DE758665C

DE758665C - Anordnung zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren, die im Ankerkreis ueber gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit konstantem Strom gespeist werden

Info

Publication number: DE758665C
Application number: DEL98886D
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl-Ing Foerster
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-08-25
Filing date: 1939-08-25
Publication date: 1953-09-28

Description

.Anordnung zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren, die im Ankerkreis über gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit konstantem Strom gespeist werden Gegenstand des Patents 714 450 ist ein Verfahren zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren, die im Ankerkreis über gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit einem konstanten Strom gespeist werden und die im Feldkreis, der vorzugsweise ebenfalls über gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken von einer zur schnellen Feldänderung überhöhten Spannung gespeist wird und mit einer Strombegrenzung versehen ist, geregelt werden. Das Kennzeichen besteht darin, daß der Grenzwert des Erregerstromes in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Maschine geändert wird. Für die Speisung des Feldes genügt in einfachen Fällen ein kleiner Gleichrichter, in sonstigen Fällen muß man einen kleinen Umkehrstromrichter verwenden, mit dem die Feldänderungen sowie auch die Umkehr des Feldes in einfacher Weise durchgeführt werden können. Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes des Hauptpatents. Nach der Erfindung gelingt dies dadurch, daß zur Herabsetzung des Grenzwertes des Erregerstromes bei steigender Drehzahl eine besondere Elektronenröhre vorgesehen ist, deren Gitterkreis außer einer Vorspannung eine mit dieser gegensinnig geschaltete, der Drehzahl proportionale Spannung und eine ebenfalls gegensinnig geschaltete, dem Erregerstrom proportionale Spannung enthält und die so geschaltet ist, da.ß die die Höhe der Erregerspannung bestimmende Spannung am Ausgangswiderstand der Drehzahlregelröhre nicht unter einen durch Drehzahl und Erregerstrom vorgegebenen Wert sinken kann.
Bei dein in Fig. i der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Anker i des Gleichstrommotors vom Stromrichter 2 mit einem konstanten Strom gespeist. Die Konstanthaltung des Ankerstromes erfolgt mittels der Gittersteuerung des Stromrichters 2 über das Stoßsteuergerät 3. Die Gitter der Entladungsstrecken 30 des Stoßgerätes 3 werden von einer vom Ankerstrom abhängigen Gleichspannung und einer hinsichtlich Größe und Phasenlage festen Wechselspannung gesteuert. Die Steuergleichspannung wird von dem Verstärker 31 abgegeben, dessen Eingangskreis die Differenz zwischen dem am Spannungsteiler 32 eingestellten Sollwert und dem am Widerstand 33 abgegriffenen Istwert des Ankerstromes zugeführt wird. Der Istwert wird durch den Gleichstromwandler 34 gemessen, dann zum Vergleich mit dem Sollwert gleichgerichtet und geglättet. Die Feldwicklung 5 des Gleichstrommotors wird ebenfalls von einem Stromrichter .l. gespeist. Die Drehzahlregelung bzw. die Konstanthaltung der Drehzahl erfolgt selbsttätig über das Stoßsteuergerät 6, dessen Entladungsstrecken 6o im Gitterkreis von einer nach Phase und Größe konstanten Wechselspannung und einer der Drehzahlabweichung proportionalen Gleichspannung gesteuert werden. Dazu wird die Drehzahl des Motors durch einen kleinen Drehzahldynamo 7 in eine proportionale Gleichspannung umgewandelt, mit einem Sollwert, abgegriffen und einstellbar am Spannungsteiler 7o, verglichen und über den Verstärker 71 den Gittern der Entladungsstrecken des Stoßsteuergerätes 6 zugeführt. Im vorliegenden Fall ist der Einfachheit halber nur ein einzelner Feldgleichrichter mit einem Umschalter 5o und kein Umkehrstromrichter für die Erregung, wie es für Brems- und Umkehrbetrieb des Motors und jede Umschaltung zu fordern wäre, dargestellt.
Um die im Hauptpatent beschriebenen betrieblichen Vorteile zu erreichen und die Speisung des Maschinenankers mit konstantem Strom dauernd durchführen zu können, ist eine Begrenzung des Erregerstromes erforderlich. Diese wird gemäß der Erfindung drehzahlabhängig derart vorgenommen, daß der Grenzwert des Erregerstromes bei steigender Drehzahl herabgesetzt wird. Zur Steuerung des Grenzwertes des Erregerstromes ist eine besondere Elektronenröhre ig vorgesehen. Diese liegt im Ausführungsbeispiel nach der Fig. i parallel zu der die Spannung der Drehzahldynamo verstärkenden Elektronenröhre 71 (Drehzahlregelröhre). Diese Röhre 71 wird von der Differenz zwischen Drelizahlistwert (Tachometerdynamo 7) und DrehzahlsollNvert (Vergleichsspannung 70) gesteuert. Sie gibt an ihren Ausgangswiderstand 7? eine Gleichspannung ab, die ihrerseits über das Stoßsteuergerät 6 den die Feldwicklung 5 speisenden Gleichrichter d, regelt, und zwar in dem Sinn, daß, je kleiner der über den Ausgangswiderstand 7 2 fließende Strom bzw. die am Ausgangswiderstand liegende Spannung wird, um so weiter der Erregergleichrichter geöffnet wird. Der Gitterkreis der parallel zur Röhre 71 liegenden Röhre i9 enthält außer einer Vorspannung 18 eine mit dieser gegensinnig geschaltete, der Drehzahl proportionale Spannung 16 und eine ebenfalls gegensinnig geschaltete, dem Erregerstrom proportionale Spannung 12. Wird die Spannung 12 und der jeweilige Wert der Spannung 16 größer als die Spannung 18, dann übernimmt die Röhre icg den Strom von der Röhre 71, so daß die Spannung am Ausgangswiderstand 72 nicht unter einen durch Drehzahl und Erregerstrom bestimmten Wert sinken kamt. In der Anordnung ist weiterhin noch, um Pendelungen und Überregelungen zu vermeiden, eine Rückführung durch den aus dem veränderbaren Widerstand 2o, Kondensator 21, den Spannungen 12 und 16 bestehenden Kreis vorgesehen. Die Wirkungsweise dieser Rückführung ist folgende: Bei Änderungen des Erregerstromes oder der Drehzahl entsteht an den Widerständen 12 bzw. 16 eine Spannungsänderung. Diese wird über den Kondensator 21 und den Widerstand 2o dem Gitterkreis der Regelröhre 71 zugeführt und wirkt dem eigentlichen Regelimpuls entgegen. Hierdurch werden Pendelungen unterdrückt und der Regelvorgang stabilisiert. Eine derartige Anordnung hat gegenüber einer etwa im Anodenkreis der Röhre 71 vorgesehenen Dämpfung den Vorteil, daß der Regelimpuls erst geschwächt wird, wenn eine dadurch hervorgerufene Veränderung des Erregerstromes bzw. der Drehzahl eingetreten ist, so daß also hierdurch keine wesentliche Herabsetzung der Regelgeschwindigkeit eintritt.
Bei dem in Fig. 2 vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die drehzahlabhängige Erregerstrombegrenzung dadurch erreicht, daß in den Gitterkreis der Elektronenröhe 71 der Ausgangswiderstand 22 der besonderen Elektronenröhre ig eingeschaltet ist, deren Steuerkreis jedoch ebenfalls außer einer Vorspannung 18 eine mit dieser gegensinnig geschaltete, der Drehzahl proportionale Spannung 16 und eine mit dieser ebenfalls gegensinnig geschaltete, dem Erregerstrom proportionale Spannung 12 enthält. Ist der Erregerstrom unter seiüem Grenzwert, so ist die Spannung am Ausgangswiderstand 22 Null, da die Röhre ig gesperrt ist. Ihr Ansprechwert ist ebenso wie in F'ig. i bestimmt.
Zu den beiden Ausführungsbeispielen ist zu bemerken, daß bei Fig. 2 die Empfindlichkeit größer gehalten werden kann, da die beiden Röhren in Reihe liegen. Hingegen ist die Schaltung nach Fig. i hinsichtlich der Verwendung einer Rückführung für die automatische Drehzahlregelung vorteilhafter.

Claims

PATENTANSPRC CIIE: i. Anordnung zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren, die im Ankerkreis über gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit einem konstanten Strom gespeist werden und die im Feldkreis, der vorzugsweise ebenfalls über gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken - von einer zur schnellen Feldänderung überhöhten Spannung gespeist wird und mit einer Strombegrenzung versehen ist, geregelt werden, wobei nach Patent 714 45o der Grenzwert des Erregerstromes in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße der Maschine geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung des Grenzwertes des Erregerstromes bei steigender Drehzahl eine besondere Elektronenröhre (ig) vorgesehen ist, deren Gitterkreis außer einer Vorspannung (i8) eine mit dieser gegensinnig geschaltete, der Drehzahl proportionale Spannung (i6) und eine ebenfalls gegensinnig geschaltete, dem Erregerstrom proportionale Spannung. (i2) enthält, und die so geschaltet ist, daß die die Höhe der Erregerspannung bestimmende Spannung am Ausgangswiderstand (72) der Drehzahlregelröhre (7I) nicht unter einen durch Drehzahl und Erregerstrom vorgegebenen Wert sinken kann.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Elektronenröhre (ig) parallel zu der Drehzahlregelröhre (7I) liegt.
3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Elektronenröhre (ig) mit ihrem Ausgangswiderstand (z2) im Gitterkreis der Drehzahlregelröhre (7I) liegt.
4. Anordnung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Erregerstromänderung abhängige Rückführung zur Vermeidung von Pendelungen und Überregelungen vorgesehen ist.