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Regelvorrichtung mit Verstellmotor Es ist bekannt, einen Verstellmotor
für eine Regeleinrichtung von einem Regelimpuls kleiner Leistung über einen Leonardgenerator
zu steuern. Meist steht ein solcher Regelimpuls als Ausgangsgröße einer Fernmessung
od. dgl. zur Verfügung und hat daher normalerweise nur die Größenordnung von Bruchteilen
eines Milliwatt. Demzufolge muß, bevor der Regelimpuls einem Verstellmotor -zugeführt
wird, eine Verstärkung erfolgen. Die Ausgangsstufe'des zwischen Regelimpulszuleitungsstelle
und Verstellmotor geschalteten Verstärkers muß dabei eine Leistung von 5o bis zoo
Watt liefern. Bezüglich des Regelimpulses selbst , wird bemerkt; daß seine Größe,
Intensität oder Dauer ein Maßfür die Verstellgeschwindigkeit und Verstellrichtung
des Steuerteils der geregelten Anordnung ist.
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Eine Anordnung dieser Art ist schematisch in Abb. i dargestellt. Mit
a und b sind die Eingangsklemmen bezeichnet, denen der Regelimpuls
i zugeführt wird. i bezeichnet einen Verstärker, in dem voraussetzungsgemäß die
Verstärkung dieses schwachen Regelimpulses erfolgt. An den Verstärkerausgang ist
die Erregerwicklung 2 eines Leonardgenerators 3 angeschlossen, der von einem Motor
¢ konstanter Drehzahl angetrieben wird. Die Ankerspannung des Leonardgenerators
wird er Ankerwicklung eines Verstellmotors 5 zugeführt, dessen Erreger-
Wicklung
6 an einer konstanten Spannung liegt. Der Verstellmotor 5 dient in bekannter Weise
dazu, die zu regelnde Größe zu verändern, etwa in der Weise, daß er das Eililaßventil
zur Kraftmaschine eines Generators verstellt od. dgl.
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Es empfiehlt sich in solchen Fällen, die Spannung des Leonardgenerators
auf den \rerstärkereingang rückzukoppeln und außerdem zwecks Stabilisierung eine
nachgiebige Rückführung, vqrzusehen, die vom Verstärkerausgang über einen aus einem
Kondensator C und einem Widerstand R bestehenden Zeitkreis abgenommen wird. Es ist
bei derartigen Anordnungen erwünscht, mit hoher Verstellgeschwindigkeit zu arbeiten.
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Die bisher beschriebene, an sich bekannte Anordnung hat den Vorteil,
daß die Instabilität des Verstärkers i, der zumeist ein Röhrenverstärker sein wird,
ausgeschaltet ist und daß sowohl die Hysterese des Leonardgenerators als auch der
Ankerwiderstand und die Ankerrückwirkung des Generators unwirksam gemacht werden.
Dadurch werden der sichere Anlauf und die sichere Bremsung des Verstellmotors gewährleistet.
Der Verstärker i kann, wie schon erwähnt, ein Röhrenv erstärlcer sein, jedoch ändert
sich an der Wirkung @ler Anordnung nichts, wenn an dieser Stelle ein beliebiger
anderer Verstärker. beispielsv eise ein magnetischer Verstärker ohne Röh--en, vorgesehen
wird.
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'# Bei der beschriebenen Anordnung läuft der Verstellmotor 5 mit einer
von der Höhe des Regelimpulses abhängigen Geschwindigkeit. Allerdings sind seine
Eigenschaften maßgeblich für die Unempfindlichkeit der Anordnung. Der Motor wird
seinen Umlauf erst bei einem bestimmten Schwellwert beginnen. Dieser Schwellwert
ist durch das Nutzdrehmoment des :Motors und die Nutenteilung bedingt. Man kann
nun dem Verstärker i eine Arbeitskurve gemäß Abb. z geben, so daß die Veränderung
der Ausgangsspannung C7 in Abhängigkeit vom Regelimpuls i gerade hei kleinen Impulsen
sehr stark ist. Die Änderung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom Regelimpuls
braucht nicht über den ganzen Regelbereich nach demselben Gesetz zu verlaufen, da
bei größeren Regelimpulsen ohnehin keine Gefahr besteht, daß der Schwellwert des
Motors unterschritten wird. Zweckmäßig wird man daher für die Ausgangsspannung U
in Abhängigkeit vom Regelimpuls i eine gebrochene Kennlinie gemäß Abb. 2 einstellen
und die Grenzen e der Knickpunkte sowie die ?Neigungen a1 und a_, veränderlich machen.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bildung einer Gleichspannung,
die dem Verstellmotor einer Regeleinrichtung über einen r Verstärker zugeführt wird
und die einem schwachen, seine Richtung ändernden Regelimpuls in verschiedener greise
proportional ist. Die Anordnung ist erfindungsgemäß so i ausgebildet, daß vor den
Verstärker parallel zu ihm -zwei Stromzweige geschaltet sind. von denen der eine
aus einem veränderlichen ` Widerstand besteht, während der zweite einen einstellbaren
Widerstand und in Reihe geschaltet einen Parallelzweig enthält, der aus je einer
veränderlichen Gleichstromquelle und je einem mit dieser in Reihe liegenden Gleichrichter
von verschiedener Durchlaßrichtung gebildet ist. Durch Veränderung der Wider-'stände
kann die Steilheit der Verstärkereingangsspannung in Abhängigkeit von der j Stärke
des Meßimpulses eingestellt werden. Durch Veränderung der von den Spannungsquellen
gelieferten Spannungen wird die Lage der Knickpunkte eingestellt.
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In Abb.3 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung dieser Art
dargestellt. Bei dieser Anordnung wird der Regelimpuls in einer Schaltung zugeführt,
die aus den regelbaren Widerständen Ri, R", den veränderlichen Spannungsquellen
El, E" und den Gleichrichtern G1, G" in der dargestellten Schaltung besteht. Die
Ausgangsklemmen a und b dieser Schaltung stellen gleichzeitig die Eingangsklemmen
für die Anordnung gemäß Abb. i dar.
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Zur Erläuterung wird angenommen. daß ein Impuls in bestimmter, zunächst
unveränderlicher Stärke zugeführt wird. Dieser Strom verzweigt sich einmal über
den Widerstand R1 und ferner über den an die Klemmen a und b angeschlossenen Verstärker.
Nimmt man an, daß der Widerstand R, so eingestellt ist, daß er dem inneren Widerstand
des Verstärkers gleich ist, dann fließt über die beiden Stromzweige jeweils die
Hälfte des Stromes des Impulses. Für diesen Fall ist der Zusammenhang zwischen Verstärkerausgangsspannung
und Meßimpuls, d. h. also die Kennlinie des ganzen Aggregats, ausgehend vom Nullpunkt,
zunächst durch eine gerade Linie gegeben, die die Neigung ui besitzt.
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Dabei ist vorerst lineare Verstärkung angenommen. Würde man dagegen
den Widerstand i so einstellen, daß er einen Anteil von 5 % des ankommenden Stromes
i auf sich zieht, so würde die Neigung dieser Geraden eine andere sein. Solange
der Strom i bestimmte Werte nicht überschreitet, ist für die Stromv eizweigung lediglich
der Widerstand R1 sowie der innere Widerstand des Verstärkers maßgeblich. Über den
Widerstand R., und die damit verbundene Gleichrichterschaltung kann ein Strom nur
dann fließen, wenn beispielsweise der Gleichrichter
G1 für diesen
Strom durchlässt,- ist. Dieser Gleichrichter ist beispielsweise für einen
z aus der Spannungsquelle Et herrührenden Strom wegen der Polarität dieser
Stromquelle und seiner eigenen Durchlaßrichtung nicht durchlässig. Wenn von außen
her durch einen Impuls ein Strom durch diesen Gleichrichter G1 fließen soll, dann
muß an den Eingangsklemmen eine Spannung vorhanden sein, die die entgegengesetzte
Polarität hat wie die Spannung El, denn dafür ist der Gleichrichter durchlässig.
Aber auch eine von einem solchen Impuls stammende Spannung kann nur dann einen Strom
durch den Gleichrichter G1 treiben, wenn sie ein höheres Potential hat als die ihr
entgegenwirkende Spannung El. Dasselbe gilt sinngemäß für die Spannungsquelle E2
und den Gleichrichter G2. Dies bedeutet mit anderen Worten. daß durch den Widerstand
R= unter gewissen, hier erläuterten Bedingungen Strom fließen kann, jedoch werden
durch die Vorspannungen El und E2 die Grenzen bestimmt, bei denen dies der Fall
ist. Wird also von dem Impuls die Größe dieser Vorspannung El oder E.., erreicht
bzw. überschritten, so fließt ein entsprechender Stromanteil auch Tiber den ' Widerstand
R2 und einen der Gleichrichter, so daß der über die Klemme a und b zum Verstärker
fließende Anteil von diesem Augenblick an verringert wird. Demgemäß hat auch die
Ausgangsspannung des Verstärkers in Abhängigkeit von der Stärke des Regelimpulses
eine andere Neigung ä, als I vorher. Diese \citzulig cr.; kann durch den veränderlichen
Widerstand L@iii-estellt werden.