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.Anordnung zur Erzeugung einer als Steuerspannung verwendbaren Wechselspannung
Es ist bereits eine Einrichtung zur Gleichlaufregelung zweier Gleichstrommotoren.
bekanntgeworden, bei denen wenigstens eine Motorwicklung aus einer Wechselspannung
über gittergesteuerte Gas- oder Dampfenrtladungsstrecken gespeist wird und die Gittersteuerung
durch mit den Motoren gekuppelte Hilfsgleichstromgeneratoren beeinflußt wird. Die
beiden Hilfsgeneratoren steuern dabei die Induktivitäten zweier Drosselspulen mit
Eisenkern, die in eine als phasendrehende Vorrichtung für die Gitterwechselspannung
ausgebildete Brückenanordnung eingefügt sind und die demzufolge immer eine elektromagnetische
Leistung aufbringen müssen. Die Regelung des Zündzeitpunktes der Entladungsstrecken
erfolgt dabei, durch das Mittel der Phasenverschiebung der Gitterwechselspannung.
Diese bekannte Gleichlaufregelung läßt auch nur eine Regelung der Drehzahl des Antriebsmotors
in einer Drehrichtung zu, wenn keine Änderung der vorliegenden Schaltung vorgenommen
wird.
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Es ist auch bereits eine Anordnung bekannt, bei welcher ein einen
beispielsweise schweren Gegenstand einstellender Motor in Abhängigkeit von mehreren
Steuergrößen, insbesondere von der Größe der auszuführenden Bewegung und von deren
Geschwindigkeit, beeinflußt wird. Ein weiterer Vorschlag
geht dahin,
die Steuerung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der an der Steuerschaltung
eingestellten Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit vorzunehmen, mit welcher sich
der Gegenstand einstellt. Hierbei wird eine mit dem Genstand zur Messung seiner
Einstellgechwindigkeit gekuppelte Einrrichtung mit der Steuerschaltung derart verbunden,
daß die Differenz zwischen dieser Geschwindigkeit und der in der Steuerschaltung
eingestellten Geschwindigkeit für die Steuerung ausgenutzt wird. Diese Ausnutzung
erfolgte bisher dadurch, daß ein Kontakt entsprechend der auszuführenden Bewegung
eingestellt und der zugehörige Gegenkontakt in Abhängigkeit von der Einstellgeschwindigkeit
des einzustellenden Gegenstandes selbsttätig bewegt wird. Bei einer anderen Steuerung
für schwere Gegenstände ist bereits vorgeschlagen worden, den Steuermotor gleichzeitig
in Abhängigkeit von zwei Steuergrößen regelbar zu machen, nämlich in Abhängigkeit
von dem Stellungsunterschied zwischen dem Steuerorgan und dem einzustellenden Gegenstand
und gleichzeitig entsprechend der Geschwindigkeit, mit der dieser Stellungsunterschied
sich ändert.
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Die hierbei erhaltenen Steuergrößen sind Gleichspannungen. In neuerer
Zeit sind aber derartige Steuerungen mehr und mehr unter Verwendung von gittergesteuerten
Gas- oder Dampfentladungsstrecken ausgeführt worden:. Die Steuergleichspannungen
müssen also vor dem Einführen in eine solche Steuerung zunächst in Steuerwechselspannungen
umgewandelt werden. Diese Umwandlung geschieht bisher durch eine Ringmodulatorenschaltung,
der aber einige Nachteile anhaften, die sich bei Steuerungen unangenehm bemerkbar
machen können. Die bei einer Ringmodulatarenschaltung verwendeten Gleichrichter
sind einmal bei höheren Temperaturen unkonstant, besitzen infolge ihres verhältnismäßig
schlechten Wirkungsgrades eine starke Rückwirkung aufdieTacho.metermaschineundgeben
eine der Gleichspannung nicht proportionale Wechselspannung von schlechter Kurvenform
ab. Eine derartige Wechselspannung, die als Steuergröße für die Einstellung eines
Gegenstandes entsprechend einer vorgegebenen Bewegung dienen soll, ist aber nicht
brauchbar.
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Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung zur Erzeugung einer als
Steuergröße verwendbaren Wechselspannung aus der Geschwindigkeit einer Gebertachometermaschine
und der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dieser und einer mit dem einzustellenden
Gegenstand gekuppelten Tachometermaschine (sogenannte Rückmeldetachometermaschine),
bei der die Wechselspannung aus zwei gegeneinandergeschalteten Verstärkersystemen
geivonnen wird, die in einem einzigen Rohr mit Hexoden- oder Exponentialcharakter
untergebracht sind und deren Verstärkungsgrad durch die Geschwindigkeitsgleichspannungen
gegenläufig geregelt wird. Die '-erstärkersysteme liefern bei gleichen Tachometerspannungen
gleiche Verstärkungen und werden mit einer Wechselspannung erregt, die Phasen- und
frequenzgleich ist der Steuerspannung von gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecken.
Der Verstärkungsgrad jedes Verstärkersystems wird durch die gegeneinander abgewogenen
Tachometerspannungen in entgegengesetzter Richtung verändert. Ein derartiges Rohr
gestattet, die Geschwindigkeitskomponente rückwirkungsfrei abzuwiegen, zu verstärken
und in eine Wechselspannung umzuformen.
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Der Vorteil eines solchen Verstärkerrohres ist durch den einfachen
Aufbau der Schaltung und durch die 'Möglichkeit gegeben, beliebig viele Tachometermaschinen
auf eine Gebertachometermaschine gleicher Größe zurückinelden zu können, ohne vor
die NTotwendigkeit gestellt zu sein, die Leistung der Gebertachometermaschine zu
vergrößern.
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Verstärkerröhren mit zwei Verstärkersvstemen sind an sich bereits
bekannt. Diese Verstärkersvsteme «-erden aber weder mit einer Wechselspannung moduliert,
noch sind sie gegeneinandergeschaltet. Es arbeitet vielmehr nur entweder das eine
oder das andere Verstärkersy stein. Durch Beeinflussung ihrer Gitter findet dabei
lediglich eine Änderung des Ruhestromes, nicht aber eine Modulation statt, weil
die hierzu erforderliche Wechselspannung überhaupt fehlt. Der Unterschied zwischen
Rundfunkröhren und Röhren. gemäß der Erfindung besteht weiterhin darin. daß letztere
eine nennenswerte Ausgangsleistung abgeben und daß ihr Verstärkungsgrad in Abhängigkeit
von einer Gleichspannung verschieden ist.
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In den Figuren ist der Erfindungsgedanke beispielsweise dargestellt.
Es zeigt Fig. i die Schaltung der Anordnung mit einem Verstärkerrohr, Fi:g. a die
Hexodencharakteristik dieses Rohres und Fig. 3 eine Schaltung für die Rückmeldung
zweier Tachometermaschinen auf eine Gebertachometermaschine.
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Die Gebertachometermaschine i und die Rückmeldetachometermaschine
2 sind gegeneinandergeschaltet. Beide Tachometermaschinen besitzen eine Gleichstromerregung,
wobei die Erregerwicklung 3 gegenüber der Erregerwicklung .I so bemessen ist, daß
die Gebertachometermaschine i von vornherein höher erregt ist als die Rückmeldetachometermaschine
2,
so daß ein Übergewicht der Gebertachometermaschine vorhanden ist. Hierdurch geht
die Geschwindigkeit der Ge-bertachometermaschine i als Steuergröße mit in die Steuerung
ein. Um die von den beiden Tachometermaschinen gelieferten Spannungen gegeneinander
abwiegen zu können, ist ein regelbarer Abgriff 5 vorgesehen, der parallel zu den
Ankerklemmen der Rückmeldetachometermaschine 2 liegt.
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Die beiden gegeneinanderge.schalteten Ver-. stärkersysteme sind gleich
aufgebaut- und in einem einzigen: Rohr untergebracht. Die beiden Kathoden 7 und
8 werden indirekt geheizt und erhalten eine gegebenenfalls durch einen Widerstand
g regelbare negative Vorspannun.g. Die beiden Gitter io und i i werden mit Wechselstrom
erregt, der den Gittern über einen Transformator 12 zugeführt wird. Über eine Leitung
13 erhalten die Gitter 14 und 15 eine feste Vorspannung, der die von den Tachometermaschinen
i und 2 gelieferten Spannungen überlagert werden. Die Anoden des Rohrres 6 sind
mit 16 und 17 bezeichnet und mit den gegeneinandergeschalteten Wicklungen 18 und
ig eines Transformators 2o verbunden. Die Abschlußwiderstände 21 und 22 der Gleichspannungsgitter
14 und 15 besitzen einen hohen Widerstand.
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Die Ausgangsspannung des Transformators 2o dient als Steuergröße für
eine nachfolgende Schaltung von gittergesteuerten Gas-oder Dampfentladungsstrecken.
Sie kann auf das Gitter dieser Entladungsstrecken sowohl als alleinige als auch
als zusätzliche Steuergröße einwirken, z. B. in Verbindung mit einer aus dem Wegfehler
und/oder aus Ableitungen höherer Ordnung (Beschleunigung u. dgl.) erhaltenen Spannung.
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Die gittergesteuerten Entladungsstrecken «erden aus einem Wechselstromnetz
von bestimmter Spannung und Frequenz gespeist. Erfindungsgemäß wird nun die Erregung
der Gitter io und i i der gegeneinandergeschalteten Verstärkersysteme mit einer
Wechselspannung vorgenommen, deren Größe, Frequenz und Phasenlage gleich, d. h.
also kohärent ist der Steuerspannung der @ gittergesteuerten Entladungsstrecken.
Im einfachsten Falle kann hierzu eine gemeinsame Spannungsquelle verwendet werden.
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Bei synchronem Lauf der Tachometermaschinen i und 2 und bei einer
konstanten Vorspannung der Gitter 14 und- 15 stellt sich bei einen- bestimmten Vorspannung
der Kathoden 7 und 8 auf der Kurve a (Fig. 2) der Arbeitspunkt A ein. Auf Grund
der Wechselstromerregung (gestrichelt etingezeichnete Kurve) ergibt sich eine Aussteuerung
auf der Kurve a zwischen den Punkten A1 un.di A2. Da die Anoden 16 und 17 bzw. die
Tansformatorwicklungen i8 und ig gegeneinandergeschadtet sind, heben sich bei gleicher
Vorspannung der Gitter 14 und 15 die Spannungen auf, d. h. der Ausgangstransformator
2o gibt keine Spannung ab. In der Fig. 2 sind die beiden sich gegenseitig aufhebenden
Spannungen punktiert eingezeichnet.
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Weichen dagegen die Spannungen der Tachometermaschinen i und 2 voneinander
ab, überwiegt z. B. die am Gitter 14 liegende Spannung die am Gitter 15 liegende
Spannung, so gelangt der Arbeitspunkt für die am Gitter 14 liegende Spannung dann
nach B auf der Kurve b und der Arbeitspunkt für die am Gitter 15 liegende Spannung
nach C auf der Kurve c. Bei gleicher Wechselstromerregung ergibt sich dann eine
Aussteuerung zwischen den Punkten Bi und B2 bzw. C1 und C2. Die gegeneinandergeschalteten
Spannungskurven sind strichpunktiert eingezeichnet, und der Ausgangstransformator
2o gilbt eine Spannung ab, welche der Differenz der in den Wicklungen 18 und ig
auftretenden Spannung entspricht. Es ist leicht einzusehen, daß durch Änderung der
Gittergleichspannung am Ausgangstransformator eine zwischen Null und einem positiven
bzw. negativen Maximum schwankende Steuerwechselspannung erhalten werden kann, je
nachdem, welche Tachometerspannung überwiegt. Wegen der vorhandenen Leistung vom
Wechselstromgitter aus ist es auch möglich, das Rohr 6 in den positiven Bereich
hinein auszusteuern.
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Wenn zwei Tachometermaschinen 2 und 23 auf d.ie Gebertachometermasch,ine
i rückme1-den soll, ist eine Schaltung nach Fig.3 brauchbar. Hierbei sind sowohl
die Tachometermaschinen i und 2 als auch die Tachometermäschinen i und 23 gegeneinandergeschaltet.
Die Erregung der Tachometermaschine 23 geschieht durch die Erregerwicklung 24, der
Spann.ungsabgriff über einen Regelwiderstand 25. Die Abschlußwiderstände der Gleichspan.nungsgitter
des zu den Tachometermaschinen i und 23 gehörenden Rohres sind mit 26 und 27 bezeichnet.
Die hinter den Abschlußwiderständen 21 und 22 liegende Schaltung wiederholt sich
auch hinter den Abschlußwiderständen 26 und 27 sowie gegebenenfalls hinter weiteren
Abschlußwiderständen, sofern noch mehr Rückmeldetachometermaschinen vorhanden sind.