DE466098C

DE466098C - Device for controlling rotating field motors using an amplifier arrangement fed by a bridge circuit

Info

Publication number: DE466098C
Application number: DES64462D
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Elektrische Apparate mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Elektrische Apparate mbH
Priority date: 1923-12-02
Filing date: 1923-12-02
Publication date: 1928-10-01

Description

Einrichtung zur Steuerung von Drehfeldmotoren unter Anwendung einer aus einer Brückenschaltung gespeisten Verstärkeranordnung Es sind Geschwindigkeitsregler für Motoren bekannt, bei denen eine Brückenschaltung benutzt wird, deren eine Diagonale parallel zu der Hauptwicklung eines Drehfeldinotors an der Wechselspannungsquelle liegt, während die Hilfswicklung die zweite Diagonale der Brücke bildet. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß die Störung des Brückengleichgewichts beträchtlich sein muß, ehe der Motor anläuft.Device for controlling rotating field motors using a Amplifier arrangement fed from a bridge circuit They are speed regulators known for motors in which a bridge circuit is used, one of which is diagonal parallel to the main winding of a rotating field motor at the AC voltage source while the auxiliary winding forms the second diagonal of the bridge. Such Arrangement has the disadvantage that the disturbance of the bridge equilibrium is considerable must be before the motor starts.

Außerdem ist es bei Fernmeldeanlagen bekannt, Drehbewegungen von einem Geber auf mehrere Empfänger in der Weise zu übertragen, daß die Verbindungsleitungen über mehrere besonders einregulierte Verstärkerröhren geführt «-erden, um die Leistungsfähigkeit des Gebers zu erhöhen.It is also known in telecommunications systems, rotary movements of a Transmitter to several receivers in such a way that the connecting lines transmit over several specially adjusted amplifier tubes «-ground to the efficiency of the giver to increase.

Die Erfindung bezweckt nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Umlaufrichtung von Drehfeldmotoren unter Anwen-<hing einer aus einer Brückenschaltung gespeisten Verstärkeranordnung zu steuern. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß mit dem Ausgangskreis der Verstärkeranordnung eine oder mehrere Phasenwicklungen des zu steuernden Motors unmittelbar oder über einen Transformator derart in Verbindung stehen, daß die Umlaufrichtung des Motors durch .die Richtung der Verstellung des Steuerorgans und die Umlaufgeschwindigkeit des Motors durch die Größe der Verstellung des Steuerorgans bestimmt ist. Dabei kann gegebenenfalls :der Motor durch Nachregelung von den ,Teilen der Brückenschaltung das durch die Verstellung des Steuerorgans gestörte Brückengleichgewicht wiederherstellen. Das Steuerorgan kann einen Widerstand, eine Selbstinduktion oder eine Kapazität ändern, die mit der Brückenschaltung in Verbindung stehen. Die geringe durch eine solche Änderung hervorgerufene Wechselspannung wirkt auf den Eingangskreis der Verstärkeranordnung. Bei dieser sind innerhalb bestimmter Grenzen Steuerspannung und Ausgangspannung proportional. Infolgedessen ist mit der neuen Einrichtung auch eine Regelung der Geschwindigkeit des zu steuernden, nach Art eines Ferrarismotors ausgeführten Motors möglich, während die Phasenrichtung der Steuerspannungen vom Vorzeichen des Widerstandes abhängt; auch ist dafür gesorgt, daß die Verstärkerschaltung den besonderen Bedingungen des zu steuernden Motors möglichst weitgehend angepaßt werden kann.The invention aims not only for speed, but also the direction of rotation of rotary field motors using <a bridge circuit to control powered amplifier arrangement. This is accomplished according to the invention achieved that with the output circuit of the amplifier arrangement one or more phase windings of the motor to be controlled directly or via a transformer in such a connection stand that the direction of rotation of the motor through .the direction of adjustment of the Control element and the speed of rotation of the motor by the size of the adjustment of the tax body is determined. If necessary: the motor through readjustment of the, parts of the bridge circuit by adjusting the control member restore disturbed bridge equilibrium. The control organ can create a resistance, change a self-induction or a capacitance associated with the bridge circuit in Connected. The low AC voltage caused by such a change acts on the input circuit of the amplifier arrangement. These are within certain Control voltage and output voltage limits proportional. As a result, with the new device also a regulation of the speed of the to be steered, according to Type of a Ferrari motor running motor possible while the phase direction the control voltages depends on the sign of the resistance; it is also ensured that the amplifier circuit the special conditions of the motor to be controlled can be adapted as much as possible.

Abb. i zeigt die allgemeine Schaltung, Abb. 2 eine Ausführungsform des G--genstandes der Erfindung. als Fernsteuerung und Fernübertragung für Signalzwecke. In Abb. i wird von .der Änderung eines Widerstandes ausgegangen; für Selbstinduktionen oder Kapazitäten ist die Anordnung ganz entsprechend. Als zu steuernder Motor ist ein Zweiphasenmotor vorausgesetzt; es besteht aber keine Schwierigkeit, die Grundsätze der Erfindung auch auf andere Phasenzahlen anzuwenden. Ferner ist für die Verstärkung eine einfache Einr ohrschaltung dargestellt; natürlich kann an ihre Stelle j e nach den besonderen Verhältnissen auch eine Kombination mehrerer Röhren treten.Fig. I shows the general circuit, Fig. 2 shows an embodiment the subject matter of the invention. as remote control and remote transmission for signaling purposes. In Fig. I, the change in resistance is assumed; for self-induction or capacities, the arrangement is entirely corresponding. As the motor to be controlled is a Two-phase motor required; but there is no difficulty in understanding the principles of the invention to apply to other phase numbers. It is also used for reinforcement a simple tube circuit shown; of course, j e can take their place A combination of several tubes can also be used in the special circumstances.

Der veränderliche Widerstand R ist mit anderen Widerständen R, R2, R, zu einer Brückenanordnung zusammengeschaltet, die an eine Wechselspannung angelegt ist. Der Ausgleichsleiter der Brücke bildet den Eingapgskreis eines Verstärkers V, in dessen Endkreis eine der beiden Wicklungen des Zweiphasenmotors M, die hier als Hilfswicklung H bezeichnet werden .möge, eingeschaltet ist. Die Hauptwicklung N7 des Motors liegt an derselben Wechselspannung wie die Brückenanordnung. Ist nun der veränderbare Widerstand R .derart eingestellt, daß die Brücke sich im Gleichgewicht befindet, und der Ausgleichsleiter stromlos, so wird auch, da im Eingangskreis der Verstärkeranordnung keine Wechselspannung wirksam ist, die Hilfswicklung H des Motors M' stromlos sein. Der Motor wird also in der Ruhe verharren, da kein umlaufendes Feld vorhanden ist.The variable resistance R is related to other resistances R, R2, R, interconnected to form a bridge arrangement, which is applied to an alternating voltage is. The equalizing conductor of the bridge forms the input circuit of an amplifier V, in the end circle of which one of the two windings of the two-phase motor M, which is shown here be referred to as auxiliary winding H. may, is switched on. The main winding N7 of the motor is connected to the same AC voltage as the bridge arrangement. Is now the variable resistance R. is set in such a way that the bridge is in equilibrium and the compensating conductor is de-energized, because the Amplifier arrangement no AC voltage is effective, the auxiliary winding H of the motor M 'be de-energized. The motor will remain at rest because there is no rotating one Field exists.

Bei Veränderung des Widerstandes R dagegen wird am Ausgleichsleiter der Brücke bzw. im Eingangskreis des Verstärkers eine kleine Wechselspannung auftreten, die je nach der Richtung der Änderung in Phase oder in Gegenphase mit der Spannung an der Brücke ist. Die verstärkte Spannung, die an der Hilfswicklung .des Motors liegt, wird dann ein entsprechendes Feld schaffen. Es ist dafür gesorgt, daß diese Hilfsspannung bzw. das Hilfsfeld um 9o° gegen die Hauptspannung bzw. das Hauptfeld in .der Phase verschoben ist, so daß diese Felder zusammen ein Drehfeld bilden, das einen kräftigen Anlauf des Motors zur Folge hat. Es hängt dabei von der Phasenrichtung ider Wechselspannung am Eingang des Verstärkers ab, ob das Hilfsfeld gegen das Hauptfeld um 9o° vorwärts oder rückwärts verschoben ist, oder mit anderen. Worten, die Umlaufrichtung des Drehfeldes und damit des Motors hängt vom Vorzeichen der Änderung von R ab.When the resistance R changes, on the other hand, on the equalizing conductor a small alternating voltage occurs in the bridge or in the amplifier's input circuit, which depending on the direction of change in phase or in antiphase with the voltage is at the bridge. The increased voltage applied to the auxiliary winding of the motor will then create a corresponding field. It is ensured that this Auxiliary voltage or the auxiliary field by 90 ° against the main voltage or the main field is shifted in phase so that these fields together form a rotating field, which causes the motor to start up vigorously. It depends on the phase direction The alternating voltage at the input of the amplifier depends on whether the auxiliary field against the main field is shifted 9o ° forwards or backwards, or with others. Words, the direction of rotation of the rotating field and thus of the motor depends on the sign of the change in R.

Um nun die Stromaufnahme der Hilfswicklung bei gegebenem Scheinwiderstand möglichst groß und damit das Hilfsfeld möglichst kräftig zu gestalten, kann man durch einen vorgeschalteten passenden Kondensator Kl. den Scheinwiderstand des ganzen Verbraucherkreises möglichst herabsetzen, d. h. den Verbraucherkreis auf Resonanz abstimmen. Zur Abstimmung der Anordnung auf den -günstigsten Wert der Phasenverschiebung zwischen Haupt- und Hilfsfeld dient fernerhin ein zweiter Kondensator K2 im Eingangskreis des Verstärkers. Mit der Zuschaltung eines Kondensators zu einer der Übertragerwicklungen wird hauptsächlich bezweckt, .die durch den Verstärker hervorgerufene Phasenverschiebung wieder aufzuheben.Now to the current consumption of the auxiliary winding for a given impedance It is possible to make the auxiliary field as large as possible and thus as strong as possible through an upstream suitable capacitor Kl. the impedance of the whole Reduce the number of consumers as possible, d. H. feedback from the consumer group vote. To match the arrangement to the most favorable value of the phase shift A second capacitor K2 is also used in the input circuit between the main and auxiliary fields of the amplifier. With the connection of a capacitor to one of the transformer windings The main purpose is to reduce the phase shift caused by the amplifier to pick up again.

Infolge der Verstärkeranordnung genügen bereits geringfügige Änderungen eines Widerstandes, einer Selbstinduktion oder einer Kapazität, um den Motor in der einen oder anderen Richtung kräftig in Umdrehung zu versetzen, ohne daß hierzu Kontakte erforderlich sind.As a result of the amplifier arrangement, even minor changes are sufficient a resistance, a self-induction or a capacitance to turn the motor into to set vigorously in one direction or the other in rotation without doing this Contacts are required.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Fernsteuerung und Fernübertragung ist in Abb.2 gezeigt. Als Geber dient ein Stufenwiderstand R beliebiger Bauart; er bildet zusammen mit der Fernleitung I_ einen Zweig der Wheatstoneschen Brücke, deren Ausgleichsleiter wieder den Eingang der Verstärkeranordnung V darstellt. Die Schaltung des Verstärkers und des Motors entspricht im übrigen .genau der schon geschilderten. Ein Unterschied gegenüber der in Abb. i dargestellten Anordnung besteht nur hinsichtlich der Verwendung des Motors M. Er ist hier mit anderen als Empfänger dienenden Teilen, (beispielsweise einem regelbaren Widerstand R3, der Brücke in dem Sinne gekuppelt, daß bei der Verstellung des Gebers diese Teile in eine solche Lage gebracht werden, daß die Gleichgewichtslage der Anordnung wiederhergestellt wird. Da bei einer derartigen Einrichtung jeder Geberstellung eine bestimmte Empfängerstellung entspricht, so läßt sich die Anlage für Signalzwecke u. dgl. verwenden.Another embodiment of one designed according to the invention Remote control and remote transmission is shown in Figure 2. A step resistor is used as the encoder R of any type; together with the pipeline I_ it forms a branch of the Wheatstone ash Bridge, the compensating conductor of which again represents the input of the amplifier arrangement V. The circuitry of the amplifier and the motor is exactly the same as that already described. There is a difference compared to the arrangement shown in Fig. I only with regard to the use of the motor M. He is here with others as a recipient serving parts, (for example an adjustable resistor R3, the bridge in coupled in the sense that with the adjustment of the encoder these parts in such a Be brought in that the equilibrium position of the arrangement is restored will. With such a device, each transmitter position has a specific receiver position the system can be used for signaling purposes and the like.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for controlling rotary field motors using an amplifier arrangement fed from a bridge circuit, characterized in that .with the output circuit of the amplifier arrangement a or several phase windings of the motor to be controlled directly or via one Transformer are connected in such a way that the direction of rotation of the motor .by the direction of adjustment of the control member and the speed of rotation of the Motor is determined by the size of the adjustment of the control member.

2. Device according to claim i, characterized in that the motor by -Nachregelung one branch of the bridge circuit of the 'control member disturbed bridge balance lung restores by the Verstel-.

3. Control device according to claim i, characterized in that in the output circuit of the amplifier arrangement a capacitor is connected to reduce the impedance of the consumer circuit. Control device according to Claim i, characterized in that a transformer winding of the amplifier a capacitor is connected for the purpose of generating of the rotating field in the motor, the most favorable value of the phase shift between the currents in the main and secondary winding of the 'motor.