generate the necessary control effect Alternating currents is used.

4. Device according to claim i to 3, characterized in that the vibrations picked up by the resonance circuit are fed via a rectifier to a cathode tube amplifier whose anode current is used directly for the magnetic control of the regulating resistors. 5. Device according to claim i to 3, characterized in that the energy absorbed by the resonance circuit is transmitted to a cathode tube amplifier whose anode current is rectified in a rectifier and used to influence the regulating magnet coil. 6. Device according to claim i and 2, characterized in that the alternating current which is to be superimposed on the regulating alternating current in the resonance circuit is generated by a cathode tube. 7. Device according to claim i to 6 for use for AC motors, characterized in that inductors are switched on in the supply lines to the AC motor, which are more or less biased by the regulating direct current. B. Device according to claim i to 6 for regulating direct current motors, characterized in that the regulating direct current is effective directly on the field winding of the motor itself or on field windings of additional dynamo machines or series motors. 9. Device according to claim i to 6, characterized in that the regulating effect triggered by the regulating direct current is so dimensioned that a more than proportional tour control of the motor is obtained in order to prevent the occurrence of steady-state conditions.