DE648967C - Einrichtung zur Verstaerkung der. Verstellkraft eines Gebers - Google Patents

Einrichtung zur Verstaerkung der. Verstellkraft eines Gebers

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DE648967C
DE648967C DER77396D DER0077396D DE648967C DE 648967 C DE648967 C DE 648967C DE R77396 D DER77396 D DE R77396D DE R0077396 D DER0077396 D DE R0077396D DE 648967 C DE648967 C DE 648967C
Authority
DE
Germany
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encoder
leonard
generator
motor
voltage divider
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Expired
Application number
DER77396D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Ludwig Cordes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall AG
Original Assignee
Rheinmetall Borsig AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/121Control of position or direction using feedback using synchromachines (selsyns)
    • G05D3/122Control of position or direction using feedback using synchromachines (selsyns) without modulation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

Empfindliche Meß- oder Rechengeräte, Kreiselapparate o. dgl. Einrichtungen, die als Geber ihre Einstellwerte zur synchronen Verstellung anderer Geräte weiterzuleiten haben, bringen nur geringe Verstellkräfte auf, die höchstens zum Bewegen leichter Kontakte, nicht aber schwerer und belasteter Teile ausreichen. Die Erfindung bezweckt, die von solchen Geräten entwickelte Verstellkraft
to durch eine besondere Verstärkereinrichtung unter Wahrung einer synchronen Weiterbildung der Geberbewegung derart zu verstärken, daß sie auch zum Bewegen belasteter Geräte ausreicht, dabei aber ohne Rückwirkung auf den Geber bleibt.
Zur Fernsteuerung eines Motors für die Einstellung eines Empfängers gemäß den Bewegungen eines Gebers sind schon Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen der Motor einerseits von der Geschwindigkeit des Gebers, andererseits von dem bei der Übertragung auftretenden Wegunterschied zwischen dem Geber und Empfänger beeinflußt wird. Die Steuerimpulse auf den Motor aus defti Geschwindigkeits- und Wegbetrag werden dabei einem als Anlasser ausgebildeten Regelorgan zugeführt. Eine synchrone Übertragung der Geberbewegung auf den Empfänger ist mit solchen Einrichtungen nicht
30· erreichbar, weil einmal der Anlasser infolge seiner Eigenträgheit .eine sofortige Weiterleitung behindert und andererseits eine Beeinflussung der Motorbewegung durch die Geschwindigkeit des Gebers nur bei und an Hand von Geschwindigkeitsänderungen des Gebers stattfindet.
An Stelle von belasteten oder eigenträgen Regelorganen für den Motor ist zur synchronen Übertragung der Geberbewegungen auf den Empfänger schon vorgeschlagen worden, als Kraftmaschine für die Empfängereinstellung ein Leonardaggregat zu benutzen und in die Erregerwicklung des Leonardgenerators, die· ■von einem Spannungsteiler abgegriffenen, den Wegunterschieden zwischen Geber und Empfänger entsprechenden Impulse hereinzugeben. Der Leonardmotor erhält so eine vollkommen trägheitslos wirkende Beeinflussung. Diese Steuerung kann jedoch nur zu einer nachlaufenden Einstellung des Empfängers führen, weil erst bei aufgetretenen Wegunterschieden ein Steuerimpuls ausgelöst wird. Selbst wenn der Arbeitsmotor dabei elektrisch so bemessen ist, daß er das Bestreben hat, schneller zu laufen als der Gebermotor, so kann die Einrichtung nur ruckweise und pendelnd arbeiten, da bei Gleichstand der Geber und Empfängerstellung die Erregung des Generators Null wird, gleichgültig mit welcher Geschwindigkeit der Geber in diesem Augenblick umläuft.
Nach der Erfindung wird demgegenüber
*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dipl.-Ing. Ludwig Cordes in Düsseldorf.
zur synchronen Weiterleitung der nachzubildenden Geberbewegung auf die in Leonardschaltung betriebene Kraftmaschine für die Empfängerverstellung eine zweifache Regelung ausgeübt, deren eine der Größe nach von der Gebergeschwindigkeit, deren andere van dem herrschenden Wegunterschied zwischen Geber und Empfänger abhängig ist. Hierzu wird von der Geberwelle durch Kontakte eine ίο elektrische Nachlaufeinrichtung mit Spannungsteilern gesteuert, die die Steuerimpulse nach Maßgabe des Schlupfes zwischen der Geberwelle und eines von ihr über den Spannungsteiler gesteuerten Hilfsmotors an die Grunderregung des Leonardgenerators abgibt und zugleich über die Wegvergleichseinrichtung von Geber und Empfänger mittels Spannungsteilung zusätzliche Steuerimpulse nach Größe und Richtung des Wegunterschiedes in einer weiteren Erregung des Leonardgenerators wirken läßt.
Die Zeichnung veranschaulicht in den Abbildungen ι bis 3 mehrere Ausführungsbeispiele einer Verstärkereinrichtung nach der Erfindung.
W1 bezeichnet die Geberwelle, die beispielsweise von einem hier nicht gezeichneten Meß- oder Rechengerät angetrieben wird, und deren Bewegungen auf die Empfänger-}o welle IV2 synchron übertragen werden soll. Dabei soll das nur geringe Drehmoment bzw. die Leistung der Geberwelle W1 derart verstärkt werden, daß die synchron mitlaufende Welle ein zum Bewegen schwerer Massen hinreichendes Drehmoment aufbringt.
Nach Abb. 1 nimmt die Geberwelle W1 über die Zahnräder Z1, Z2 die Welle W3 mit dem darauf festen Kontaktzeiger K1 mit, der auf dem Widerstand eines vom Netz gespeisten, auf einer drehbaren Scheibe S1 sitzenden Spannungsteilers T1 schleift. Die als Schneckenrad ausgebildete Scheibe S1 wird von einem konstant erregten Vergleichsmotor V, dessen Ankerwelle W4 eine mit der Scheibe S1 in Eingriff stehende Schnecke trägt, mit einer vom jeweiligen Ausschlag des Zeigers K1 abhängigen Geschwindigkeit nachgedreht. Hierzu erregt der bei Ausschlag des Zeigers A1 eingeschaltete Strom in einer Spule C1 einen beispielsweise von einem Motor M1 gleichförmig angetriebenen Generator G1, der mit dem Motor V in Leonardschaltung liegt. Vom ' Ankerkreis dieses Leonardaggregates zweigt eine Leitung zur Erregerspule E1 eines Leonardgenerators G2 ab, der dadurch nach Maßgabe der Drehgeschwindigkeit des Kontaktes K1, also der Welle W1, erregt wird, so daß dessen Ankerspannung der Geschwindigkeit der Geberwelle W1 proportional ist. Die Wrelle W2 eines mit dieser Ankerspannung betriebenen Motors JW2 dreht sich ebenfalls angenähert geschwindigkeitsgleich mit der Geberwelle W1. Um etwaige, zwischen den Bewegungen ■der beiden Wellen W1 und W2 noch auf-'tretende Differenzen auszugleichen, werden die Bewegungsbeträge miteinander verglichen, und etwaige Unterschiede nach Größe und Richtung zum Geben von Zusatzimpulsen auf den Generator G2 nutzbar gemacht. Hierzu dreht die Welle W2 elektrisch oder mechanisch, beispielsweise über eine Schnecke eine Kontaktscheibe S2, auf der ein Spannungsteiler T2 angeordnet ist. Auf dem Widerstand der Scheibe S2 schleift eine von der Geberwelle W1 durch die Zahnräder Z1, Z3 gedrehte, auf der Welle W5 befestigte KontaktbürsteK2. Vom Nullpunkt des Spannungsteilers T führt eine Leitung durch eine Erregerspule E2 des Leonardgenerators G2 zurück zur Kontaktbürste K2. Laufen die Wellen W1 und W2 synchron miteinander, also auch die Kontaktbürste K2 und die Scheibe S2, so bleibt die Kontaktbürste K2 auf dem Nullpunkt des Spannungsteilers T2, und es fließt durch die Spule E2 kein Strom. Sobald aber Differenzen in den Wegen von W1 und W2 auftreten, fließt ein entsprechend der Nachoder Voreilung gerichteter Strom durch die Spule E2, der zudem in seiner Größe von go dem jeweiligen Wegunterschied der Geberwelle W1 und der Empfänger welle W2 abhängig ist. Damit erfährt die dem Arbeitsmotor M2 vom Generator G2 aufgedrückte Anker,spannung eine Schwächung oder Ver-Stärkung, die den Motor M2 Wegdifferenzen zwischen den Wellen W1 und W2 beseitigen läßt.
Von der Welle W%, deren synchroner Lauf mit der Geberwelle W1 auf Grund der vor- too stehend erläuterten Einrichtungen bestens gewährleistet ist, können nun, da sie genügend Drehmoment entwickelt, irgendwelche belasteten Getriebe entsprechend einer Geberbewegung angetrieben werden, ohne daß die von der Arbeitswelle W2 aufzubringende Leistung sich rückwärts auf die Geberwelle W1 und auf die dort erforderliche Verstellkraft auswirkt.
Nach Abb. 2 ist die Geschwindigkeitserregung E1 des Leonardgenerators G2 direkt von dem Spannungsteiler T1 abgenommen, wobei von der Spulenzuleitung eine Abzweigung zur Erregerspule ex des kleinen Generators G1 führt. Die Wegdifferenzerregung des Leonardgenerators G2 erfolgt durch eine Grob- und Feinstufe K3, T3, S3 bzw. Kit T2, S2 mit den Erregerspulen Et, Et; die Feinstufe wird beim Arbeiten der Grobstofe selbsttätig durch ein Relais R abgeschaltet.
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 wird der Vergleichsmotor V durch einen auf
der Scheibe S1 angeordneten Spannungsteiler T3 gesteuert. Die entsprechend der jeweiligen Gebergeschwindigkeit sich einstellende Nacheilung der Scheibe S1 hinter dem Kontakt K3 wird benutzt, um mit Hilfe des Schleifkontaktes K1 und des auf der ScheibeS1 angeordneten Spannungsteilers T1 die Erregerspule E1 des Generators G2 entsprechend der Gebergeschwindigkeit zu erregen. · Der ίο Ausgleich der Wegdifferenzen erfolgt wie bei den vorbeschriebenen Ausführungen über die Zusatzerregung E2 des Generators G2.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zur Verstärkung der
Verstellkraft eines Gebers bei synchroner Weiterleitung der nachzubildenden Bewegung unter Anwendung von gering belastbaren vom Geber versteilten Kontakten und Betreiben der Kraftmaschine für den anzutreibenden Teil in Leonardschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberwelle (W1) durch Kontakte eine elektrische Nachlaufeinrichtung (S1) mit Spannungsteiler steuert, die Steuerimpulse nach Maßgabe des Schlupfes zwischen der Geberwelle und eines von ihr über den Spannungsteiler (T1) gesteuerten Hilfsmotors (V) an die Grunderregung . (E1) des Leonardgenerators (G2) abgibt und über eine Wegvergleichseinrichtung (^2) von Geber und Empfänger mittels Spannungsteilung zusätzliche Steuerimpulse nach Größe und Richtung des Wegunterschiedes in einer weiteren Erregung (JS2) des Leonardgenerators (G2) wirken läßt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (V) zum Nachdrehen der Nachlaufscheibe (JT1) für die Nachlaufeinrichtung mit Spannungsteiler (T1), auf der die Geberwelle (W1) Kontakt gibt, in Leonardschaltung betrieben wird, wobei sein Φ5 Generator (G1) geschwindigkeitsgetreue Steuerimpulse von der Nachlaufeinrichtung empfängt, die gegebenenfalls auch direkt oder über den Leonardmotor (V) an die Grunderregung (E1) des Leonardgenerators (G2) gelangen, und daß ein etwa auftretender Wegunterschied zwischen Geber (W1) und Empfänger (W2) mittels einer Wegvergleichseinrichtung durch Zusatzsteuerimpulse entsprechend dem Betrag der jeweiligen Weg- oder Winkelabweichung in einer weiteren Erregung am Leonardgenerator (G2) ausgeschaltet wird, gegebenenfalls in mehreren Stufen, von denen die Grobstufe (K3, T3, Abb. 2) über Relais (R) mit der oder deji Feinstufen (K2, T2) derart in Verbindung steht, daß sie beim Ansprechen selbsttätig die Feinstufen einer Einwirkung auf die Erregung des Leonardgenerators (G2) entzieht.
3. Einrichtung .nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Geberwelle (W1, Abb. 2) über einen Spannungsteiler (T3) durch Kontakte (K3) eine von dem Vergleichsmotor (V) angetriebene Nachlaufscheibe (S1) nachgestellt wird, deren jeweiliger Ausschlag zum Geber durch einen zweiten Spannungsteiler (T1) entsprechend Richtung und Geschwindigkeit des Gebers. Steuerimpulse auf die Grunderregung (E1) des Leonardgenerators (G2) abgibt, der bei Wegunterschieden des von ihm gespeisten Leonardmotors (M2) zum Geber (W1) in einer zweiten Spule (E2) entsprechend erregt wird." *
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DER77396D 1929-03-07 1929-03-07 Einrichtung zur Verstaerkung der. Verstellkraft eines Gebers Expired DE648967C (de)

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DE (1) DE648967C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE889317C (de) * 1950-10-24 1953-09-10 Deutsche Bundesbahn Elektrische Servosteuervorrichtung (Schalthilfe)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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