DE646297C

DE646297C - Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Drehzahl eines Gleichstrommotors oder einer Frequenz

Info

Publication number: DE646297C
Application number: DE1930646297D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Schuchmann
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1930-11-18
Filing date: 1930-11-18
Publication date: 1937-06-14

Description

Es sind bereits Anordnungen bekannt zur Aufoechterhaltung der Drehzahl umlaufender Wellen bzw. eines Gleichstrommotors, der mit einer Einrichtung· zur Erzeugung von Wechselstrom proportionaler Frequenz, die mit einer Steuerfrequenz zusammenwirkt, "versehen ist, bei welcher die von der Frequenz der zu regelnden Maschine und der Steuerfrequenz gelieferten Schwingungen in einer Gleichrichterschaltung in Abhängigkeit von der Phasenlage, bei der Schwingungen in Gleichströme umgewandelt werden, die das Feld des Motors über zwei weitere"Wicklungen zusätzlich beeinflussen.

Da bei dieser Art von Regelung Pendelungen auftreten können, wurde eine Dämpfungsanordnung vorgeschlagen, die aus zwei miteinander gekoppelten Schwingungskreisen besteht, von denen mindestens einer auf die von der zu regelnden Welle abgeleitete Frequenz und ein weiterer auf die Steuerfrequenz abgestimmt ist und in der ein zusätzlicher, von der Verschiedenheit der Ist- und Soll-Stellung abhängiger .Strom erzeugt und in den Synchronisierungskreis eingeführt wird. Diese Dämpfungsschaltung ist jedoch in ihrem Aufbau nicht einfach und erfordert überdies eine sehr genaue Einstellung der Schwingungskreise. Außerdem liefert sie nur schwache Impulse, so daß eine Verstärkung derselben notwendig ist.

Gemäß der Erfindung wird zur Vermeidung dieser Nachteile eine in Regelabhängigkeit von einem Fliehkraftschalter oder Tachometergleichstromgenexator stehende Zusatzanordnung eingeführt, welche zur zusätzlichen Dämpfung der durch den Regelworgang bedingten Pendelungen der Drehzahl bzw. Frequenz dient. Die mit dieser Anordnung erzielbaren Dämpfungsimpulse sind so kräftig, daß eine Verstärkung derselben, für die Zusatzregelung nicht erforderlich ist. Dadurch wird die Dämpfungseinrichtung auch einfacher im Aufbau und betriebssicherer.

Die Wirkung des Fliehkraftreglers erfolgt dabei in bekannter Weise derart, daß er den Anker- oder Feldstrom der Maschine, gegebenenfalls über einen in dem betreffenden Stromkreis liegenden Widerstand tastet. Der Tachometergleichstromgene'rator wird mit einer konstanten Stromquelle und einer Zusatzerregerwicklung in Reihe geschaltet, wobei die Stromquelle so bemessen und geschaltet ist, daß sich bei der Soll-Drehzahl die Spannung der Stromquelle und des Generators gerade aufheben. Man kann jedoch auch die Zusatzwicklung unmittelbar an den Tachometergenerator anschließen und Zusatz- und Hauptwicklung so"bemessen, daß die Summe beider Felder bei der Soll-Drehzahl die richtige Größe aufweist. Die Zusatzwicklung wäre dann bei ■einer Nebenschlußmaschine gleichsinnig und

*) V'on dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Hans Schitchmann in Berlin-Schmargendorf.

bei einer Hauptschlußmaschine gegensinnig zu schalten.

An Hand der beiden Figuren sei der Erfindungsgedanke näher erläutert. Fig. ι bezieht sich auf die Anwendung ein«?;. Fliehkraftreglers und Fig. 2 auf die Anweixi' dung eines Tachometergleichstromgenerators·; In Fig. ι ist der zu regelnde Motor mit 1 bezeichnet. Es handelt sich in diesem Falle um einen Gleichstromnebenschlußmotor, dessen Ankerwicklung parallel mit der Feldwicklung 2 an die Gleichstromquelle 3 angeschlossen ist. Auf der Welle der Maschine 1 ist ein Tachometerwechselstromgenerator 4 angeordnet. Die von diesem Generator erzeugte Spannung wird über den Transformator 5 einer der beiden Gleichrichteranordnungien 8 und 9 enthaltenden Brückenschaltung zugeführt. Die Sekundärwicklung des Transformators liegt parallel zu den beiden in Reihe geschalteten GleichstiOmanordnungen. Zwischen die Symmetriepunkte C und O der Brückenschaltung ist die Sekundärwicklung des Transformators 7 eingeschaltet, über den von der Stromquelle 6 die Steuerfrequenz zugeführt wird. An die Gleichstromzweige der beiden Gleichrichter 8 und 9 sind die Zusatzerregerwicklungen 10 und 11 derart angeschlossen, daß sich ihre Wirkungen auf das Maschinenfeld aufheben, wenn die beiden Gleichströme dieselbe Größe haben.

Eine Betrachtung der Schaltung zeigt, daß die von den Gleichrichtern gelieferten Ströme einander gleich sind, wenn die Vektoren der Spannungen zwischen den Punkten O bis A und O bis B senkrecht auf dem Vektor der Spannung zwischen O bis C stehen. Weicht der Vektor O bis C von der senkrechten Lage ab, so überwiegt der von dem einen oder anderen Gleichrichter gelieferte Strom und erzeugt ein Zusatzfeld in der zu regelnden Maschine. Gemäß der Erfindung ist ein Fliehkraftregler vorgesehen, dessen Kontakte mit 14 bezeichnet sind. Die Kontaktstrecke liegt parallel zu einem Widerstand 13, der mit einem Begrenzungswiderstand 12 in Reihe zu der Erregerwicklung 2 der Maschine geschaltet ist. Treten Pendelungen der Maschine auf, so ändert sich die Schließungszeit des Kontaktes 14 mit der Periode der Pendelungen. Dadurch werden entsprechende Schwankungen des Erregerstromes hervorgerufen, die eine Dämpfung der Pendelungen herbeiführen.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zur Drehzahlregelung entspricht der soeben beschriebenen. Die Dämpfung der Pendelungen wird hier durch die Wirkung eines Tachometergleichstromgenerators 12, dessen Erregerwicklung 13 an die Gleichstromquelle 3 angeschlossen ist, herbeigeführt. In dem Ankerkreis des Tachometergenerators liegen .die konstante Steuerquelle 15 und eine Zusatz-, erregerwicklung 14 der Maschine 1. Die 'Stromquelle 15 ist der Klemmenspannung des Generators 12 entgegengeschaltet und so bemessen, daß sie bei der Solldrehzahl der Maschine die Klemmenspannung gerade aufhebt. Weicht die Drehzahl der Maschine nach oben oder unten von ihrem Sollwert ab, so überwiegt die Spannung des Generators oder die der konstanten Stromquelle, wodurch ein Kompensationsfluß in der einen oder anderen Richtung durch die Zusatzwicklung hervorgerufen wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Drehzahl eines Gleichstrommotors oder einer Frequenz durch das Zusammenwirken der von einem Wechselstromtachometergenerator und einer Steuerfrequenz hervorgerufenen Schwingungen mittels zweier in Brückenschaltung arbeitender Gleichrichteranordnungen, deren Gleichströme in Abhängigkeit von der Phasenlage der Schwingungen über zwei Zusatzwicklungen das Feld des Motors beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Regeläbhängigkeit von einem Fliehkraftregier oder Tachometergleichstromgenerator stehende Zusatzanordnung zur zusätzlichen Dämpfung der durch den Regelvorgang bedingten Pendelungen der Drehzahl bzw. Frequenz dient.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftregler (14) einen im Feld- oder Ankerkreis der zu regelnden Maschine (1) Hegenden Widerstand (13) steuert (Fig. 1).
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tachometergleichstromgenerator in Reihe mit einer entgegengeschalteten konstanten Gleichstromquelle liegt, deren Spannung bei der Soll-Drehzahl gleich der Spannung des Tachometergenerators ist (Fig. 2).
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tachometergenerator eine bei einem Nebenschlußmotor gleichsinnig und bei einem Hauptschlußmotor gegensinnig zur Haupterregerwicklung geschaltete Zusatzerregerwicklung speist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen