DE655482C

DE655482C - Control circuit for Leonard drives

Info

Publication number: DE655482C
Application number: DEA78662D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-03-01
Filing date: 1936-02-29
Publication date: 1938-01-18

Description

Steuerschaltung für Leonard-Antriebe Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung und Regelung der Geschwindigkeit bzw. der Beschleunigung elektrischer Motoren, insbesondere bei Fahrstühlen und Förderanlagen. Hierzu bedient man sich des öfteren soggenannter Leonard-Antriebe, deren Feldregelung zweckmäßigerweise durch gesteuerte Entladungsstrecken durchgeführt wird. Es sind bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen :diese Entladungsstrecken von einerWechselspannung und einer zugehörigen Gleichspannung gesteuert werden. Im übrigen war es fürderartige Antriebe auch gebräuchlich, das Feld des Generators durch eine Drehzahlmaschine auf der Motorwelle selbst zu beeinflussen. Bei allen derartigen Regelungen wird immer, erstrebt, daß das angetriebene Fördermittel mit einer einstellbaren, möglichst der größten unter den gegebenen Betriebsbedingungen zulässigen Geschwindigkeitenänderung beschleunigt bzw. verzögert wird und daher dann auch mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad arbeitet.Control circuit for Leonard drives The invention relates to the control and regulation of the speed or the acceleration of electrical Motors, especially in elevators and conveyor systems. For this one uses oneself often so-called Leonard drives, whose field control is expedient is carried out by controlled discharge paths. There are already orders have been proposed in which: these discharge paths from an alternating voltage and an associated DC voltage. Otherwise it was terrible Drives also in common use, the field of the generator by a speed machine on the motor shaft itself. With all such regulations always, strives to have the driven conveyor with an adjustable, if possible the largest speed change permissible under the given operating conditions is accelerated or decelerated and therefore with the greatest possible efficiency is working.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine derartige Regelung mit Hilfe von im Feldkreis des Generators befindlichen Entladungsstrecken. Erfindungsgemäß werden die die Erregerwicklung in Gleichrichterschaltung speisenden Entladungsstrecken durch eine Reihenschaltung mehrerer Gitterspannungskomponenten gesteuert. Und zwar setzen sich diese Komponenten aus einer gegen die Anodenspannung um 9o° verschobenen Steuerwechselspannung und zwei weiteren veränderlichen, einander entgegengesetzt geschalteten Gleichspannungskomponenten zusammen. Dabei wird die eine (negativ gerichtete) Gleichspannungskomponente von einer mit dem Antriebsmotor gekuppelten Istdrehzahlmäschine geliefert, die andere (positiv gerichtete) von einem aus einer festen Spannungsquelle über willkürlich oder selbsttätig einstell- bzw. regelbare Widerstände geladenen bzw. entladenen Kondensator. Die Ladung bzw. Entladung des Kondensators mit vorbestimmten Beträgen und vorbestimmter Geschwindigkeit bewirkt eine entsprechende Geschwindigkeitsänderung :des Motors.The present invention also relates to such a control with the help of discharge paths in the field circuit of the generator. According to the invention are the discharge paths feeding the excitation winding in the rectifier circuit controlled by a series connection of several grid voltage components. In fact these components are composed of a 90 ° shifted against the anode voltage AC control voltage and two other variable ones, opposite to each other connected DC voltage components together. One (negatively directed) DC voltage component from an actual speed machine coupled to the drive motor supplied, the other (positively directed) from a fixed voltage source charged via arbitrarily or automatically adjustable or controllable resistors or discharged capacitor. The charge or discharge of the capacitor with predetermined Amounts and a predetermined speed causes a corresponding change in speed :of the motor.

Zum besseren Verständnis möge der Erfindungsgedanke an Hand der Zeichnung erläutert werden, deren Abb. i ein schematisches Ausführungsbeispiel für eine Steuereinrichtung gemäß der Erfindung zeigt, während in Abb. a verschiedene Steuerkurven dargestellt sind. Als Ausführungsbeispiel ist ein Förderantrieb mit Ward-Leonard-Generator gewählt, wobei die Spannung des Steuergenerators durch Feldänderung geregelt und damit die Geschwindigkeit des Motors verändert wird. Der Hauptantriebsmotor io möge ein Gleichstrommotor sein, der mit der Seiltrommel gekuppelt ist, auf der das Seil beim Heben bzw. Senken des Förderkorbes 12 aUf-bzw. abläuft. Der Motor io ist dauernd an den Gleichstromgenerator 13 angeschlossen, dessen Feldwicklung 14 fremderregt ist. Der Steuergenerator 13 wird von einem nicht näher dargestellten Motor mit im wesentlichen konstanter Drehzahl in Umdrehung versetzt. Außerdem sitzt auf der Generatorwelle eine Erregermaschine 15 mit Nebenschlußfeldwicklung 16, die die Fremderregung für die Feldwicklung 17 des Hauptmotors i o sowie für die Feldwicklung 18 einer kleinen mit dem Antriebsmotor io verbundenen Istdrehzahlmaschine ig liefert. Diese Istdrehzahlmaschine ig führt nur kleine Ströme und dient zur Erzeugung einer der Drehzahl des Hauptmotors entsprechenden Steuerspannung. Diese Spannung dient, wie weiter unten ausgeführt wird, zur Einführung einer Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebsmotors in die Regelung der Erregung 14 des Generators 13 nach Art einer Rückführung.For a better understanding, the idea of the invention should be based on the drawing are explained, the Fig. i a schematic embodiment of a control device shows according to the invention, while in Fig. A shows various control curves are. A conveyor drive with a Ward-Leonard generator is selected as an exemplary embodiment, whereby the voltage of the control generator is regulated by changing the field and thus the Speed of the motor is changed. The main drive motor io may be a DC motor which is coupled to the rope drum on which the rope is raised or lowered of the conveyor cage 12 aUf or. expires. The motor io is continuously connected to the DC generator 13 connected, the field winding 14 of which is externally excited. The control generator 13 is by a motor, not shown in detail, with a substantially constant speed offset in rotation. There is also an exciter on the generator shaft 15 with shunt field winding 16, which the external excitation for the field winding 17 of the main motor i o and for the field winding 18 a small one with the drive motor io connected actual speed machine ig supplies. This actual speed machine leads ig only small currents and is used to generate a speed corresponding to the speed of the main motor Control voltage. This tension serves as an introduction, as will be explained below a dependence on the speed of the drive motor in the regulation of the excitation 14 of the generator 13 in the manner of a feedback.

Wie schon oben erwähnt wurde, wird zur Steuerung des Motors io die Höhe und die Änderung der Erregung in der Generatorfeldwicklung 14 gesteuert. Der Strom für die Feldwicklung 14 wird beispielsweise von einer passenden Wechselstromquelle 2o über ein Entladungsgefäß 2i geliefert, welches als Gleichrichter arbeitet. Die Entladungsstrecke 21 ist eine solche mit Dampf- oder Gasfüllung und Gittersteuerung, da in diesem Falle eine relativ sehr große Leistung mit Hilfe einer sehr kleinen Leistung im Steuerkreis geregelt werden kann. In erster Linie kommen hierfür Quecksilberdampfgleichrichter in Frage. Der Entladungseinsatz hängt dabei von der Überschreitung bestimmter kritischer Spannungen am Gitter ab. Im Anodenkreis der Entladungsstrecke liegt die Feldwicklung 14 des Leonard-Generators.As already mentioned above, to control the motor io the The amount and the change in excitation in the generator field winding 14 are controlled. Of the Current for the field winding 14 is obtained, for example, from a suitable alternating current source 2o supplied via a discharge vessel 2i, which works as a rectifier. the Discharge path 21 is one with steam or gas filling and grid control, because in this case a relatively very large power with the help of a very small one Power can be regulated in the control circuit. First and foremost, mercury vapor rectifiers are used for this purpose in question. The use of discharge depends on the exceeding of certain critical Tensions on the grid. The field winding is located in the anode circle of the discharge path 14 of the Leonard generator.

Die Steuerung der Entladungsstrecke erfolgt durch eine der Wechselspannungsquelle 20 entnommene Steuerwechselspannung in Reihenschaltung mit einer aus zwei Komponenten gebildeten Gittergleichvorspannung von regelbarem Wert, wobei der Phasenwinkel der resultierenden Gitterspannung, bezogen auf die Anodenspannung, in an sich bekannter Weise veränderlich wird. Dadurch kann also der Zeitpunkt des Entladungseinsatzes in der Entladungsstrecke geändert werden, so daß auch der der Feldwicklung 14 zufließende Strom geregelt wird. Die Steuerwechselspannung wird im Gitterkreis über einen Transformator 25 mit zwei Primärwicklungen 26 und 27 .in Scottschaltung zugeführt, der eine Spannung mit einer Phasenr_acheilung von etwa go° gegenüber der Anodenwechselspannung der Entladungsstrecke liefert. Ein Ende der Sekundärwicklung des Transformators ist über einen passenden Strombegrenzungswiderstand 28 von verhältnismäßig hohem Wert an das Gitter 24 angeschlossen. Das andere Ende der Sekundärwicklung ist mit der Gittervorspannungsquelle verbunden, die aus einem Kondensator 2g sowie dem Anker des kleinen Steuergenerators ig besteht. Die Verbindung erfolgt über Leiter 3o und 31 und Umkehrschalter 32, 33, darauf über den Anker des Steuergenerators ig und eine Leitung 34 zur Kathode der Entladungsstrecke.The discharge path is controlled by one of the alternating voltage sources 20 taken control AC voltage in series with one of two components formed grid direct bias voltage of controllable value, the phase angle of resulting grid voltage, based on the anode voltage, in per se known Way becomes mutable. This means that the time of the start of the discharge can be determined can be changed in the discharge path, so that the field winding 14 flowing towards Electricity is regulated. The alternating control voltage is generated in the grid circuit via a transformer 25 with two primary windings 26 and 27 .in a Scott circuit supplied with a voltage with a phase lag of about go ° compared to the anode alternating voltage of the Discharge distance supplies. One end of the transformer's secondary winding is on via a suitable current limiting resistor 28 of relatively high value connected to the grid 24. The other end of the secondary winding is with the Grid bias source connected, consisting of a capacitor 2g as well as the armature of the small control generator ig. The connection is made via conductors 3o and 31 and reversing switches 32, 33, then ig and via the armature of the control generator a line 34 to the cathode of the discharge path.

Der Zweck des Kondensators ist die Einführung einer regelbarer Größe in den Steuerkreis der Entladungsstrecke. Aus diesem Grunde ist der Kondensator 2g über einen Potentiometerwiderstand 35 so mit der Erregermaschine 15 verbunden, daß er von dieser aufgeladen wird. Der Potentiometerwiderstand 35 ist in zwei Teile gleichen Widerstandes aufgeteilt, die unter sich parallel geschaltet über Leitungen 36, 37 an die Erregermaschine 15 angeschlossen sind. Die Leitung 36 führt zu den beiden Endpunkten des Potentiometerwiderstandes, die Leitung 37 zu dessen Mittenanzapfung. Mit Hilfe eines willkürlich oder selbsttätig beweglichen Steuerarmes 38, dessen Kontakt auf dem Potentiometerwiderstand schleift, kann am Potentiometer 35 eine veränderliche Spannung abgenommen und über einen Leiter 39 der einen Seite des Kondensators 29 zugeführt werden, dessen anderer Beleg an den Leiter 37 angeschlossen ist. In der dargestellten Mittelstellung des Armes 38 erhält der Kondensator 2g keine Spannung und wird daher nicht aufgeladen. Eine etwa vorher schon vorhandene Aufladung kann sich über einen veränderbaren Entladewiderstand 40, der parallel zum Kondensator geschaltet ist, ausgleichen. Wird dagegen der Kontaktarm in irgendeiner Richtung aus der Mittelstellung verschoben, so erhält der Iondensator eine mit der Drehung des Kontaktarmes wachsende Ladespannung. Diese Kondensatorspannung wird in den Steuerkreis der Entladungsstrecke 21 eingeführt. Sie ist .dabei stets der Spannung des Steuergenerators ig im Gitterkreis der Entladungsstrecke entgegengerichtet, -da die Istdrehzahlmaschine stets über den der jeweiligen Stellung des Kontaktarmes 38 entsprechenden Umkehrschalter 32 oder 33 mit der entsprechenden Polarität an den Gitterkreis angeschlossen wird, Im übrigen ist die Polarität des Kondensators 29 so gewählt, daß die Kondensatorspannung im Gitterkreis die gleiche Richtung hat wie die positive Halbwelle der über den Transformator 25 gelieferten Steuerwechselspannung, bei vergrößerter Kondensatorladung also im Sinne einer Verfrühung des Zündeinsatzes wirkt.The purpose of the capacitor is to introduce a variable that can be regulated into the control circuit of the discharge path. For this reason, the capacitor 2g is connected via a potentiometer resistor 35 to the exciter 15 that it is charged by the latter. The potentiometer resistor 35 is divided into two parts of the same resistance, which are connected to one another in parallel via lines 36, 37 to the exciter 15. The line 36 leads to the two end points of the potentiometer resistor, the line 37 to its center tap. With the help of an arbitrarily or automatically movable control arm 38, the contact of which slides on the potentiometer resistor, a variable voltage can be taken from the potentiometer 35 and fed via a conductor 39 to one side of the capacitor 29, the other document of which is connected to the conductor 37. In the illustrated middle position of the arm 38, the capacitor 2g receives no voltage and is therefore not charged. Any previously existing charge can be balanced out via a variable discharge resistor 40 which is connected in parallel to the capacitor. If, on the other hand, the contact arm is moved out of the middle position in any direction, the capacitor receives a charging voltage that increases with the rotation of the contact arm. This capacitor voltage is introduced into the control circuit of the discharge path 21. It is always opposite to the voltage of the control generator ig in the grid circle of the discharge path, since the actual speed machine is always connected to the grid circle via the reversing switch 32 or 33 corresponding to the respective position of the contact arm 38 with the appropriate polarity Capacitor 29 is chosen so that the capacitor voltage in the grid circle has the same direction as the positive half-wave of the alternating control voltage supplied via the transformer 25, thus acting in the sense of an early start of the ignition when the capacitor charge is increased.

Die Höhe der Kondensatorspannung bestimmt die äußerste Geschwindigkeit des Antriebsmotors, während seine Lade- bzw. Entladegeschwindigkeit das Maß .der Beschleunigung oder Verzögerung des 1Hotors bestimmt. Die Zeitkonstante der Ladung des Kondensators wird durch einen passenden, einstellbaren, relativ hohen Ohmschen Widerstand 41 auf einem vorbestimmten Wert gehalten. Der Widerstand 41 ist in Reihe mit einem gleichrichtenden Element 42, beispielsweise einem Kupferoxydgleichrichter, in den Zug der Leitung 39 eingeschaltet, wobei der Gleichrichter nur Ladeströme für den Kondensator durchläßt. Entsprechend ist der Widerstand 4o verhältnismäßig groß und im übrigen einstellbar, so daß auch die Zeitkonstante der Entladung des Kondensators auf einen vorbestimmten Wert eingestellt «erden kann, wenn der Kontaktarm 38 in die Mittelstellung zurückgeführt wird. Eine Entladung des Kondensators über den Potentiometerwiderstand 35 wird dabei durch den Gleichrichter 42 verhindert.The level of the capacitor voltage determines the maximum speed of the drive motor, while its loading or unloading speed the measure .der Acceleration or deceleration of the 1Hotor determined. The time constant of the charge the capacitor is set by a suitable, adjustable, relatively high ohmic Resistor 41 held at a predetermined value. The resistor 41 is in series with a rectifying element 42, for example a copper oxide rectifier, turned into the train of the line 39, the rectifier only charging currents for the capacitor to pass through. The resistance 4o is correspondingly proportionate large and adjustable, so that the time constant of the discharge of the Capacitor set to a predetermined value «can ground when the contact arm 38 is returned to the middle position. A discharge of the capacitor over the potentiometer resistor 35 is prevented by the rectifier 42.

Der Kontaktarm 38 am Potentiometerwiderstand wird -zusammen mit dem Anlaß-bzw. Halt-Schalter des Aufzuges betätigt. In der Zeichnung ist dies schematisch dargestellt durch eine mechanische Kupplung mit dein Schaltarm 43, wobei die beiden Arme durch ein Lagerstück 44 aus Isoliermaterial elektrisch getrennt sind. Der Schaltarm 43 steuert das getrennte öffnen und Schließen elektromagnetisch betätigter Umkehrschalter 45 und 46 im Stromkreis der Generatorfeldwicklung 14. Die Betätigungswicklungen sind dabei aus einer Hilfsstromquelle gespeist. Die Umkehrschalter 32 und 33 für die von der Istdrehzahlmaschine i9 gelieferte Steuerspannungskomponente werden unmittelbar mit den Umkehrschaltern 45 und 46 gekuppelt, wie es das dargestellte Ausführungsbeispiel andeutet.The contact arm 38 on the potentiometer resistor is together with the Occasion or. Stop switch of the elevator actuated. This is schematic in the drawing represented by a mechanical coupling with your switching arm 43, the two Arms are electrically separated by a bearing piece 44 made of insulating material. The switch arm 43 controls the separate opening and closing of solenoid operated reversing switches 45 and 46 in the circuit of the generator field winding 14. The actuation windings are fed from an auxiliary power source. The reversing switches 32 and 33 for the control voltage components supplied by the actual speed machine i9 become immediately coupled to the reversing switches 45 and 46, as is the embodiment shown indicates.

Um die Erregung der Feldwicklung 14 während der negativen Halbwelle der vom Netz 20 gelieferten Spannung aufrechtzuerhalten, ist ein gleichrichtendes Element 47, z. B. eine Entladungsstrecke, parallel zur Feldwicklung geschaltet. Die Kathode 48 der Entladungsstrecke 47 wird ebenso wie die Kathode 23 der Entladungsstrecke 2i beispielsweise über einen besonderen Heiztransformator 49 mit getrennten Sekundärwicklungen geheizt. Der Stromkreis der Feldwicklung verläuft vom unteren Phasenleiter des Netzes 2o über .die Leitung 5o, die Entladungsstrecke 2i, den Leiter 5i, den einen oder den anderen der Umkehrschalter 45, 46, die Feldwicklung 14 und zurück über den Leiter 52 zu einem anderen Phasenleiter. Da die Anode 53 der Freilaufentladungsstrecke 47 mit dem Leiter 51 verbunden ist, kann durch die Entladungsstrecke 47 kein Strom fließen, solange die Entladungsstrecke2i arbeitet. Denn die Anode 53 ist in diesem Falle negativ gegenüber der Kathode 48. In dem Augenblick indessen, in welchem die Entladungsstrecke 21 nichtleitend wird und damit den Feldkreis öffnet, induziert der verschwindende Fluß in der Feldwicklung eine Spannung, «-elche den Strom aufrechtzuerhalten sucht und ihn daher über die Entladungsstrecke 47 treibt.To the excitation of the field winding 14 during the negative half-wave Maintaining the voltage supplied by the network 20 is a rectifying one Element 47, e.g. B. a discharge path, connected in parallel to the field winding. The cathode 48 of the discharge path 47 becomes the same as the cathode 23 of the discharge path 2i, for example, via a special heating transformer 49 with separate secondary windings heated. The field winding circuit runs from the lower phase conductor of the network 2o over .the line 5o, the discharge path 2i, the conductor 5i, one or the other the other of the reversing switches 45, 46, the field winding 14 and back across the conductor 52 to another phase conductor. As the anode 53 of the freewheeling discharge path 47 is connected to the conductor 51, no current can through the discharge path 47 flow as long as the discharge path 2i is working. Because the anode 53 is in this Fall negative with respect to the cathode 48. At the moment, however, in which the Discharge path 21 is non-conductive and thus opens the field circuit, induced the vanishing flux in the field winding creates a tension, "which maintains the current seeks and therefore drives it over the discharge path 47.

Angenommen, daß der Leonard-Generator 13 mit seiner vollen, im wesentlichen konstanten Drehzahl angetrieben werden möge, so wird der Aufzug durch Drehen des Steuerarmes 43 aus der Mittelstellung nach rechts oder links in Bewegung gesetzt. Je nach der Richtung der Auslenkung wird der Kontaktarm den Stromkreis über eines der beiden Segmente 54 oder 55 schließen und damit die Drehrichtung des Motors, d. h. die Bewegungsrichtung des Aufzuges, bestimmen. In der Mitte des Steuerwiderstandes 35 ist ein kleines leitendes Segment eingefügt, vermittels dessen eine kleine Winkelbewegung des Steuerarmes 38 in jeder Richtung ohne Spannungsänderung ermöglicht wird. Der Stromkreis über Segment 54 oder 55 kann also jeweils geschlossen werden, bevor der Kontaktarm das Segment 56 verläßt und am Widerstand 35 eine Spannung abgreift und dem Kondensator 29 zuführt.Assuming that the Leonard generator 13 may be driven at its full, essentially constant speed, the elevator is set in motion by turning the control arm 43 from the central position to the right or left. Depending on the direction of the deflection, the contact arm will close the circuit via one of the two segments 54 or 55 and thus determine the direction of rotation of the motor, ie the direction of movement of the elevator. In the middle of the control resistor 35, a small conductive segment is inserted, by means of which a small angular movement of the control arm 38 is made possible in any direction without a change in voltage. The circuit via segment 54 or 55 can therefore be closed in each case before the contact arm leaves segment 56 and taps a voltage at resistor 35 and feeds it to capacitor 29.

Die Feldwicklung 14 erhält ihren Strom über die Entladungsstrecke 21, deren vom Transformator 25 gelieferte Steuerwechselspannung gegenüber der Anodenspannung um 9o° nacheilt und in Reihe geschaltet ist mit dem vom Kondensator und der Istdrehzahlmaschine gelieferten Steuergleichspännungskomponenten. Unter diesen Bedingungen wird die Entladungsstrecke vor dem Anlassen, d. h. solange Kondensator- und Istdrehzahlmaschinenspannung noch Null sind, praktisch im Scheitel der positiven Halbwelle leitend und bleibt während der zweiten Hälfte der Halbwelle stromführend. Allerdings wird in diesem Falle in der Feldwicklung 14 kein merklicher Strom erzeugt, weil die an der Entladungsstrecke und der Wicklung liegende Spannung bereits wieder absinkt und die hohe Induktivität der Feldwicklung das Auftreten größerer Ströme verhindert. Infolgedessen erzeugt der Generator 13 auch keine merkliche Spannung, und der Arbeitsmotor 1o steht still. Nun kann der Steuerarm 38 vom Segment 56 auf den Schleifwiderstand 35 bewegt werden und über den Widerstand hinweg bis zu einem Punkt gelangen, der der gewünschten Endgeschwindigkeit entspricht. (Es ist andererseits auch möglich, den Steuerarm 38 gerade so weit zu bewegen, daß der Antriebsmotor eine sehr kleine Geschwindigkeit erhält, beispielsweise um einen Aufzug in einer genau vorgeschriebenen Höhe auf Flur zum Stehen zu bringen.) Um den Aufzug zu beschleunigen, wird der Arm 43 weiter aus seiner Mittelstellung herausbewegt, so daß die dem Kondensator zugeführte Potentiometerspannung die von der Istdrehzahlmaschine ig gelieferte Spannung weitaus überwiegt und eine im wesentlichen positive Vorspannung im Steuerkreis der Entladungsstrecke 2i erzeugt. Dadurch wird der Entladungseinsatz verfrüht, der Stromdurchgang durch die Entladungsstrecke und die Feldwicklung 14 erhöht. In dem Maße, wie der Motor sich beschleunigt, wächst auch die Spannung der Istdrehzahlmaschine ig, die der des Kondensators 29 im Steuerkreis entgegenwirkt. Gegebenenfalls kann sie dabei die Köndensatorspannungüberschreiten, undzwar so weit, um dem Motor eine vorbestimmte, der Stellung des Potentiometerarmes 38 gerade entsprechende Geschwindigkeit zu geben. Das Maß der Beschleunigung des Motors während dieses Gegenregelprozesses hängt von der Geschwindigkeit des Ladevorganges am Kondensator ab.The field winding 14 receives its current via the discharge path 21, the alternating control voltage supplied by the transformer 25 with respect to the anode voltage lags by 90 ° and is connected in series with that of the capacitor and the actual speed machine supplied control voltage components. Under these conditions the Discharge distance before starting, d. H. as long as capacitor and actual speed machine voltage are still zero, practically conductive at the apex of the positive half-wave and remains live during the second half of the half-wave. However, in this Trap in the field winding 14 does not generate any noticeable current because of the discharge path and the winding voltage already drops again and the high inductance the field winding prevents the occurrence of larger currents. As a result, generated the generator 13 also has no noticeable voltage, and the working motor 1o is at a standstill. The control arm 38 can now be moved from the segment 56 onto the sliding resistor 35 and get over the resistance to a point that is desired Top speed corresponds to. (On the other hand, it is also possible to use the control arm 38 move just enough that the drive motor is a very small one Speed receives, for example, an elevator in a precisely prescribed Height in the hallway.) To accelerate the elevator, the arm 43 moved further out of its central position, so that the condenser fed Potentiometer voltage far exceeds the voltage supplied by the actual speed machine ig predominates and an essentially positive bias in the control circuit of the discharge path 2i generated. As a result, the start of the discharge is premature and the passage of current through the discharge path and the field winding 14 increased. As the engine accelerates, the voltage of the actual speed machine increases as well, that of the of the capacitor 29 counteracts in the control circuit. If necessary, she can do this exceed the capacitor voltage, to the extent that the motor has a predetermined to give the position of the potentiometer arm 38 just corresponding speed. The degree of acceleration of the motor during this counter-regulation process depends on the speed of the charging process on the capacitor.

Wird der Aufzug durch eine Bewegung der Steuerarme 38 und 43 nach der Mittelstellung hin gebremst, so entlädt sich der Kondensator über den Widerstand 4o. Damit wird der Strom, der der Feldwicklung 14 zufließt, verringert, und die Spannung der Istdrehzahlmaschine ig wirkt als Rückführung der kleiner werdenden Kondensatorspannung entgegen, so daß der Arbeitsmotor in einem entsprechenden Maße verzögert wird.Is the elevator by a movement of the control arms 38 and 43 according to braked towards the middle position, the capacitor discharges through the resistor 4o. So that the current flowing to the field winding 14 is reduced, and the The voltage of the actual speed machine ig acts as a feedback of the decreasing Capacitor voltage opposite, so that the working motor to a corresponding extent is delayed.

Gegebenenfalls kann auch eine zweite Entladungsstrecke entsprechend der Entladungsstrecke 21 vorgesehen und derart gesteuert werden, daß sie jeweils die zweite Halbwelle der speisenden Wechselspannung im Gleichrichterbetrieb durchläßt. In diesem Falle wird eine besondere Freilaufentladungsstrecke 47 überflüssig.If necessary, a second discharge path can also be used accordingly of the discharge path 21 are provided and controlled so that they are respectively lets through the second half-wave of the feeding AC voltage in rectifier operation. In this case, a special free-wheeling discharge path 47 is superfluous.

Die Steuerspannung der Entladungsstrecke 2i, die dem Transformator 25 entnommen wird, beträgt vorzugsweise io bis 15°1a der Vorspannung am Kondensator 29, wenn dieser voll geladen ist. Vorteilhaft ist auch die Spannung des Kondensators bei voller Ladung höher als der Scheitelwert der Spannung an der Spannungsquelle 2o, die dem Anodenkreis der Entladungsstrecke 21 zufließt.The control voltage of the discharge path 2i supplied to the transformer 25 is taken, is preferably 10 to 15 ° 1a of the bias voltage on the capacitor 29 when it is fully charged. The voltage of the capacitor is also advantageous higher than the peak value of the voltage at the voltage source when fully charged 2o, which flows to the anode circuit of the discharge path 21.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei einer Nacheilung der am Transformator 25 entnommenen Steuerwechselspannung um 9o° gegenüber der Anodenspannung, wie sie in A.bb. 2 zugrunde ,gelegt ist, die Spannung des Kondensators 29, oder genauer gesagt, der Spannungsunterschied zwischen der Kondensatorspannung und der entgegengesetzten Regelspannung der Istdrehzahlmaschine ig bis zum Scheitelwert der Steuerwechselspannung am Transformator 25 veränderbar sein muß, um eine Steuerung der Entladungsstrecke 2 1 über ihren vollen Regelbereich zu erhalten. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die negative Halbwelle der Steuerspannung allein einen Entladungseinsatz verhindern kann, daß aber die Kondensatorspannung dieser negativen Halbwelle entgegengesetzt gerichtet ist, und daß, wenn der Unterschied zwischen der Kondensatorspannung und der Spannung der Istdrehzahlmaschine ig gleich dem Scheitelwert dieser Halbwelle wird, diese gerade vollständig kompensiert ist, so daß tatsächlich die resultierende Steuerspannung derart verschoben wird, daß der Nacheilwinkel des kritischen Zündpunktes gegenüber der Anodenspannung verringert bzw. zum Verschwinden gebracht wird. Dies ist schematisch in Abb. 2 -dargestellt, wo die Kurve 57 die von der Spannungsquelle 2o gelieferte Anodenspannung und Kurve 58 die vom Transformator 25 gelieferte Steuerwechselspannungskomponente darstellt. Die Kondensatorspannung verläuft nach der Geraden 59, bezogen auf die Nullinie, und die Spannung der Istdrehzahlmaschin.e ig nach der Geraden 6o, ebenfalls bezogen auf die Nullinie. Die Differenz zwischen Kondensator- und Generatorspann.ung ist durch die gestrichelte Linie 61 gegeben. Die beiden Spannungen sind für die Darstellung so gewählt, daß -ihre Differenz gerade gleich dem Scheitelwert der Steuerwechselspannung 58 ist. Es ist zu erkennen, daß die Differenzspannung 6i die resultierende Steuerspannung gegenüber der Nullinie soweit hebt, daß sie nach Kurve 62 verläuft. Da diese Spannung im gleichen Augenblick schon positiv ist wie die Anodenspannung 57, wird der Entladungseinsatz in der Entladungsstrecke 2i schon zu Beginn der positiven Halbwelle freigegeben. Dementsprechend arbeitet die Entladungsstrecke mit ihrer vollen Durchlaßfähigkeit.It can be readily seen that if the AC control voltage taken from the transformer 25 lags behind by 90 ° compared to the anode voltage, as shown in A.bb. 2 is based on the voltage of the capacitor 29, or more precisely, the voltage difference between the capacitor voltage and the opposite control voltage of the actual speed machine ig must be variable up to the peak value of the AC control voltage at the transformer 25 in order to control the discharge path 2 1 over its full Control range. The reason for this is to be seen in the fact that the negative half-wave of the control voltage alone can prevent the start of a discharge, but that the capacitor voltage of this negative half-wave is directed in the opposite direction, and that if the difference between the capacitor voltage and the voltage of the actual speed machine ig equals the peak value of this Half-wave is, this is just fully compensated, so that actually the resulting control voltage is shifted in such a way that the lag angle of the critical ignition point compared to the anode voltage is reduced or made to disappear. This is shown schematically in FIG. 2, where curve 57 shows the anode voltage supplied by voltage source 2o and curve 58 shows the control alternating voltage component supplied by transformer 25. The capacitor voltage runs according to the straight line 59, based on the zero line, and the voltage of the actual speed machine according to the straight line 6o, also based on the zero line. The difference between the capacitor voltage and the generator voltage is given by the dashed line 61. The two voltages are selected for the representation that - their difference is just equal to the peak value of the AC voltage control 58th It can be seen that the differential voltage 6i raises the resulting control voltage relative to the zero line to such an extent that it runs according to curve 62. Since this voltage is already positive at the same instant as the anode voltage 57, the start of discharge in the discharge path 2i is already released at the beginning of the positive half-wave. Accordingly, the discharge path works with its full permeability.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß eine Änderung ,der Differenzspannung 61 zwischen Null und dem in Abb. 2 dargestellten Wert eine Verlegung des Zündpunktes der Entladung über den ganzen Steuerbereich ermöglicht. Änderungen im Sinne einer Vergrößerung der Differenzspannung 61 über den Scheitelwert der Steuerwechselspannung hinaus können den Einsatz der Entladung nicht mehr beeinflussen. Vorausgesetzt ist dabei stets, daß die Zündcharakteristik der Entladungsstrecke praktisch mit der Nullinie zusammenfallen möge. Bei voller Öffnung der Entladungsstrecke erhält der Generator 13 die größtmögliche Erregung und damit der Antriebsmotor io den größtmöglichen Strom, so daß er dem Aufzug die für die betreffende Belastung größtmögliche Beschleunigung erteilt.It is readily apparent that a change in differential voltage 61 a shift in the ignition point between zero and the value shown in Fig. 2 allows unloading across the entire control area. Changes in the sense of a Increase in differential voltage 61 above the peak value of the AC control voltage in addition, can no longer influence the use of the discharge. Is required always that the ignition characteristics of the discharge gap practically with the The zero line may coincide. When the Discharge distance the generator 13 receives the greatest possible excitation and thus the drive motor io the greatest possible current so that it gives the elevator the load it needs maximum acceleration granted.

Um den jeweiligen, von der Anlage geforderten Betriebsbedingungen zu :genügen, kann die gesamte Regeleinrichtung durch entsprechende Bemessung der Widerstände 40, 41 sowie deren Regelbarkeit und- durch eine entsprechende Bemessung der Feldwicklung 14. und des Antriebsmotors io den gegebenen Bedingungen angepaßt werden. Es ist dafür Sorge zu tragen, daß die Feldwicklung eine genügend kleine Zeitkonstante hat und der Antriebsmotor ein entsprechend höheres Beschleunigungsvermögen besitzt. Dadurch kann dann erreicht werden, daß die Differenzspannung 61 den in Abb. 2 dargestellten Wert nie-' mals merklich überschreitet. Praktisch wird die größte zulässige Beschleunigung .und Verzögerung des Aufzuges 12 festgesetzt und die Charakteristiken des Generatprs 13 und des Motors io diesen Größtwerten angepaßt. Es kann dann lediglich durch Einstellung der Widerstände 40 und 4.1 erreicht werden, daß die Kondensatorladung bzw. -entladung zu keiner größeren Differenzspannung 61 als der angegebenen führen kann. Dann arbeitet die Entladungsstrecke 21 stets innerhalb ihres Steuerbereiches, d. h. es entsteht in der Steuerung keinerlei toter Gang, und der Antriebsmotor ist hinsichtlich seiner Geschwindigkeit bei jedem Betriebszustand und in jedem Augenblick unter genauer Kontrolle. Zwischen den Steuerspannungen des Kondensators 29 und der Istdrehzahlmaschine ic stellt sich ein solches Gleichgewicht ein, daß ihre Differenz einen im wesentlichen konstanten :Mittelwert mit nur kleinen Schwankungen annimmt, der im übrigen ausreicht, um die gewünschte Fördergeschwindigkeit zu erreichen. Dieses Gleichgewicht wird sich sowohl bei Beschleunigung wie bei Verzögerung und auch bei Betrieb mit der vollen Geschwindigkeit einstellen, die sich 1111 Einzelfalle nach der eingestellten Lage des Steuerarmes 38 richtet.The respective operating conditions required by the system to: suffice, the entire control system can be adequately dimensioned by the Resistors 40, 41 as well as their controllability and by a corresponding dimensioning the field winding 14. and the drive motor io adapted to the given conditions will. Care must be taken that the field winding is sufficiently small Has a time constant and the drive motor has a correspondingly higher acceleration capacity owns. As a result, it can then be achieved that the differential voltage 61 corresponds to the in Fig. 2 never noticeably exceeds the value shown. It becomes practical maximum permissible acceleration and deceleration of the elevator 12 and the characteristics of the generator 13 and the engine are adapted to these maximum values. It can then only be achieved by setting the resistors 40 and 4.1, that the capacitor charge or discharge does not lead to a larger differential voltage 61 than the specified can result. Then the discharge path 21 always works within their tax area, d. H. there is no dead gear in the control system, and the speed of the drive motor is in every operating state and under precise control at every moment. Between the control voltages of the Such a balance is established by capacitor 29 and the actual speed machine ic one that their difference has an essentially constant: mean with only small Assumes fluctuations, which is sufficient for the rest to achieve the desired conveying speed to reach. This equilibrium is maintained both when accelerating and when decelerating and also set when operating at full speed, which is 1111 individual cases based on the set position of the control arm 38.

Da die resultierende Steuerspannung dein Betrage nach nur einen Bruchteil der Spannung am Kondensator 29 ausmacht, genügt eine verhältnismäßig kleine Änderung- der Kondensator Spannung bzw. der Spannung der Tachometermaschine zu einer Regelung über den gesamten Steuerbereich hinweg. Dies hat die erwünschte Folge, daß die Änderungen der Motordrehzahl, welche zur Steuerung der Entladungsstrecke und damit zur Einregelung einer vorbestimmten mittleren Drehzahl notwendig werden, sehr klein bleiben im Verhältnis zur totalen Geschwindigkeit des Klotors.Since the resulting control voltage is only a fraction of your amount the voltage across the capacitor 29, a relatively small change is sufficient- the capacitor voltage or the voltage of the tachometer machine to a control across the entire tax area. This has the desired consequence that the changes the engine speed, which is used to control the discharge path and thus for adjustment a predetermined average speed are necessary, remain very small in relation the total speed of the Klotor.

Der Erfindungsgedanke wurde zwar in erster Linie für Fördereinrichtungen der beschriebenen Art entwickelt. Er läßt sich jedoch auch für andere Antriebe mit zweiseitiger Antriebsrichtung, bei denen es auf eine Beeinflussung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung ankommt, beispielsweise zum Antrieb hin und her gehender Massen oder sich drehender Plattformen, ohne weiteres anwenden. Sinngemäß kann auch bei Antrieben mit nur einer Bewegungsrichtung die Geschwindigkeit und Beschleunigung in der angegebenen Weise geregelt bzw. eingestellt werden.The idea of the invention was primarily intended for funding institutions of the type described. However, it can also be used for other drives two-sided drive direction, in which there is an influence on the speed and the acceleration is important, for example going back and forth to the drive Masses or rotating platforms, easily apply. Analogously can also for drives with only one direction of movement, the speed and acceleration can be regulated or adjusted in the specified manner.

Claims

PATEN rar; SPRÜ c Hr i. Control circuit for electric Leonard drives, especially for conveyor systems that operate at predetermined speeds and accelerations should work, using grid-controlled discharge paths for supply of the generator field, characterized in that the field winding is in a rectifier circuit feeding discharge paths by a series connection of a fixed, against the Anode voltage shifted by 9o ° control AC voltage and two variable, opposing control DC voltage components are controlled, wherein the one (negative-going) DC voltage component of one with the drive motors coupled actual speed machine and the other (positively directed) DC voltage component from a fixed voltage source via arbitrary or automatic adjustment or. adjustable resistors charged or discharged capacitor is supplied.

2. Control circuit according to claim i, characterized in that the capacitor has a potentiometer tap Voltage variable in height is supplied via an adjustable series resistor is, according to the desired acceleration when starting the conveyor motor is set ..

3. Control circuit according to claim i or 2, characterized in that that to regulate the braking acceleration a controllable resistor parallel to the Capacitor is provided in the grid circle of the discharge paths. .I.

Control circuit according to claim i or following, characterized in that .the potentiometer tap for determination the capacitor charge voltage with the main control switch the conveyor system is directly or indirectly coupled.

5. Control circuit after Claim r or the following, characterized by such an adjustment of the control means, that the difference between the two DC control voltages at full speed of the motor is at most approximately equal to the peak value of the alternating control voltage.

6. Control circuit according to claim 5, characterized in that the inductance of the excitation winding of the Leonard generator is so small and the acceleration capacity of the drive motor are dimensioned so large that for setting the optimal voltage equilibrium only the time constant between the control AC voltage and control DC voltage of the capacitor charging or discharging circuit is to be regulated.