DE718238C

DE718238C - Indirekt wirkender elektrischer Regler

Info

Publication number: DE718238C
Application number: DEB181257D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Buchhold
Original assignee: THEODOR BUCHHOLD DR ING
Current assignee: THEODOR BUCHHOLD DR ING
Priority date: 1937-12-25
Filing date: 1937-12-25
Publication date: 1942-03-06

Description

Indirekt wirkender elektrischer Regler In der Technik werden oft Regler für größere Verstellkräfte gebraucht, welche schnell regeln sollen. Hierbei kommen als Servomotore oft Elektromotore zur Anwendung. Bei schneller Verstellung der zu regelnden Größe treten, falls diese eine gewisse Trägheit besitzt, unerwünschte Pendelurigen auf. Um diese zu vermeiden, ist eine Rückführung notwendig. Solche Rückführungen sind zwar schon bekannt, wobei am Verstellmotor eine Kurvenscheibe angebracht ist, welche über eine Feder und eine Dämpfung auf das Meßorgan zurückwirkt. Der Nachteil dieser bekannten Anordnung ist, daß Verstellmotor und Meßorgan zusammengebaut sein müssen, -was in gewissen Fällen unerwünscht ist. Dieser Nachbeil wird bei dem Gegenstand der vorliegendexi Erfindung dadurch vermieden, daß ein Rückführungsmagnet mit drehbarem Anker zur Anwendung kommt, der eine an die Motorspannung oder Feldspannung des Leonardgenerators angeschlossene Wicklung trägt und sich in einem konstant erregten Magnetfeld befindet, der ferner mit einer Dämpfung unmittelbar und mit dem Meßorgan des Reglers über eine Feder verbunden ist.
Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar ist angenommen, d,aß ein größerer Gleichstromg eneratör a auf konstante Spannung geregelt werden soll. Das Feld des Generators b kann durch einen veränderlichen Vorschaltwiderstand c mittels eines Gleicbstromservomotors d verändert werden. Der Servomotor d habe ein konstant erregtes Feld e und werde im Ankerkreis durch einen kleinen Leonardgenerator f gespeist, der z. B. durch einen kleinen Drehstrommotor angetrieben sein kann. Das Feld g des Leonardgenerators Eist normalerweise urierregt, solange die Spannung konstant ist. Bei Abweichung der Spannung vom Sollwert wird dagegen das Feld positiv oder negativ, und zwar um so stärker, je, größer die Abweichung vom Sollwert ist. Entsprechend der Erregung steigt die erzeugte EMK und damit auch die Geschwindigkeit des Servomotors d. Die Spannungsüberwachung erfolgt durch ein M eßorgan i, welches im vorliegenden Beispiel. über Wälzsektoren il und j. auf zwei in einer Brückenschaltung angeordnete Widerstände /z1 und h2 arbeitet. In der gezeichneten Mittelstellung der Wälzsektoren haben diese gleiches Potential, so daß durch das Feld g, welches mit ihnen verbunden ist, kein Strom fließt. Tritt dagegen eine Spannungsabweichung ein, so wird das Meßorgan i sich in einem bestimmten Sinne drehen, die beiden Wälzsektoren i, und j2 erhalten verschiedenes Potential, und durch das Feld des Generators g wird ein Strom fließen, so daß im Generator/ eine EMK erzeugt wird, die den- Servomotor zum Anlauf bringt, wodurch die Spannung ausgeregelt wird. Mit der Welle des Meßorgans i ist der Anker m der Rückführung über eine Federt verbunden. Ferner arbeitet der Anker in über ein Zahnsegment auf eine Dämpfungsscheibe o, welche durch einen Magneten p gedämpft wird. Im ersten Moment nach Auftreten einer Spannungsabweichung wird das Meßorgan i sich drehen, und zwar wird dabei die Drehung durch die Feder l begrenzt, da infolge der Dämpfung o der Anker in der Rückführung zunächst stillsteht. Der Generator f erzeugt eine Spannung, der proportional die Drehzahl des Servomotors d sein wird. Die Generatorspannung wird dem Anker der Rückführung, welcher sich unter dem Einfluß des Magnetfeldes der Spule r befindet, zugeführt. Der Anker will sich .dabei in einem solchen Sinne drehen, d.aß das Meßorgan i in die Nullstellung zurückgeführt wird. Die Bewegung des Ankers rrr. kann jedoch infolge der Wirkung der Dämpfungsscheibe o nur verzögert erfolgen. Man kann nun zeigen, beispielsweise indem man die Differentialgleichung des Reguliervorganges aufstellt, daß die geschilderte Rückführung allen Forderungen entspricht, welche man an eine ideale Rückführung stellen muß.
Die Rückführung kann ferner in einfachster Weise geregelt werden. Verändert man-beispielsweise die relative Lage des Magneten p zur Dämpfungsscheibe o, so kann die Zeitkonstante der Rückführung in übereinstimmung mit der Maschine gebracht werden. Will man die Stärke der Rückführung verändern, so kann dies durch Veränderung des Vorsch.altwiderstandes g erfolgen, welcher das Feld der Rückführung b.eeinflußt. Zur Erzeugung des Feldes für die Rückführung kann auch ein permanenter Magnet verwendet werden. lii der Abbildung besitzt der Generator f noch eine kleine Kompoundwicklung ha. Diese erhöht in bekannter Weise die Empfindlich-1«-it des Reguliervorganges. In dem gezeigten lusführungsbeispiel arbeitet das Meßorgan i mittels Wälzsektoren auf Widerstände. Man kann aber auch das Meßorgan auf Kohledruckregler arbeiten lassen, über welche das Feld ,u des Generators i erregt wird. Statt den Anker m der Rückführung von der Maschinenspannung aus zu speisen, kann man ihn auch parallel zum Feldg des Generators i schalten.
Oft ist es etwas umständlich, einen zusätzlichen, durch einen Motor angetriebenen Leonardgenerator, der allerdings sehr klein sein kann, zu verwenden. Man kann dann den Motoranker d unmittelbar an die Wälzsektoren j, und j2 anschließen. Die Rückführung wird dann ebenfalls richtig arbeiten, falls der Anker in von der am Motor liegenden Spannung gespeist wird.

Claims

PATEN TANsrr,ÜCHE: i. Indirekt wirkender elektrischer Reg-].er mit in Abhängigkeit von der zu regelnden Größe gesteuertem Elektromotor als Servomotor und elektromagnetischer Rückführung, die von der Motorspannung oder der Feldspannung eines den Servomotor speisenden Leonardgenerators um so stärker erregt wird, je schneller sich der Servomotor dreht, gekennzeichnet durch einen Rückführungsmagneten mit drehbarem Anker (na), der eine an die Motorspannung oder Feldspannung des Leonardgenerators angeschlossene Wicklung trägt und sich in einem konstant erregten Magnetfeld (r) befindet, der ferner mit einer Dämpfung, z. B. einer unter dem Einfluß eines Magneten (p) stehenden Dämpferscheibe (o), unmitte .bar und mit dem Meßorgan (i) des Reglers über eine Feder (i) verbunden ist.
2. Indirekt wirkender elektrischer Regler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Rückführung durch Veränderung der Lage des Magneten (p) der Dä.mpferscheibe (o) und die Stärke der Rückführung durch Veränderung eines der konstanten Felderregung (r) des Rückführungsmagneten vorgeschalteten Widerstandes (g) eingestellt wird.