DE691783C

DE691783C - Control device for a converter

Info

Publication number: DE691783C
Application number: DE1936S0123230
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Fouquet
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-07-02
Filing date: 1936-07-02
Publication date: 1940-06-05

Description

Steuereinrichtung für einen'Stromrichter Bei vielen Stromrichtersteuerungen dient zur Regelung des Zündzeitpunktes .ein im Steuerkreis liegendes drehbares Regelorgan. Dieses Regelorgan kann beispielsweise ein Drehtransformator oder bei einer Kontaktapparatsteuerung die verstellbare Bürstenbrücke sein. Stets hängt dabei der Verschiebungswinkel des Zündzeitpunktes linear von dem Verdrehungswinkel des drehbaren Regelorgans ab. Nun ist aber bekanntlich der Zusammenhang zwischen der von dem Stromrichter gelieferten Gleichspannung und dem Zündverschiebungswinkel nicht linear, sondern folgt einem Sinus- bzw. Kosinusgesetz. Infolgedessen ist also die Gleichspannung auch nicht proportional dem Verdrehungswinkel des Regelorgans. Diese Erscheinung ist bei vielen Regelbetrieben außerordentlich störend. Erfolgt beispielsweise die Steuerung eines Förderantriebes oder einer Walzenstraße von Hand aus, so wird es dem Bedienungsmann sehr erschwert, das Maß der Wirkung, die er durch eine bestimmte Ver= stellung des Regelorgans erreicht, richtig abzuschätzen, da in jedem Regelbereich einem bestimmten Drehwinkel eine andere Spannungsänderung entspricht.Control device for a converter With many converter controls serves to regulate the ignition point. a rotatable regulating element located in the control circuit. This regulating element can, for example, be a rotary transformer or in the case of a contact device control be the adjustable brush bridge. The shift angle of the always depends Ignition point linearly from the angle of rotation of the rotatable control member. so but is known to be the relationship between that supplied by the converter DC voltage and the ignition delay angle are not linear, but follow one Sine or cosine law. As a result, the DC voltage is not either proportional to the angle of rotation of the control element. This phenomenon is with many Regular operations extremely disruptive. For example, if the control of a Conveyor drive or a roller train by hand, so it is the operator it is very difficult to determine the extent of the effect that is achieved by a certain adjustment of the Regulatory organ achieved to estimate correctly, since in each regulatory area a certain one Rotation angle corresponds to a different voltage change.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es bereits vorgeschlagen worden,-zwischen das Betätigungsorgan für die Steuerung und das in dem Steuerstromkreis liegende drehbare Regelorgan ein besonderes Getriebe zu schalten, das eine Proportionalität zwischen den Änderungen - der Gleichspannung des Stromrichters und der Verstellung des Betätigungsorgans herstellt.In order to avoid these difficulties, it has already been suggested -between the actuator for the control and that in the control circuit lying rotatable control element to switch a special gear that has a proportionality between the changes - the DC voltage of the converter and the adjustment of the actuator produces.

Die Erfindung betrifft eine besondere Ausgestaltung eines derartigen Getriebes, die den Vorteil hat, daß keinerlei Teile vorhanden sind, die gegeneinander eine Längsverschiebung ausführen, daß also gleitende Führungen mit ihren bekannten Nachteilen vollständig vermieden 'sind. Gemäß der Erfindung wird das Zwischengetriebe als Gestängeantrieb ausgebildet, dessen Gestängeteile nur durch Verbindungspunkte mit drehender Bewegung untereinander verbunden sind. Die Verwendung von Gestängeantrieben zwischen dem Regelorgan im Steuerkreis eines Stromrichters und dem eigentlichen ,Betätigungsorgan ist an sich bekannt. Man hatte jedoch bisher noch nicht erkannt, daß solche Gestängeantriebe in entsprechender Ausgestaltung mit großem Vorteil dazu verwendbar sind, um aus der Abhängigkeit zwischen der Verstellung des Betätngungs.organs und oder gleichgerichteten Spannung die Kreisfunktion zu beseitigen. In der Zeichnung sind als Ausführtuigsbeispiele der Erfindung mehrere Zwischengetriebe zur Erzielung einer linearen Abhängigkeit zwischen Gleichspannung und Ver-' stellung des Betätigungsorgans dargestellt: Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen ist angenommen, daß als Betätigungsorgan, wie es tatsächlich auch meistens der Fa11 istr ein um einen gewissen Winkel schwenkbarer Steuerhebel dient. Es ist dann zweckmäßig; den Verbindungspunkt des Zwischengestänges mit dem Steuerhebel möglichst weit von dem Drehpunkt des Steuerhebels entfernt anzuordnen, da auf diese Weise der genannte Verbindungspunkt bei Bewegungen des Steuerhebels um einen nicht allzu großen Winkel eine angenähert geradlinige Bewegung ausführt. Die Ausführungsbeispiele haben weiterhin sämtlich das Merkmal gemeinsam, daß das nicht näher dargestellte drehbare Regelorgan mit einer Kurbel i ausgerüstet ist, an deren Zapfen das Zwischengestänge angreift.The invention relates to a particular embodiment of such a device Transmission, which has the advantage that there are no parts against each other perform a longitudinal displacement, so that sliding guides with their known Disadvantages are completely avoided. According to the invention, the intermediate gear designed as a rod drive, the rod parts only through connection points are connected to each other with a rotating movement. The use of rod drives between the control element in the control circuit of a converter and the actual one , Actuator is known per se. However, it had not yet been recognized that such linkage drives in a corresponding configuration with great advantage can be used to get out of the dependency between the adjustment of the Betätngungs.organs and or rectified voltage to eliminate the circular function. In the drawing are several intermediate gears as Ausführungstuigsbeispiele the invention to achieve a linear relationship between DC voltage and adjustment of the actuator shown: In all the exemplary embodiments, it is assumed that as an actuating organ, as is in fact mostly the case, there is one A certain angle pivotable control lever is used. It is then appropriate; the Connection point of the intermediate linkage with the control lever as far as possible from the To arrange the pivot point of the control lever away, as in this way the said Connection point when the control lever is moved by a not too large angle executes an approximately rectilinear movement. The exemplary embodiments also have all have the common feature that the rotatable control element, not shown in detail is equipped with a crank i, the pin of which engages the intermediate linkage.

Fig. i stellt eine besonders einfache Ausführungsform dar. An der Kurbel i greift die Schubstange 2 mit ihrem einen Ende an,, während ihr anderes Erde 3 durch Verbindung mit dem Steuerhebel 4 in der oben erläuterten Weise eine angenähert .geradlinige Bewegung ausführt. Wie schon erwähnt, wird diese angenähert geradlinige Bewegung dadurch erreicht, daß die Entfernung zwischen dem Drehpunkt 3 .des Steuerhebels und dem Verbindungspunkt 3 mit der Schubstange möglichst groß gewählt wird. Außerdem muß aber auch die Länge der Schubstange 2 im Verhältnis zu dem Radius der Kurbel verhältnismäßig groß gewählt werden, um eine möglichst weitgehende Annäherung .an die lineare Abhängigkeit zu erzielen. Für das genannte Längenverhältnis dürften Werte zwischen 5 und 6 in den meisten Fällen ausreichend sein.Fig. I shows a particularly simple embodiment Crank i attacks the push rod 2 with its one end, while the other Earth 3 by connection to the control lever 4 in the manner explained above approximates straight-line movement. As already mentioned, this is approximated rectilinear movement is achieved by the distance between the fulcrum 3. Of the control lever and the connection point 3 with the push rod as large as possible is chosen. In addition, the length of the push rod 2 must also be in relation to the radius of the crank can be chosen to be relatively large in order to achieve the greatest possible Approximation. To achieve the linear dependence. For the said aspect ratio Values between 5 and 6 should be sufficient in most cases.

In Fig: 2 dient als Zwischengestänge zwischen dem Steuerhebel 4 und der Kurbel i des drehbaren Regelorgans eine Gestängeanordnung, die unter d'ezn Naiven Lemniskoidenlenker in der Kinematik bekannt ist. Ein derartiger Lemniskoidenlenker besteht aus zwei um feste Punkte drehbaren Hebeln i und 7, die an verschiedenen Punkten einer Stange 5 - gelenkig angreifen. Bei richtiger Wahl der Verhältnisse läßt es sich erreichen, daß bei einer Bewegung der einzelnen Gestängeteile der auf der Stange 6 liegende Punkt 8 eine geradlinige Bewegung ausführt, Bezeichnet man mit r die Länge der Stange i und mit (p den Winkel, den diese Stange r mit einer Parallelen zu der Bewegungsrichtung des Punktes 8 einschließt, so läßt sich nachweisen, daß die geradlinige - Verschiebung, die der Punkt 8 bei einer Veränderung des Winkels 99 um den Betrag d (p erfährt, :gleich r # d sin q) ist. Benutzt man daher den Hebel i als Kurbel zum Antrieb des dreh-I;'baren Regelorgans und verbindet man clen Punkt 8 in der dargestellten Weise durch eine -Schubstange 9 über den Gelenkpunkt 3 mit dem Steuerhebel 4., so ist angenähert die Stell läng des um den Punkt 5 drehbaren Steuer-Hebels der Sinusfunktion des Drehwinkels des Regelorgans proportional. Wenn also die Gleichspannung des Stromrichters nach einer S.inüsfunktion von dem Drehwinkel des Regelorgans abhängt, so hängt sie von der Stellung des Steuerhebels annähernd linear ab, In Fig. g ist eine Anordnung dargestellt, bei der an Stelle des Lemniskoidenlenkers ein sog. Ellipsoidenlenker verwendet ist. Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig.2 versehen. Wie die Zeichnung zeigt, setzt sich der Ellipsoidenle_nker in ähnlicher Weise aus gleichartigen Teilen zusammen wie der Lemniskoidenlenker, nur ist die Lage der festen Drehpunkte gegeneinander eine andere, und außerdem müssen die Längenverhältnisse der einzelnen Lenkerteile zueinander anders gewählt werden. Es läßt sich dann erreichen, daß der Punkt 8 ebenfalls eine geradlinige Bewegung ausführt, deren Größe der Sinusfunktion des Verdrehungswinkels der Kurbel ; proportional ist.In Fig: 2 serves as an intermediate linkage between the control lever 4 and the crank i of the rotatable control member, a linkage arrangement which is known as d'ezn Naive Lemniskoidenlenker in kinematics. Such a lemniskoid handlebar consists of two levers i and 7 which can be rotated around fixed points and which act in an articulated manner at different points on a rod. With the correct choice of the conditions, it can be achieved that when the individual rod parts move, the point 8 lying on the rod 6 executes a straight-line movement with a parallel to the direction of movement of point 8, it can be demonstrated that the straight-line displacement that point 8 experiences when the angle 99 changes by the amount d (p,: equal to r # d sin q). If, therefore, the lever i is used as a crank to drive the rotatable control element and the point 8 is connected in the manner shown by a push rod 9 via the hinge point 3 with the control lever 4, the position is approximately along the The control lever rotatable around point 5 is proportional to the sine function of the angle of rotation of the control element the position of the control lever from approximately linear. In Fig. g, an arrangement is shown in which a so-called. Ellipsoidal link is used instead of the lemniskoidenlenker. The same parts are provided with the same reference numerals as in FIG. As the drawing shows, the ellipsoidal link is made up of similar parts in a similar way as the lemniscoid link, only the position of the fixed pivot points is different and the length ratios of the individual link parts must be selected differently. It can then be achieved that the point 8 also executes a rectilinear movement, the size of which is the sine function of the angle of rotation of the crank; is proportional.

Schließlich ist in Fig. 4 noch ein Zwischengestänge nach der Erfindung unter Verwendung einer Kniehebelanordnung 14 bzw. 15 dargestellt. Der eine Endpunkt i9 der Kniehebelanordnung greift an dem Kurbelzapfen der Kurbel i an, während der Kniehebel auf der anderen Seite um einen -festen Punkt 16 drehbar gelagert ist. Die Schubstange 1ß, die mit dem um den Punkt 5 drehbaren Steuerhebel ¢ im Punkt 3 verbunden ist und von dem Steuerhebel in der bereits mehrfach erwähnten Weise betätigt wird, greift in dem Kniegelenk 17 der Kniehebelanordnung -an. Auch hier läßt sich eine Bewegung der Schubstange 18 .erreichen, die der Sinusfunktion -des Verdrehungswinkels der Kurbel i proportional ist.Finally, FIG. 4 shows an intermediate linkage according to the invention using a toggle lever arrangement 14 or 15. One end point i9 of the toggle lever arrangement engages the crank pin of the crank i, while the toggle lever is rotatably mounted on the other side about a fixed point 16. The push rod 1ß, which is connected to the control lever rotatable about point 5 in point 3 and is actuated by the control lever in the manner already mentioned several times, engages in the knee joint 17 of the toggle lever arrangement. Here, too, a movement of the push rod 18 can be achieved which is proportional to the sine function of the angle of rotation of the crank i.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Control device for a converter,. Its DC voltage depends on the phase position of the ignition times and the between the actuating element of the control and a rotatable regulating element located in the control circuit, z. B. a rotary transformer, a circular function from the dependency between - the adjustment of the actuator and the DC voltage eliminating gear. is switched, characterized in that the intermediate gear is designed as a rod drive, the rod parts only through connection points are connected to each other with a rotating movement.

2. Control device according to claim i, characterized in that the modulation regulating rotatable regulating member is equipped with a crank on which a push rod engages, the length of which large in relation to the crank radius and its other end approximately straight is movable.

3. Control device according to claim i, characterized in that that the rotary control element regulating the control is equipped with a crank is at which the 'one end point of a toggle lever engages whose other end point is rotatably mounted and its knee joint is operated by a push rod, the other end of which can be moved approximately in a straight line.

4. Control device according to claim i, characterized in that between the actuating member of the control and the rotatable control element regulating the modulation is connected to a lemniskoid handlebar is.

5. Control device according to claim i, characterized in that between the actuating element of the control and the rotatable regulating element regulating the modulation an ellipsoidal link is connected.

6. Control device according to claim i to 5, characterized in that a one-armed lever is used as the actuating element of the control system serves, at which the transmission linkage engages at a point that is so far from Your pivot point of the lever away is that the movement of that point when pivoting of the lever runs approximately in a straight line within a certain range.