DE579579C

DE579579C - Electrically controlled hydraulic regulating device used to monitor the speed of electric drive machines

Info

Publication number: DE579579C
Application number: DES91989D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ferdinand Schiller
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1929-06-02
Filing date: 1929-06-02
Publication date: 1933-06-28

Description

Zur Drehzahlüberwachung elektrischer Antriebsmaschinen dienende, elektrisch gesteuerte; hydraulische Regeleinrichtung Bei elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen wird die regelbare Arbeitsgeschwindigkeit vielfach durch eine selbsttätige hydraulische Regeleinrichtung (Servomotor) konstant gehalten. Die Einrichtung besteht gewöhnlich aus einer mit dem zu regelnden Motor unmittelbar gekuppelten Tachometerdynamo, deren mit der Drehzahl veränderliche Spannung die Drehzahl des zu regelnden Antriebsmotors über einen Servomotor beeinflußt.Serving for speed monitoring of electric drive machines, electrically controlled; hydraulic control device For electrically driven machines the controllable working speed is often through an automatic hydraulic Control device (servo motor) kept constant. The establishment usually consists from a tachometer dynamo directly coupled to the motor to be controlled, whose The voltage that changes with the speed is the speed of the drive motor to be controlled influenced by a servo motor.

Um den Servomotor zu verstellen, ist eine Mindestspannung der Tachometerdynamo erforderlich. Die Regeleinrichtung ist also für sehr niedrige Drehzahlen des zu überwachenden Motors unbrauchbar, weil hierbei die Spannung der Tachometerdynamo nicht mehr für die Steuerung des Servomotors ausreicht. Ferner hat die Einrichtung den Nachteil, daß der Motor mit der selbsttätigen Regeleinrich= tung vom Ruhezustand aus nicht angelassen werden kann, weil die Tächometerdynamo im Ruhezustand spannungslos ist.In order to adjust the servomotor, a minimum voltage is required for the tachometer dynamo necessary. The control device is therefore for very low speeds of the to monitored motor unusable, because this is the voltage of the tachometer dynamo is no longer sufficient to control the servomotor. The facility also has the disadvantage that the motor with the automatic Regeleinrich = device from the idle state cannot be started because the tachometer dynamo is de-energized in the idle state is.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß der zur Drehzahlüberwachung elektrischer Antriebsmaschinen dienende, elektrisch gesteuerte, hydraulische lZegler außer der sonst üblichen einzigen, von der Tachometerdynamo gespeisten Steuerspule eine besondere zweite, von einer Hilfsspannung gespeiste Steuerspule erhält, die an Stelle der ersten die Steuerung übernimmt, wenn die Spannung der Tachometerdynamo unter den für das einwandfreie Arbeiten des Reglers erforderlichen Wert sinkt. Gegebenenfalls kann die Hilfserregung; welche die Steuerung der hydraulischen Regeleinrichtung übernimmt, regelbar gemacht werden.These disadvantages are eliminated according to the invention in that the for speed monitoring of electric drive machines, electrically controlled, hydraulic controls apart from the usual only one, from the tachometer dynamo fed control coil a special second, fed by an auxiliary voltage Control coil, which takes control in place of the first one when the voltage is applied the speedometer dynamo among those required for the controller to work properly Value goes down. If necessary, the auxiliary excitation; which controls the hydraulic Control device takes over, can be made controllable.

Solche Einrichtungen werden vornehmlich bei größeren Antrieben, z. B. von Papiermaschinen, gewählt, wofür der Erfindungsgedanke schematisch dargestellt ist.Such facilities are mainly used for larger drives, e.g. B. of paper machines, for which the inventive concept is shown schematically is.

In der Abbildung ist i der Antriebsmotor der Papiermaschine, mit dem zwangsläufig die Tachometerdynamo 2 gekuppelt ist. Der Antriebsmotor i erhält seine Kraft und Regelung von einem Leonardsteuersatz 3. Dieser, besteht aus einem Drehstrommotor 4, einer Steuerdynamo 5 und einer Erregermaschine 6. Die Steuerdynamo 5 speist das Netz 7, an das der Motor i über die Kontakte 26 eines Schützes 8 angeschlossen wird. Die Erregung 9 der Steuerdynamo 5 ist abhängig von der Einstellung des von dem Servomotor i i verstellbaren Reglers io. Der Servomotor i Z wird in an sich bekannter Weise durch den Steuerkolben 12 gesteuert. Die Kolbenstange ist mit einem Anker versehen, der von dem Elektromagneten a-3, auf dessen Schenkeln zwei Spulen 1 4. und 15 angeordnet sind, je nach Erregung des Magnetfeldes iiieiir oder weniger in den Magneten hineingezogen wird, Die Spule 14 wird vom Netz 16,'17 gespeist unter Zwischenschaltung des Anfahrreglers 18, mit dem die Spannung der Spule 14 geregelt werden kann. Die zweite Spule 15 erhält ihren Strom über einen Schalter 2o entweder von der Tachometerdynamo 2. oder nach Umlegen des Schalters 2o von dein von der Steuerdynamo 5 gespeisten Netz 7. In den Stromkreis der Spule 15 ist außerdem ein Eilistellregler 21 eingeschaltet, der von einem Motor z2 verstellt wird. Der Verstellmotor 22 ist über ein Schaltwerk 23 und zwei Druckknöpfe 24 und 25 an das den Steuerstrom führende Netz 16, 17 -angeschlossen. Das Schaltwerk 23 dient dazu, den Verstellmotor 22 j e nach Drücken des linopfes 2¢ oder 25 vor- oder rückwärts laufen zu lassen.In the figure i is the drive motor of the paper machine with which inevitably the speedometer dynamo 2 is coupled. The drive motor i receives its Power and control from a Leonard tax rate 3. This consists of a three-phase motor 4, a control dynamo 5 and an excitation machine 6. The control dynamo 5 feeds the Network 7, to which the motor i is connected via the contacts 26 of a contactor 8. The excitation 9 of the control dynamo 5 depends on the setting of the servomotor i i adjustable controller io. The servo motor i Z becomes in itself controlled by the control piston 12 in a known manner. The piston rod is with a Armature provided by the electromagnet A-3, on the legs of two coils 1 4th and 15 are arranged, depending on the excitation of the magnetic field iiieiir or less is drawn into the magnet, the coil 14 is fed from the mains 16, '17 below Interposition of the start-up controller 18, with which the voltage of the coil 14 is regulated can be. The second coil 15 receives its current either via a switch 2o from the speedometer dynamo 2. or after flipping the switch 2o from your from the Control dynamo 5 fed network 7. In the circuit of the coil 15 is also a Eilistellroller 21 switched on, which is adjusted by a motor z2. The adjusting motor 22 is via a switching mechanism 23 and two push buttons 24 and 25 to the control current leading network 16, 17 -connected. The switching mechanism 23 serves to control the adjustment motor 22 to run forwards or backwards depending on the pressing of the button 2 ¢ or 25.

Die Einrichtung wirkt so: Im Ruhezustand sind der Anfahrregler i8 und der Einstellregler 2i kurzgeschlossen. Zum Anlassen des Antriebsmotors wird zunächst der Leonardmaschinensatz in Gang gesetzt, dann das Schütz 8 erregt, so daß der Motoranker über die Kontakte 26 an die Steuerdynamo 5 angeschlossen ist. Darauf wird mit dem Anfahrregler 18 allmählich mehr Widerstand eingeschaltet, wodurch die Spule 14 immer weniger Spannung erhält. Der Magnet 13 wird schwächer erregt und verstellt den Steuerkolben so, daß der Servomotor die Erregung der Steuerdynamo mehr und mehr verstärkt, wodurch der Antriebsmotor mit steigender Drehzahl zu laufen be-;innt. Mit steigender Drehzahl wächst auch die Spannung an der Tachometerdynamo 2. Dadurch bekommt die Spule 15 Spannung. Sie wirkt im gleichen Sinne wie die Spule 14 auf das Magnetfeld und übernimmt daher nach und nach die Steuerung des Servomotors. Sobald das geschehen ist, wird der Anfahrregler i 8 gegebenenfalls selbsttätig ausgeschaltet und durch den Kontakt 27 die Steuerung des Einstellreglers 21 eingeschaltet. Der Antriebsmotor i und die Tachometerdynamo 2 laufen jetzt mit der Drehzahl, die eine für die Erregung des Magneten 13 ausreichende Spannung liefert, so daß sich der Steuerkolben 12 in der Gleichgewichtslage befindet. Soll der Antriebsmotor i mit höheren Drehzahlen laufen, so wird durch Drücken des hr1opfes 24 (vorwärts) über das Schaltwerk 23 der Motor 22 und damit der Einstellregler 21 so verstellt, daß ein Teil des Widerstandes eingeschaltet wird. Infolgedessen fällt die Spannung an den Klemmen der Spule 15 und damit der Steuerkolben 12; der Servomotor verstellt darauf den Regler io so, daß der Motor i schneller läuft. Die Drehzahl des Motors i wird so weit erhöht, bis die Spannung an der Erregerspule 15 den normalen Wert wieder erreicht hat. Soll die Drehzahl erniedrigt werden, so wird der -Knopf 25 gedrückt, und der Vorgang spielt sich in umgekehrter Weise ab.The device works as follows: In the idle state, the start-up controller i8 and the setting controller 2i are short-circuited. To start the drive motor, the Leonard machine set is first set in motion, then the contactor 8 is energized so that the motor armature is connected to the control dynamo 5 via the contacts 26. Then gradually more resistance is switched on with the start-up controller 18, as a result of which the coil 14 receives less and less voltage. The magnet 13 is excited less and adjusts the control piston so that the servomotor intensifies the excitation of the control dynamo more and more, whereby the drive motor starts to run at an increasing speed. As the speed increases, so does the voltage on the tachometer dynamo 2. This gives the coil 15 voltage. It acts in the same way as the coil 14 on the magnetic field and therefore gradually takes over the control of the servomotor. As soon as this has happened, the start-up controller i 8 is automatically switched off, if necessary, and the control of the setting controller 21 is switched on via the contact 27. The drive motor i and the tachometer dynamo 2 now run at the speed that supplies a voltage sufficient to excite the magnet 13, so that the control piston 12 is in the equilibrium position. If the drive motor i run at higher speeds, it is (forward) via the switching mechanism 3, the motor 2 so that the setting dial 22 and 21 is adjusted such that a part of the resistor is turned on by pressing the hr1opfes 24th As a result, the voltage at the terminals of the coil 15 and thus the control piston 12 drops; the servomotor then adjusts the controller io so that the motor i runs faster. The speed of the motor i is increased until the voltage on the excitation coil 15 has reached the normal value again. If the speed is to be reduced, the button 25 is pressed and the process is reversed.

Beim Stillsetzen des Motors ist es zweckmäßig, daß der Feldregler io der Steuerdynamo und der Einstellregler 2i selbsttätig auf Null. zurückgehen. Dies wird bei der beschriebenen Schaltung dadurch erreicht, daß das Relais 8 mit Hilfskontakten z9 versehen ist, die den Anfahrregler 18 -beim Stromloswerden des Schützes 8 kurzschließen. Dadurch wird der Steuerkolben 12 so gestellt, daß der Ölmotor i i den Regler io ausschaltet. Durch die Hilfskontakte i9 wird auch das Schaltwerk so gesteuert, daß der Motor 22 den Einstellregler 2i in die Nullstellung, zurückbringt. An Stelle der Tachometerdynamo kann bei Störungen im Tachometerstromkreis auch das Netz 7 den Elektromagneten 13 speisen. Zu diesem Zweck ist der Umschalter 2o vorgesehen, mit dem die Elektromagnetspule i5 auf das Netz 7 geschaltet werden kann. Die Regelung arbeitet dann auf konstante Steuerspannung.When stopping the motor, it is advisable that the field controller io the control dynamo and the adjusting regulator 2i automatically to zero. go back. This is achieved in the circuit described in that the relay 8 with Auxiliary contacts z9 is provided, which control the start-up controller 18 when the power is cut off Short-circuit contactor 8. As a result, the control piston 12 is placed so that the Oil motor i i switches off regulator io. The auxiliary contacts i9 also make this Switching mechanism controlled in such a way that the motor 22 moves the setting regulator 2i to the zero position, brings back. Instead of the speedometer dynamo, faults in the speedometer circuit the network 7 also feed the electromagnet 13. The toggle switch is used for this purpose 2o provided, with which the electromagnetic coil i5 are switched to the network 7 can. The regulation then works on a constant control voltage.

Diese elektrische Steuerung von hydraulischen Reglern läßt sich bei allen Antrieben verwenden, bei denen der Antriebsmotor auf einer bestimmten Drehzahl gehalten werden soll. Insbesondere kommen hierfür in Frage i die Einzelantriebe, wie sie bei Papiermaschinen u. dgl. verwendet werden. Auch ist die Erfindung nicht an die in der Abbildung gezeichneten Apparate gebunden, es kann z. B. der hydraulische Regler statt mit einem i Magneten 13 mit zwei Spulen und einem Steuerkolben 12, auch mit zwei Magneten mit je einer Spule und mit zwei Steuerkolben ausgerüstet sein.This electrical control of hydraulic regulators can be used with Use all drives where the drive motor is running at a certain speed should be held. In particular, the individual drives come into question, as used in paper machines and the like. The invention is also not tied to the apparatus shown in the figure, it can e.g. B. the hydraulic Regulator instead of an i magnet 13 with two coils and a control piston 12, also equipped with two magnets with one coil each and with two control pistons be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. For speed monitoring of electric drive machines serving, electrically controlled, hydraulic control device with one of the Speed of the machine to be monitored-dependent excitation, characterized in that that a second, optionally controllable auxiliary excitation fed by an auxiliary voltage (14) takes control when the speed-dependent excitation (i5) drops below the value required for the controller to work properly.

2. Control device according to claim i, characterized in that the hydraulic controller has a single, with two coils (1q., 15) provided, for control serving electromagnet, one of which is a coil (i5) of one of the machine to be controlled (i ) powered dynamo (2) and its other coil (i4) with the interposition of a controller (1 8, start-up controller) is fed by an auxiliary power source.

3. Control device according to claim i, characterized in that a controllable Resistance (21, setting regulator) in the circuit of the speed-dependent excitation coil (i5) is switched on, the one when switching off a controller used for start-up (i8) is released for the purpose of regulating the speed of the motor to be monitored (i). q ..

Control device according to claim 2 for motors which, for the purpose of speed change are fed with variable voltage, characterized in that the by a tachometer dynamo (2) depending on the speed of the machine to be controlled energized excitation coil (i5) from the tachometer dynamo (2) to the adjustable voltage supplying network (7) is switchable (switch 2o).

5. Control device according to claim i, characterized in that the switch-on contactor (8) is provided with auxiliary contacts (i9) which short-circuit the start-up controller (18) when the contactor (8) is de-energized, so that the controller (io) is automatically returned to the zero position.

6. Control device according to claim i, characterized in that when the drive is stopped the adjuster (21) is short-circuited.