DE666976C

DE666976C - Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl eines Elektromotors

Info

Publication number: DE666976C
Application number: DES115505D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-09-27
Filing date: 1934-09-25
Publication date: 1938-11-02

Description

Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl eines Elektromotors Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Steuerung und Regelung der Drehzahl eines Elektromotors und ist ins= besondere geeignet für die Regelung der Teilmotoren eines Mehrmotorenantriebs. Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Drehzahlregelung von Motoren, in deren Anker- oder Feldkreis steuerbare Entladungsgefäße, insbesondere Entladungsgefäße mit Lichtbogenentladung, geschaltet sind.
Bei einer bekannten Regelanordnung sind Mittel zur Erzeugung von zwei Wechselspannungen vorgesehen, von denen die eine in der Frequenz der Solldrehzahl des Elektromotors entspricht, während die andere in der Frequenz der Istdrehzahl des Motors verhältnisgleich ist. Die beiden Wechselspannungen werden bezüglich ihrer Phasenlage miteinander verglichen, und in Abhängigkeit von Änderungen der Phasendifferenz wird die Motordrehzahl derart gesteuert, daß die Frequenzen der beiden Wechselspannungen einander gleichbleiben. Es ist bekannt, diese Regeleinrichtung für einen Mehrmotorenantrieb in der Weise zu verwenden, daß die Frequenz einer der beiden zu vergleichenden Spannungen von der Drehzahl eines Leitmotors bestimmt oder einem Leitnetz entnommen wird, dessen Frequenz für die Drehzahl des Antriebes maßgebend sein soll.
Gemäß der Erfindung werden die Frequenzen der Sollspannung und der Istspannung derart klein gewählt, daß die Phasenabweichungen zwischen den Spannungen, die durch betriebsmäßige Drehzahlschwankungen des Motors bedingt sind, gegenüber einer Halbwelle der Spannungen klein sind. Dies hat den Vorteil, daß sich der Regelvorgang mit Sicherheit innerhalb einer Halbwelle der steuernden Spannung abspielt, sd daß man eine Drehzahlregelung erhält, die allen Anforderungen an Genauigkeit und Empfindlichkeit gewachsen ist. Auch bei großen Drehzahlschwankungen kann die Regeleinrichtung nicht außer Tritt fallen.
In der Zeichnung ist in Fig. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Teilmotoren to und 12 sind im Ankerkreis über gittergesteuerte Gleichrichter 22, 23 an ein Drehstromnetz 18 angeschlossen. Die mittlere Spannung, welche den Motoren über die Entladungsgefäße zugeführt wird, wird in bekannter Weise mit Hilfe einer Brückenschaltung 32 bestimmt, die eine Gitterwechselspannung veränderlicher Phase erzeugt. Als Widerstand in einem Brückenzweig dient ein Elektronenrohr 41, in dessen Gitterkreis in Reihe mit einer konstanten Spannung 6o ein Widerstand 58 geschaltet ist, dessen Spannung bei Drehzahlschwankungen des Motors geändert wird. Der Widerstand 58 ist zu dem Zweck über einen Gleichrichter 56 an zwei Transformatoren 52 und 54 angeschlossen. Der Transformator 52 wird von einem Generator bzw. Umformer 46 gespeist, der durch einen Motor 50 mit der Solldrehzahl angetrieben wird. In dem Wechselstromnetz 73 wird somit die Sollspannung bzw. Sollfrequenz erzeugt. Das Netz kann als Leitnetz bezeichnet werden. Der Transformator 54 ist an einen Generator bzw. Umformer 48 angeschlossen, der über ein regelbares Getriebe 15 mit dem Teilmotor io gekuppelt ist. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel sind die Maschinen 46 und 48 als Frequenzumformer ausgebildet, welche ständerseitig an das Drehstromnetz 18 angeschlossen sind. Die Drehzahl des Motors 5o ist so gewählt, daß die Frequenz des Leitnetzes 73 verhältnismäßig klein ist.
Das Vektordiagramm für die von den Transformatoren 5a und 54 in, dem Regelstromkreis erzeugten Spannungen ist in Fig. 2 dargestellt. Ein ist die Sollspannung, En die Istspannung und E, die Summe aus beiden Spannungen. Ändert sich die Drehzahl des Teilmotors io relativ zu dem Leitmotor 50, so nimmt die Spannung E, die Phasenlage E',' ein. Der Vektor der resultierenden Spannung hat dann die Lage E,.'. Durch Drehzahländerungen des Teilmotors ändert sich somit die resultierende Spannung nach Größe und Phase. Beides kann für die Regelung der Drehzahl des Teilmotors ausgenutzt werden. In der Schaltung nach Fig. i ist die Drehzahlregelung von der Größe der Spannung abhängig gemacht. Die Transformatoren 52 und 54 sind an einen Gleichrichter 56 angeschlossen, dessen Spannung E, dem Widerstand 58 im Gitterkreis des Elektronenrohres 41 zugeführt wird. Jede Änderung der Drehzahl des Teilmotors io bewirkt eine Änderung der Spannung E, und damit eine Änderung des Widerstandes des Elektronenrohres 44 durch den eine Änderung der Phasenlage der Gitterspannung der Gleichrichter 22, 23 hervorgerufen wird.
Durch einen Umschalter 9o im Gitterkreis des Rohres 41 kann dieses über einen einstellbaren Widerstand 93 an eine konstante Spannung 6 angeschlossen werden, um den Motor anzulassen.
Die Schaltung des Teilmotors 12 entspricht derjenigen des Motors io. Bei beiden Motoren können die steuerbaren Gleichrichter 22, 23 auch in den Feldkreis geschaltet sein. In vorliegendem Falle ist angenommen, daß die Feldwicklungen 16 der Teilmotoren über Gleichrichter an das Wechselstromnetz 18 angeschlossen sind und daß in deren Gitterkreis Steuereinrichtungen 21 eingeschaltet sind.
Die in Fig. i angegebene Schaltung für den Vergleich der von dem Leitmotor abhängigen Sollspannungen mit den von - der Drehzahl der Teilmotoren bestimmten Istspannungen ist nur als ein Ausführungsbeispiel anzusehen. Wesentlich für die Erfindung ist es, daß für die Frequenzen dieser Spannungen die obengenannte Bedingung erfüllt ist.

Claims

PATEN TAN5PRf1CÜ: Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl eines Elektromotors mit Hilfe von zwei Wechselspannungen, von denen die eine in der Frequenz der Solldrehzahl und die andere in der Frequenz der Istdrehzahl des Motors verhältnisgleich ist, wobei in Abhängigkeit von Änderungen der Phasendifferenz der beiden Wechselspannungen die Motordrehzahl derart gesteuert wird, daß die Frequenzen der beiden Wechselspannungen einander Bleichbleiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen der Sollspannung und der Istspannung derart klein gewählt sind, daß die Phasenabweichungen zwischen den Spannungen, die durch betriebsmäßige Drehzahlschwankungen des Motors bedingt sind, klein sind gegenüber einer Halbwelle der Spannungen.