Einrichtung zum Regeln eines Elektromotors auf eine von der' Belastung
unabhängige Drehzahl
Umbei der Leonardschal;tung eine von der
Belastung
und demgemäß nur
diu@rch die Stellung des S beu@ersichalters des
LeonaT,digenierators biedingte Drehzahl dies zu
regelnden Motors zu erzielen, pflegt man dien
Gerneir;atoir,du rdheine Hauptstromwsckliu@ng zu
kompoundi@eren. Infolge des gekrümmten
Verlaufes der Magnetiisierungsli2uirve läßt sich
indes eine vollkommene Kompoundiierung nur
für eine bestimmte Drehzahl des Motors er-
reichen. Außerdem maahen sich die Erschei-
nurngen der Remanenz und der Ankerrüdes
wirkeng störend bemerkbar. Würde man
z. B. die Konipoundierung einer mittleren
Drehzahl anpassen, so tritt bei höheren Dreh-
zahlen bei Belastungszunahme ein Abfall der
Drehzahl ein. Noch größere Schwierigkeiten
ergeben stich ,in .diesem Fall Mm Übergang
auf niedrigere Drehsuhlen bzw. Sitililisetzen
des zu regelnden Motors, ,da für diese Dreh-
zahlen dann eine Überkompoun;dierung vor-
handen ist Infolgedassen triitt der Fall ein,
d:aß bei Herabmegeln dbr Drehzahl des unter
Las -Iaufen@den Motors bzw. bei enitsprechen-
der Verstellung des Stewe@rschalters,infolge zu
starker Kompoundiienungswiirkwng die Dreh-
zahl des Ste;uerimotors unverändert bleibt. Das
kann selibst bei abgeesdhaliteter Emregerwick-
lung dies Leonardgeneratars eintreten. Ein
Stil;listand des Motors wäre in diiiesem Fall nur
durch Unterbrechen des Ankerstromkreises zu erzielen. Wird jedoch
der Anker wieder geschlossen, so. b°steht die Möglichkeit, daß infolge der re.manenten
Ankerspannung des Generators die Wirkung der Kompoundierungswicklung wieder angefacht
wird. Zur Herbeiführung einer der jeweiligen Drehzahl entsprechenden Iiompo.undierung
könnte man in bekannter Weise so vorgehen, daß die Iiompoundierungswicklung den
höheren Drehzahlen a.ngepaßt wird und mit abnehmender Drehzahl die Kompoundiierungswirkung
mittels eines Regelwiderstandes geschwächt wird. Indes würde in diesem Fall sich
noch die Erscheinung der Remanenz störend bemerkbar machen. Es ist ferner eine.
Iiompoundierungsanordnu.ng für Maschinen in Leonardschaltung zum Erzielen konstanter
Drehzahl unabhängig von der Belastung bekanntgeworden, bei der der Generator eine
von der Ankerspannung abhängige z:wsätzliche Gegenerregerwicklung trägt.Device for regulating an electric motor to a speed that is independent of the load Around the Leonard switch one of the
load
and accordingly only
diu @ rch the position of the s beu @ ersichalters des
LeonaT, digenierators, speed caused this to happen
to achieve a regulating motor, one cultivates
Gerneir; atoir, you rdheine Hauptstromwsckliu @ ng zu
Kompoundi @ eren. As a result of the curved
The course of the magnetization curve can be
but only a perfect compounding
for a certain speed of the motor
are sufficient. In addition, the appearance
the remanence and the anchorage
have a disturbing effect. You would
z. B. Konipoundierung a middle
Adjust the speed, so at higher speeds
pay a decrease in the load if the load increases
Speed on. Bigger trouble
result in stitch, in this case Mm transition
on lower swivel chairs or sitilis
of the motor to be controlled, as this
then pay an overcompounding advance
action is As a result, the case occurs
d: ate when downgrading dbr speed of the under
Read -run @ the engine or with corresponding-
the adjustment of the steward switch, as a result of it
strong compounding effect the turning
number of steering motors remains unchanged. That
can even with abesdhaliteter emregerwick-
change of this Leonard generator. A
Style; listand of the engine would be in this case only
to be achieved by breaking the armature circuit. However, if the anchor is closed again, so. b ° there is the possibility that, due to the residual armature voltage of the generator, the effect of the compounding winding is fanned out again. To bring about a compounding corresponding to the respective speed, one could proceed in a known manner in such a way that the compounding winding is adapted to the higher speeds and, with decreasing speed, the compounding effect is weakened by means of a variable resistor. In this case, however, the phenomenon of remanence would still be noticeable in a disturbing manner. It is also a. Iiompoundierungsanordnu.ng for machines in Leonard circuit to achieve constant speed independent of the load become known, in which the generator carries an additional counter-excitation winding dependent on the armature voltage.
Die Erfindung bezweckt, die genannten Schwierigkeiten zu besoitigen,
und geht hierzu aus von Leonardschaltungen, bei welchen in Reihe mit dem zu regelnden
Motor und dem ihn speisenden Hauptgenerator ein Zusatzgenerator liegt, der eine
der Spannung des Hauptgenerators entgegengerichtete Spannung liefert. Der Hauptgenerator
kann dabei mechanisch mit dem Zusatzgenerator gekuppelt sein; es genügt aber auch,
daß beide Generatorenmit angenähert der gleichen Drehzahl angetrieben werden. Bei
den bekannten Schaltungen dieser Art wird die Err: gung des Zusatzgenerators unabhängig
von der Belastung konstant gehalten. Die Auswirkungen der Remanenz verschwinden
bei dieser Ausführung led@iglicli an einem einzigen Punkt, nämlich dem Punkt, an
dem die Spannung des Zusatzgenerators entgegengesetzt gleich ist der Spannung des
Hauptgenerators, also an dem Punkt, in welchem die Bewegung des Antriebsmotors gleich
Null sein soll. Der Ausgleich ist mithin Unvollständig. Die Erfindung bezweckt demgegenüber
einen Ausgleich über einen sehr weiten Bereich und erreicht das dadurch, daß .erfindungsgemäß
die Fremderregu.ngswicklung des Zusatzgenerators mittel- oder unmittelbar an die
Ankerspannung des zu regelnden Motors gelegt ist, unter Einfügen einer Regeleinrichtung
in diesen Erregerkreis, die mit der Änderung der Drehzahl des Motors ddeErregerspannung
des Zusatzgenerators im Sinne einer der jeweiligen Drehzahl entsprechenden Kompoundierung
ändert.The invention aims to overcome the difficulties mentioned,
and this is based on Leonard circuits, in which in series with the to be regulated
Motor and the main generator feeding it is an auxiliary generator, which is a
supplies voltage in the opposite direction to the voltage of the main generator. The main generator
can be mechanically coupled to the additional generator; but it is also sufficient
that both generators are driven at approximately the same speed. at
the known circuits of this type, the generation of the additional generator is independent
kept constant by the load. The effects of the remanence disappear
in this embodiment led @ iglicli at a single point, namely the point
which the voltage of the additional generator is opposite to the voltage of the
Main generator, i.e. at the point in which the movement of the drive motor is the same
Should be zero. The compensation is therefore incomplete. The invention aims against this
a compensation over a very wide range and achieved that .in accordance with the invention
the external regulation winding of the additional generator directly or indirectly to the
Armature voltage of the motor to be controlled is laid, with the insertion of a control device
in this excitation circuit, which with the change in the speed of the motor dde excitation voltage
of the additional generator in the sense of a compounding corresponding to the respective speed
changes.
Die Zeichnung veranschaulicht in den Fig. i und 2 zwei Ausführungsbeispiele.
i ist der in seiner Geschwindigkeit zu regelnde Motor, 2 ist der ihn speisende Hauptgenerator
und
3 der in Reihe mit dem Hauptgenerator
und dem Motor liegende Zusatzgenerator.
Die Erregung des Hauptgenerators 2 er-
folgt in einer Schnellerregun;gsschaltung.
Hierbei ist die Erregerwicklung 2" über
den Anker 24 des Hauptgenerator: an die
von dem Spannungsteiler 411 abgegriffene
Spannung gelegt; dieser Spannungsteiler
bildet den in seiner Stellung ein Maß
für die Geschwindigkeit des zu regelnden
Motors i gebenden Steuerschalter. Die
von dem Spannungsteiler bz«-. Ste°a--rsc'ial-
ter 4a abgegriffene Spannung ist der an den
Islemmen des Gen.era:tora.nl@ers 2t' herrschen-
den Spannung entgegengerichtet, so daß die
Summe der Anker- und der Feldspannung des
Hauptgenerators 2 gleich ist der vom Steuer-
schalter 411 abgegriffenen Spannung. Der
Steuerschalter 4.a wird über den Schalter .4
aus dem "Netz 5 gespeist. Durca
d:s
Schalters d. kann der St°a°rschalter .ttr@und
damit die Spannung des Hauptg.nerators um-
gepolt und folglich die Dr,Arichtung des
Motors i umgelehrt werden.
Die Frem.derregerwicklung 3" des Zusatz-
generatOrs 3 ist über einen Reglwiderstand 6
an die Anlz; rspannung des @Intors i gelegt.
tvob,ei unter dieser Anlzerspannung die eigent-
liche Ankzrspannung und die der vorgeschal-
teten hompoundierungswicklung 0 ver-
standen werden kann. Wie schon oben cr-
wähn.t, ist die vom Generator 3 erz-u-te
Spannung der Spannung des Hauptgenera-
tOrs 2 erntgegeng@richtet, so dar der zu
regIlnde Motor i mit der Differenzspannung
der beiden Generatoren 2 und 3 läuft. Das
Verstellglied des Regelwiderstandes 6 ist vor-
zugsweise mit dein `'erstellglied des Steuer-
schalters .Ia gekuppelt, z. B. mechanisch. und
zwar in der Weise, daß. wie die in die Al,-
bildung zu d,cm Steuersehalter 411 und dein
Regelwiderstand 6 eingezeichneten Pfeile er-
kennen lassen, bzimWeiterschalten auf highere
Drehzahlstufen der Regelwiderstanrl6 immer
mehr eingeschaltet und damit die Erreger-
spannung des Generators 3 zunehmend ver-
ringert wird. Mit zunehmender Drehzahl des
Motors i nähert sich also die vom Generator3
gelieferte Spannung dem Wert Null.
Mit 2c und 2'd sind zwei vom Hauptstrotn
durchflossene ILompo-undwieklungen des
Hauptgenerators und mit 3c eine vom Haupt-
strom durchflossene Ilompoundwickhzng des
Zusatzgenerators 3 bezeichnet. Die Kom-
paundwicl-;lung 2d des Hauptgenerators wird
vorzugsweise der größten Belastung bei der
höchsten in Betracht kommenden Drehzahl
des Motors angepaßt. Da die Erregerwick-
1:ung 311 des Zusatzgenerators an die Anker-
spannung des Motors i gelegt und die Isom-
pound'wicl:lung 3e von dem Hauptstrom
d-urchfiossen ist, so wächst mdt zunehmender Belastung aiuch die
Gegenspannung des Zusatzgenseriatoir's 3. Diese Spannung ist um so, größer,
je kleiner der Widerstand des Regelwiderstandes 6 einsgeregelt ist. Bei entsprechender
Bemessung der einzelnen Wicklunigen läßt@s,ich :so, deicht eine a11enDrehzahlen
individuell angepaßte Kompoundierun@g erzielen. Ebenso läßt si,ah leicht erreichen,
daß beide Generatoren. ungefähr dieselbe Remanenzspannung haben und infolgedessen
-die beisden Reman@enzspannungen sich genau oder angenähert aufheben. 2e und 3e
sind Dä.mpfungswicklungen.The drawing illustrates two exemplary embodiments in FIGS. i is the motor whose speed is to be regulated, 2 is the main generator feeding it and 3 of the in series with the main generator
and the additional generator lying on the engine.
The excitation of the main generator 2
follows in a faster regulation.
Here the excitation winding is 2 "over
the armature 24 of the main generator: to the
tapped off by the voltage divider 411
Tension laid; this voltage divider
forms a measure of his position
for the speed of the to be regulated
Motor i giving control switch. the
from the voltage divider bz «-. Ste ° a - rsc'ial-
ter 4a tapped voltage is that of the
Islemmen des Gen.era: tora.nl@ers 2t 'prevail-
opposed to the tension, so that the
Sum of the armature and field voltages of the
Main generator 2 is the same as that of the control
switch 411 tapped voltage. Of the
Control switch 4.a is controlled by switch .4
fed from the "network 5. Durca
d: s
Switch d. the fault switch .ttr @ and
so that the voltage of the main generator
polarized and consequently the Dr, direction of the
Motors i be reversed.
The external excitation winding 3 "of the additional
GeneratOrs 3 is via a regulating resistor 6
to the Anlz; The tension of the @Intor is laid.
tvob, egg under this initial tension the real
the drawing voltage and that of the pre-formed
compounding winding 0
can be stood. As above cr-
wähn.t, is that generated by generator 3
Tension of tension of the main generation
tOrs 2 harvest counterg @ directs, so the to
Regulating motor i with the differential voltage
of the two generators 2 and 3 is running. That
The adjustment element of the control resistor 6 is
preferably with your '' member of the tax
switch .Ia coupled, e.g. B. mechanically. and
in such a way that. like those in the Al,
education to d, cm tax holder 411 and your
Control resistor 6 arrows
let know, or when switching to higher
Speed levels of the control resistor rl6 always
switched on more and thus the pathogen
voltage of generator 3 increasingly
is wrestling. With increasing speed of the
Motor i is approaching that of Generator3
supplied voltage has the value zero.
With 2c and 2'd there are two of the main Strotn
Flowing through ILompos and echoes of the
Main generator and with 3c one of the main
current flowing through compound winding of the
Additional generator 3 referred to. The Com-
paundwicl-; lung 2d of the main generator
preferably the greatest load at the
highest possible speed
adapted to the engine. Since the pathogen
1: ung 311 of the additional generator to the armature
voltage of the motor i and the isom-
pound'wicl: lung 3e from the main stream
is flowed through, the counter-voltage of the additional generator 3 also increases with increasing load. This voltage is greater, the smaller the resistance of the regulating resistor 6 is regulated. With the appropriate dimensioning of the individual wraps, @ s, I: so, can achieve a compounding that is individually adapted to all speeds. Likewise, you can easily achieve that both generators. have approximately the same remanence voltage and consequently -the two remanence voltages cancel each other out exactly or approximately. 2e and 3e are damping windings.
Um auch bei den langsamsten Dr@ehzahlen eindeutige Beziehungen zu
erhalten und; ein. sicheres und gleichmäßiges And:aufen! des zu regelnden Motors
zu erreichen, empfiehlt es sich, die E.rregerampere,#vindungen der Erregernvicklung
2a des Hauptgenerators auch für den unterem Drehz(ahilblerei(ch so zu bemessen,
daß die erzeugte Generatoirspannung über dem im Gebiet der Remanenzspannung lahilen
Regelbereich .liegt. Diese Möglichkeit isst bei. der vorliegenden. Schaltung wegen,
.des Gegeneinan@deradbeitens dem beiden Generatoren 2 und 3 ohne weiteres. gegeben.
Wird aus der Nullstellung "die erste Regelstufe eingeschaltet, so entsteht die Gegenspannung
des Zus,atzigenera,tars 3 nicht sogleich, sondern mit einer gewissen Zeitverzögerung.
Hierdurch iesrh,ält der Motor r vorteilhafmerweise eine kurzzeitige Überrlegelung,durch
die ein schniellIes und .sicheres Ansprechen .des Motors bedsingt ist.In order to create clear relationships even with the slowest rotational numbers
received and; a. safe and even and: aufen! of the motor to be controlled
To achieve, it is advisable to use the excitation amps, #vindungen of the excitation winding
2a of the main generator also for the lower speed (ahilblerei (ch to be dimensioned
that the generated generator voltage is above that in the area of the remanence voltage
Control range .is. This possibility eats at. the present. Circuit because of,
. of Gegeneinan @ deradbeitens the two generators 2 and 3 without further ado. given.
If the first control stage is switched on from the zero position, the counter voltage arises
des Zus, atzigenera, tars 3 not immediately, but with a certain time delay.
As a result, the motor advantageously has a brief overlap
which is a fast and reliable response of the engine.
Die Schaltung nach Fig. r zeigt bei schnellem Verstellen des Steuerschalters
Neigung zum Pendeln. Das liegt zum Teil daran, daß die gesamte Kompoundierungswncklung
im Hauptstromkreis liegt und infolgedessen durch ihre Ind uktivität die Zeitkonstante
des Schwingungskreises vergrößert. Günstiger in diesem Punkt eist die- Ausführung
nach Ffig. 2. Soweit die Teile dieser Schaltung mit @denen nach der Pig. z übereinstimmen,
sind sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Von einer näheren Beschreibung
dieser Teile kann abgesehen werden.The circuit according to FIG. R shows when the control switch is moved quickly
Tendency to commute. This is in part because the entire compounding process
lies in the main circuit and consequently the time constant due to its inductivity
of the oscillation circuit increased. The execution is more favorable on this point
according to fig. 2. As far as the parts of this circuit with @denen after the Pig. z match,
they are provided with the same reference numerals. From a more detailed description
these parts can be disregarded.
Bei dieser Schaltung nach Fig. 2 besitzen der Hauptgenerator und der
Zusatzgenerator über die Schaltung nach Fig. z hinaus noch eine zusätzlsiche Kompoundwicklung2t
bzw. 3f. Diese beiden Wicklungen sind :in. Reihe gelegt und über einen Widerstand
7 und einen Regelwiderstand 8, desssn Einstellglied mit dem Einstellglied des Steuerschalters
4" und dem des Widerstandes 6 gekuppelt ist, an die Klemmen ödes im Hauptsbromkrieüts
liegenden Widerstandes 9 gelegt. Mit zunehmender Drehzahl wird der Widerstand 8
zunehmend einsgeschaltet. Dieser Widerstand schwächt daher wohl die Kompoun:dierung
für .die höheren Drehzahlen, schwächt aber dafür zugleich auch die Stromstöße weitgehend'
ab und macht dadurch ,die.Steuerung pendelfrei. Diese beruhigende Wirkung des Widerstandes
8 wird erhöht durch den Widerstand 7, der normalerweise mittels des Kontaktes zoa
des Relais to kurzugeschlossen ist. Bei plötzlichen Stromstößen wird indessen das
Relais ro über den primärseitig in Reihe mit d-en beiden Kompoundwicklungen 2f und
3f liegenden Transformatoir r r erregt, und dadurch wird der Kurzschluß des Widerstandes
vorübergehend aufgehoben. .In this circuit according to FIG. 2, the main generator and the
Additional generator in addition to the circuit according to FIG
or 3f. These two windings are: in. Row laid and over a resistor
7 and a variable resistor 8, whose setting element is connected to the setting element of the control switch
4 "and that of the resistor 6 is coupled to the terminals ödes in Hauptsbromkrieüts
lying resistor 9 placed. As the speed increases, the resistance becomes 8
increasingly switched on. This resistance therefore probably weakens the compounding
for "the higher speeds, but at the same time also largely weakens the current surges"
and thereby makes the control swing-free. This calming effect of resistance
8 is increased by the resistance 7, which is normally generated by means of the contact zoa
of the relay to is short-circuited. In the event of sudden power surges, however, this will be the case
Relay ro on the primary side in series with d-en two compound windings 2f and
3f lying transformer r r excited, and thereby the short circuit of the resistor
temporarily canceled. .
Blei den .sehr niedrigen Drehzahlen der ersten, Regelstufen ist .die
kompoundierende Wirkung des Zusatzgenerators 3 etwas zu klein. Es empfiehlt sich
daher, wie dargestellt, die die Gegenspannung erzeugende Fremderregungswicklung
3a durch eine Eigenerregurvgswicklung 3g zu unterstützen. Dadurch ist es möglich,
eine, größere Kom@poundierungswirkung zu erzielen, ohne daß die Wicklung 3a stärker
erregt werden müßte.The .very low speeds of the first control stages are .that
compounding effect of the additional generator 3 is a little too small. It is advisable
hence, as shown, the separate excitation winding generating the counter voltage
3a to be supported by a self-excitation winding 3g. This makes it possible
to achieve a greater compounding effect without making the winding 3a stronger
should be excited.
Um eine Überregelung auch bei dien größten Regelgeschwindigkeiten
zu verhüten, wird zweckmäßig der Hauptgenerator 2 mit einer Gegenkrnnpoundwicklung
2g versehen, die pasal!lel zu den beiden Wicklungen 2f und 3f an den Klemmen des
Wid Verstandes 9 liegt und: so, ,dimensioniert ist bzw.durch derärtige Einrichtungen,
z. B. Vorsichalten eines Kondensators z2, ergänzt ist, daß bei plötzlichen Stromändderunglen
der Strom über die- genannte Gegenkompoundwicklung 29 fließt, die genannte Wicklung
je-doch bei konstantem Strom stromlos 1).leibt und von den Wicklungen .des Generators
2 nur noch die Kompoundwicklung 2f von dein von den Klemmen des Widerstandes 9 abgenommenen
Stronn durchflossen wird. Die Wechselwirkung der beiden Wicklungen, 29 und' 2f kann
dadurch gesteigert werden, daß die Kompoundwicklung 2f großen induktiven Widerstand
gegenüber der Gegenkompoundwicklung erhä1t, .der Scheinwiderstand der Kompou.ndwicklnzng
jedoch. klein .gegenüber der GegenkGmpoundwicklunig gehaIten wird. Gegebenenfahls
kann ,der Strom .isn der GegenkompoundwsiCl@liUng 29 durch einen veränderlichen
Widerstand selbsttätig .geregelt werden, .indem dieser Widerstand in Reihe zu der
beitreffenr den Wicklung gelegt und so bemessen bzw. gewählt wird, daß -seine Größe
den Stromänderungen umgekehrt proportional ist, wie d'as für den Kondensator 12
gilt. Die Gegenkompoun,d;wicklung 2g verhindert dannit jede Überregelung, die sonst
.durch Beschleuniigunigs- oder Verzögerungs:stromstöße infolgezu großer Regelgeschwindigkeit
verursacht wird.To overregulate even at the highest control speeds
To prevent this, the main generator 2 is expediently equipped with a counter-current winding
2g, the pasal! Lel to the two windings 2f and 3f at the terminals of the
Widest understanding 9 lies and: so,, is dimensioned or by such facilities,
z. B. Vorsichalten a capacitor z2, is added that with sudden Stromändderunglen
the current flows through said counter compound winding 29, said winding
but with constant current de-energized 1) .remains and from the windings .of the generator
2 only the compound winding 2f from the one removed from the terminals of the resistor 9
Stronn is flowing through. The interaction of the two windings, 29 and '2f can
can be increased by making the compound winding 2f large inductive resistance
compared to the counter compound winding, the impedance of the component winding
However. small compared to which it is kept winding. Given pale
can, the current .isn the GegenkompoundwsiCl @ liUng 29 through a variable
Resistance can be regulated automatically by placing this resistance in series with the
beitreffenr laid the winding and dimensioned or chosen so that -its size
is inversely proportional to the changes in current, as d'as for the capacitor 12
is applicable. The countercompoun, d; winding 2g then prevents any overregulation that would otherwise
.by acceleration or deceleration: current surges due to excessive control speed
caused.