DE767702C - Einrichtung zur Herstellung einer der Fehlergeschwindigkeit proportionalen Wechselspannung aus der veraenderlichen Wegfehlerwechselspannung, die in einer elektrischen UEbertragungseinrichtung entsteht - Google Patents

Description

• -Einrichtung zur -Herstellung einer der Fehlergeschwindigkeit proportionalen Wechselspannung aus der veränderlichen Wegfehlerwechselspannung, die in einer elektrischen Übertragungseinrichtung entsteht Es ist bereits eine Einrichtung zur Regelung von Stromkreisen und von elektrischen Maschinen bekanntgeworden;, bei, der eine veränderliche Wechselspannung mittels einer Gleichrichteranordnung gleichgerichtet und die erhaltene Gleichspannung einer Schaltung zugeführt wird, in der durch elektrische Differentiation eine der zeitlichen Änderung der Wechselspannung proportionale Spannung erzeugt wird. -Weiterhin ist eine Parallelschalteinrichtung bekannt, bei der der Zeitpunkt; zu dem ein Kommands> zum Zuschalten abgegeben wird, bestimmt ist einerseits von einer von den beiden Spannungen der parallel zu schaltenden Netze abhängigen Größe und andererseits von einer Größe, die den Differentialquotienten der gleichgerichteten Schwebungsspannung oder einer geeigneten Kombination zweier gleichgerichteter Schwebungsspannungen nach der Zeit proportional ist.
• Steuerungen, die zur elektrischen Einstellung eines schweren Gegenstandes dienen., setzen das Vorhandensein einer aus, Steuerachsengeber und Lästachsengeber bestehenden Übertragungseinrichtung voraus, wobei der Lastachsengeber mit dem einzustellenden Gegenstand gekuppelt ist. Steuerachsengeber und Lastachsengeberkönnen z. B. aus elektromagnetischen Brücken bestehen. Ihre Ständer werden dabei in bekannter Weise mit Einphasentvechselstrom erregt, und ihre dreiphasigen Läufer «-erden gegeneinandergeschaltet. Sobald eine gegenseitige Verstellung stattfindet, hat diese das Entstehen einer Wechselspannung zur Folge, deren Größe abhängig ist von der Größe der Verstellung, d. h. der Größe des Wegfehlers zwischen Steuerachsengeber und Lastachsengeber. Diese Spannung ist weiterhin mit Fehlerwechselspannung bezeichnet, und aus ihr soll die der Fehlergeschwindigkeit proportionale Wechselspannung hergestellt «erden.
• Reine Wegsteuerungen, bei denen die einem z. B. einen schweren Gegenstand antreibenden Motor zugeführte Leistung nur von der Differenz von Ist- und Sollstellung, d. h. vom Wegfehler, abhängt, neigen wegen der verhältnismäßig großen Motorträgheit zum Pendeln. Diese Pendelungen werden weitgehend unterdrückt, indem die dem Antriebsmotor zugeführte Leistung vom Fehler und von der Fehlergeschwindigkeit, d. h. von der zeitlichen Änderung des Fehlers, abhängig gemacht wird. Wie der Fehler, so wird auch die Fehlergeschwindigkeit inForm einer letzterer proportionalen Wechselspannung in, die Steuerung eingeführt.
• Das elektrisch einfachste Mittel der Erzeugung einer Fehlergeschwindigkeitsspannung ist in der Gegeneinanderschaltung je einer mit der Geber- und der Lastachse gekuppelten Tachometermaschine gegeben. Der Nachteil dieses Erzeugungsverfahrens besteht darin, daß das Geberdrehmoment meist nicht ausreicht, die Ankermasse der Tachometermaschine zu beschleunigen oder überhaupt das Antriebsmoment für die Tachometermaschine aufzubringen.
• Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zur Herstellung einer der Fehlergeschwindigkeit proportionalen @%echselspannung aus der f veränderlichen Wegfehlerwechselspannung= die in einer aus Steuerachsengeber und Last achsengeber bestehenden elektrischen übertragungseinrichtung beim Vorhandensein eines Stellungsunterschiedes zwischen Steuerachsengeber und Lastachsengeber entsteht, und besteht darin, daß die Amplitude,der mittels einer gesteuerten Gleichrichterbrücke aus der Fehlerwechselspannung erhaltenen Gleichspannung einer aus einem Siebkreis. und einem C-R-Glied oder einem R-L-Glied bestehenden Schaltung zugeführt wird, in der durch elektrische Differentiation mittels des C-R-Gliedes oder des R-L-Gliedes an R bz«-. an L eine der zeitlichen Änderung des Wegfehlers proportionale Spannung erzeugt wird, mit der eine Wechselspannung. z. B. von >c Hz.. moduliert wird, «-elche zweckmäßig nach Verstärkung zusammen mit der Fehlerwechselspannun-# das Regelorgan. z. B. eine Schaltung aus gittergesteuerten Entladungsgefäßen, eines Antriebsmotors beeinflußt.
• In den Figuren ist der Erfindungsgedanke beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. i ein Schaltbild der Einrichtung, Fig. 2 eine ali,veichende Schaltung für den Siebkreis und Fig. 3 eine abgeänderte Schaltung für den Eingang und den Ausgang der llodulierbrücke.
• Den Eingangsklemmen i und 2 eines Übertragers 3 wird die Fehlerwechselspannung zugeführt. Der Übertrager 3 besitzt zwei Sekundärwicklungen, von denen die eine einen regelbaren Abgriff .I, die andere eine mittenangezapfte Gleichrichterbrücke 5 speist. Die Schaltung h besteht aus einem Siebkreis, der aus dem Widerstand;, der Drosselspule 8 und dein Kondensator g gebildet wird, und einem Kondensator io sowie einem Widerstand 11; Kondensator io und Widerstand i i bilden hierbei ein C-R-Glied. An die Stelle des Kondensators io kann auch ein Widerstand und an die Stelle des Widerstandes i i eine Selbstinduktion treten, die dann ein R-L-Glied bilden. Mit Hilfe der beiden regelbaren Eingangs«-iderstände 1-2 und 13 läßt sich die Modulierbrücke 14. genau abstimmen. Sowohl der Gleichrichterbrücke als auch der llodulierbrücke 1.4 wird aus einer Spannungsquelle 15 über einen Übertrager 16, der zwei mittenangezapfte Sekundärwicklungen besitzt, eine Hilfsspannung zugeführt. An die Modulierbrücke 14 schließt sich ein Ausgangsübertrager 17 und ein Abschlußwiderstand 18 an. Eine Spannungsquelle icg liefert die Heizspannung für die Verstärkerröhre 2o und eine weitere solche 21 für eine zweite Verstärkerröhre z2. Eine Spannungsquelle 23 liefert die Anodenspannung für die Verstärkerröliren 20 und 22. Im Ausgangskreis der Verstärkerröhre 22 befindet sich noch ein Übertrager 24. mit den Ausgangsklemmen 25 und 26.
• In Fig. i ist bei der Schaltung 6 die Quersiebung verwendet worden. An ihre Stelle kann aber auch die Längssiebung treten, die in Fig. 2 dargestellt ist. Gleiche Teile sind hierbei mit den gleichen Zahlen bezeichnet wie in Fig. i. Hinzugekommen ist lediglich noch ein Kondensator 27.
• Die Fig. 3 zeigt eine Schaltung, bei der der Regelwiderstand 12 der Modulierbrücke 1.4 gleichzeitig Differentierwiderstand ist, also die Wirkung des Widerstandes i i mitübernimmt. Weiterhin ist hierbei der Ausgangsübertrager 17 und der Abschlußwiderstand 18 durch die beiden Widerstände 28 und 29 ersetzt worden.
• Die an den Klemmen i und 2 eingehende Fehlerwechselspannung wird mittels der gesteuerten Gleichrichterbrücke: 5 gleichgerichtet, wobei die Amplitude der anfallenden Gleichspannung ein Maß für den Fehler ist. Durch elektrische Differentiation mittels eines C-R-Gliedes oder eines R-L-Gliedes @ wird bei der C-R-Schaltung an R und bei der R-L-Schaltung an. L eine Spannung erhalten, die der zeitlichen Änderung des Fehlers proportional ist. Mit dieser Spannung wird dann eine Wechselspannung, vorzugsweise eine solche von 5o Hz, moduliert. Nach Verstärkung beieinflußt diese mit der Geschwindigkeit modulierte Spannung zusammen mit der Fehlerwechselspannung das Regelorgan des Antriebsmotors für den einzustellenden Gegenstand. Bei Verwendung von gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefäßen werden diese beiden Spannungen auf die Gitter dieser Gefäße gegeben.
• Die Spannung an dem Siebkreis der Schaltung 6 enthält einmal einen der Fehleramplitude proportionalen Gleichspannungsanteil und weiterhin ein Oberwel.lengemisch, welches hauptsächlich aus der zweiten Oberwelle der Wechselspannung besteht. Resonanzwiderstand und Resonanzschärfe des Siebkreises müssen so gewählt werden, daß zusammen mit dem Innenwiderstand und unter Berücksichtigung der Belastung durch den Kondensator io und den Widerstand i i der Oberwellengehalt der Spannung an dem Widerstand i i ein Minimum wird, andererseits die Einschwingzeit nicht unzulässig erhöht wird. Da die Spannung an dein Widerstand i i der zeitlichen Änderung der Fehlerspannung proportional sein soll, ist es zweckmäßig, die Zeitkonstante T = Kapazität xo # Widerstand r= < 6 # zo-3 s zu wählen.
• Die Modulierbrücke 14 liefert an das Gitter der ersten Verstärkerröhre 2o eine Wechselspannung (5o-Hz-Spannung), deren Phase durch die aus der Spannungsquelle 15 stammende Hilfsspannung und deren Amplitude durch die Spannung an dem Widerstand i i gegeben ist. ' Es ist zweckmäßig, dem Gitter der Endröhre 22 nicht nur die Geschwindigkeitswechselspannung, sondern auch die Fehlerwechselspannung über einen regelbaren. Abgriff q. zuzuführen. Werden als Regelorgane gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsgefäße verwendet, so kann dann in der zugehörigen Schaltung ein Übertrager gespart und außerdem die Rückwirkung der Entladungsgefäße auf die Schaltung vermieden werden..
• Eine andere Möglichkeit, die Fehlerwechselspannung und die zugehörige Geschwindigkeitskomponente gleichzeitig zu erhalten, besteht darin; den Kondensator io durch einen regelbaren Widerstand zu überbrücken.. Wie aus der Fig. i ohne weiteres ersichtlich ist, enthält die Spannung an dem Widerstand i i dann sowohl die Fehlerwechselspannung als auch eine Fehlergeschwindigkeitskomponente.
• Beim Durchgang des Differentialquotienten der Fiehlerwechselspannungsamplitude durch Null tritt ein Phasenspruch auf, der in dem Transformator 17 am Gitter der ersten Röhre und in dem Transformator 2q. im Ausgang der letzten Röhre 22 Ausgleichsvorgänge hervorruft. Durch geeignete Wahl der Zeitkonstante der Übertrager 17 und 24 einschließlich Abschlußwiderstände, z. B. 18, können diese Ausgleichsvorgänge rasch zum Abklingen gebracht werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Herstellung einer der Fehlergeschwindigkeit proportionalen Wechselspannung aus der veränderlichen Wegfehlerspannung, die in einer aus Steuerachsengeber und Lastachsengeber bestehenden elektrischen übertragungseinrichtung beim Vorhandensein eines Stellungsunterschiedes zwischen. Steuerachsengeber und Lastachsenge,ber entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der mittels einer gesteuerten Gleichrichterbrücke aus der Fehlerwechselspannung erhaltenen Gleichspannung einer aus einem Siebkreis und einem C-R-Glied oder einem R-L-Glied bestehenden Schaltung zugeführt wird, in der durch elektrische Differentiation mittels des C-R-Gliedes oder des R=L-Gliedes an R bz.w. an L eine der zeitlichen Änderung des Wegfehlers proportionale Spannung erzeugt wird, mit der eine Wechselspannung, z. B. von 5o Hz, moduliert wird:, welche zweckmäßig nach Verstärkung zusammen mit der Fehlerwechselspannung das Regelorgan, z. B. eine Schaltung aus gittergesteuerten Entladungsgefäßen, eines Antriebsmo,to,rs beeinflußt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch,gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand einer Modulierbrücke (14) zugleich dien Widerstand (ii) des C-R-Gliedes bildet.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschaltung einer ersten Verstärkerröhre an die Modulierbrücke transformatorisch oder über Widerstände erfolgt. .
4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ZVegfehlercvechselspannung dem Gitter der letzten Verstärkerröhre über einen regelbaren Abgriff zugeführt wird.
5. 5. Einrichtung nach einem der v orhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Wegfehlerwechselspannung dadurch erfolgt, daß der Kondensator (io) des C-R-Gliedes durch einen regelbaren Widerstand überbrückt wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften -\ r. 586982, 6oo 443; französische Patentschrift -N r. 33 231, Zusatz zu 6162o8.