DE767996C

DE767996C - Device for electrical remote controls

Info

Publication number: DE767996C
Application number: DES134262D
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Kogelschatz; Rudolf Dr Oetker
Original assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Current assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority date: 1938-10-18
Filing date: 1938-10-18
Publication date: 1955-05-05

Description

Einrichtung für elektrische Fernsteuerungen Bei der elektrischen Fernsteuerung eines einzustellenden -Gegenstandes besteht bekanntlich die Aufgabe, den einzustellenden Gegenstand. durch einen Motor entsprechend einer nach Größe und Richtung vorgegebenen Bewegung zu verstellen. Der Einstellmotor muß zur Beschleunigung des einzustellenden Gegenstandes ein verhältnismäßig großes Drehmoment entwickeln und muß demzufolge für dieses erhöhte Drehmoment bemessen werden, da nicht der Einstellmotor das Drehmoment braucht, sondern der einzustellende Gegenstand. Dies bedingt aber, daß auch die Abmessungen des die Antriebsleistung liefernden Aggregates, z. B. eines Generators, dessen Erregung, z. B.,durch, einen Regler, der aus einer Schaltung mit gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefäßen besteht, geregelt wird, verhältnismäßig große Werte annehmen. An den Gittern der Entladungsgefäße kann dabei eine Spannung liegen, die sich in Abhängigkeit von der Größe des Wegfehlers zwischen vorgegebener und ausgeführter Bewegung und in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit einer dieser Bewegungen ändert. An die Stelle der genannten Steuergrößen können auch andere und gegebenenfalls noch weitere an sich bekannte bzw. vorgeschlagene Steuergrößen, wie z. B. die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen vorgegebener und nachgebildeter Bewegung, die Beschleunigung od. dgl. treten.Device for electrical remote control In the case of electrical remote control of an object to be set is known to have the task of setting the item Object. by a motor according to a predetermined size and direction To adjust movement. The adjustment motor must be used to accelerate the Object develop a relatively large torque and must therefore be dimensioned for this increased torque, since the adjustment motor does not generate the torque needs, but the item to be set. But this requires that the Dimensions of the unit supplying the drive power, e.g. B. a generator, its excitement, z. B., by, a regulator that consists of a circuit with grid-controlled Gas or vapor discharge vessels are regulated, relatively large values accept. A voltage can be present on the grids of the discharge vessels depending on the size of the path error between the specified and executed Movement and changes depending on the speed of one of these movements. In place of the above Control variables can also be other and possibly also further known or proposed control variables, such as z. B. the speed difference between the given and the simulated movement, the acceleration or the like.

Es ist auch bereits eine Einrichtung zur Einstellung eines Gegenstandes entsprechend einer vorgegebenen Bewegung bekannt, bei der der Einstellmotor durch abwechselndes Einschalten oder Kurzschließen von Widerstand durch ein Relais tirrillähnlich arbeitet. Die Widerstände und Relaiskontakte liegen hierbei im Ankerstromkreis und müssen demzufolge auch für den höchstzulässigen Ankerstrom bemessen sein.It is also already a device for adjusting an object known according to a predetermined movement in which the adjustment motor by alternating switching on or short-circuiting of resistance by a relay tirrillähnlich is working. The resistors and relay contacts are in the armature circuit and must therefore also be dimensioned for the maximum permissible armature current.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für elektrische, die Einstellung eines insbesondere schweren Gegenstandes bewirkende Fernsteuerungen, bei denen die Speisung des Einstellmotors durch eine Spannung erfolgt, die einer nach Größe und Richtung vorgegebenen Bewegung proportional ist. Erfindungsgemäß wird hierbei die Erregung des Einstellmotors oder bei einer Mehrzahl von Einstellmotoren die Erregung aller oder eines Teiles der Einstellmotoren in Abhängigkeit von der Verstellgeschwindigkeit des einzustellenden Gegenstandes stetig geschwächt. Die Schwächung der Erregung erfolgt durch Gegenschaltung von Tachometermaschinen, die über eine an sich bekannte Getriebeanordnung angetrieben «-erden, deren Ausgangswellen auch bei verschiedener Drehrichtung der Eingangswellen den gleichen Drehsinn beibehalten. Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet eine kontinuierliche Regelung der Verstellgeschwindigkeit unter Wegfall jeglicher Kontakte, die leicht Störungen zur Folge haben.The invention relates to a device for electrical adjustment a particularly heavy object causing remote controls, in which the The adjustment motor is fed by a voltage that is one according to size and Direction given movement is proportional. According to the invention here is the Excitation of the adjustment motor or, in the case of a plurality of adjustment motors, the excitation all or part of the adjustment motors depending on the adjustment speed of the object to be adjusted steadily weakened. The weakening of arousal takes place by counter-switching of tachometer machines, which have a known per se Gear arrangement driven «-earth, the output shafts also with different Maintain the same direction of rotation of the input shafts. The inventive Device allows continuous regulation of the adjustment speed eliminating any contacts that could easily result in malfunctions.

Zur Vergrößerung des Anlaufmomentes können weiterhin Einstellmotoren mit außerordentlich hoher Feldstärke Verwendung finden, die also im Ruhezustand stark übererregt sind, deren Erregung aber durch die Gegenschaltung der Tachometermaschinenspannung wieder auf den normalen Wert verringert wird. Bei Aufrechterhaltung der Lfibererregung würden derartige Motoren im Dauerbetrieb einen unzulässig hohen Magnetisierungsstrom aufnehmen, und es würden weiterhin unerwünschte Wirbelströme auftreten, die schließlich zu einer Verbrennung des Motors führen würden.Adjustment motors can also be used to increase the starting torque with extremely high field strength are used, that is, in the idle state are strongly overexcited, but their excitation is caused by the counter circuit of the tachometer machine voltage is decreased back to the normal value. If the excitation of the liver is maintained such motors would generate an impermissibly high magnetizing current in continuous operation and unwanted eddy currents would continue to occur, which eventually would burn the engine.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen führen dazu, daß nicht nur die Abmessungen des die Leistung zur Verfügung stellenden Aggregates (Generators), sondern auch die des oder der Einstellmotoren gegenüber den sonst erforderlichen Abmessungen erheblich herabgesetzt «-erden können. Zurückzuführen ist dies darauf, daß die Einstellmotoren bei geschwächter Erregung die Neigung haben, schneller zu laufen, und daß weiterhin zur Aufbringung des während des Laufens erforderlichen Drehmomentes ein geringerer Ankerstrom genügt. Es ergibt sich dadurch ein verringerter Platzbedarf, durch den die Verwendung der elektrischen Fernsteuerung gegenüber z. B. der hydraulischen Fernsteuerung vielfach vorzuziehen ist. Außerdem kommt das verringerte Gewicht von Generator und Motor hinzu, was sich besonders günstig bei Fernsteuerungen auswirkt, die auf Fahrzeugen untergebracht sind. Darüber hinaus ist es für alle Zwecke vorteilhaft. die Abmessungen und Gewichte dieser zu einer elektrischen Fernsteuerung gehörenden Hauptteile herabzusetzen.The measures according to the invention lead to the fact that not only the dimensions of the aggregate (generator) providing the power, but also that of the adjustment motor or motors compared to the dimensions otherwise required can be considerably reduced «. This is due to the fact that the adjustment motors have a tendency to run faster when arousal is weakened, and continue to do so a lower torque to apply the torque required while running Armature current is sufficient. This results in a reduced space requirement through which the use of the electric remote control compared to z. B. the hydraulic Remote control is often preferable. Also, the reduced weight comes from Generator and motor added, which is particularly beneficial for remote controls, which are housed on vehicles. In addition, it is beneficial for all purposes. the dimensions and weights of these belonging to an electrical remote control Reduce main parts.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt. Es zeigt Fig. i den Antrieb eines einzustellenden Gegenstandes mittels eines Motors, Fig. 2 den Antrieb eines einzustellenden Gegenstandes mittels zweier in Reihe geschalteter Motoren, Fig. 3 den Antrieb eines einzustellenden Gegenstandes mittels vier in Reihe geschalteter Motoren.In the drawing are some exemplary embodiments of the inventive concept shown. It shows Fig. I the drive of an object to be set by means of a motor, Fig. 2 the drive of an object to be set by means of two motors connected in series, FIG. 3 the drive of an object to be set by means of four motors connected in series.

Der Anker des Einstellmotors i wird z. B. von einem nicht mitgezeichneten Generator aus gespeist, dessen Erregerwicklung von einem Regler, z. B. einer Schaltung von gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefäßen, so beeinflußt wird, daß die Generatorspa:nnunggerade eine soIche Größe aufweist, daß der Einstellmotor die vorgegebene Bewegung richtig nachbilden kann. Seine Erregerwicklung ist mit 2 bezeichnet. Der Einstellmotor i steht in Antriebsverbindung mit dem einzustellenden Gegenstand 3. Vom einzustellenden Gegenstand 3 aus wird über ein Ritzel 4 die Eingangswelle 3 einer Getriebeanordnung 6 mit einer der Verstellung des einzustellenden Gegenstandes 3 entsprechenden Drehrichtung angetrieben. Ihre Erregerwicklung ist mit 9 bezeichnet. Die Tachometermaschine 8 ist dabei der Erregerwicklung a entgegengeschaltet, schwächt also j die Erregung des Einstellmotors i.The armature of the adjustment motor i is z. B. from an unsigned Generator fed from the excitation winding of a controller, z. B. a circuit by grid-controlled gas or vapor discharge vessels, is so influenced that the generator voltage is just about such a size that the adjustment motor can correctly reproduce a given movement. Its excitation winding is labeled 2. The adjustment motor i is in drive connection with the object to be adjusted 3. From the item 3 to be set, the input shaft is via a pinion 4 3 of a gear arrangement 6 with one of the adjustment of the object to be adjusted 3 driven corresponding direction of rotation. Its excitation winding is labeled 9. The tachometer machine 8 is connected in the opposite direction to the excitation winding a and weakens So j the excitation of the adjustment motor i.

Zu Beginn einer Verstellbewegung des Gegenstandes 3 ist der Einstellmotor i voll erregt, bringt also ein großes Drehmoment auf. In dem Maße, wie nun der einzustellende Gegenstand 3 beschleunigt wird, liefert die Tachometermaschine 8 eine Gegenspannung. die Drehzahl des Einstellmotors i steigt an, und sein Drehmoment nimmt ab, desgleichen nimmt die vom Einstellmotor entwickelte Gegen-EMK ab, so daß mit einer geringeren EMK die höchste Drehzahl erreicht «-erden kann. Die Lose in der Getriebeanordnung 6 kann dabei groß sein oder sogar noch künstlich vergrößert werden, damit bei Beginn der Bewegung des Gegenstandes 3 bzw. bei einer Drehrichtungsumkehr der Einfluß der Tachometermaschine 8 überhaupt nicht oder nur in sehr geringem Maße vorhanden ist.At the beginning of an adjustment movement of the object 3, the adjustment motor is i fully energized, so it generates a large amount of torque. To the extent that the one to be adjusted now Object 3 is accelerated, the tachometer machine 8 supplies a counter voltage. the speed of the adjusting motor i increases and its torque decreases, likewise the back EMF developed by the setting motor decreases, so that with a lower EMK reaches the highest speed «- earth can. The lots in the Gear arrangement 6 can be large or even artificially enlarged, thus at the beginning of the movement of the object 3 or when the direction of rotation is reversed the influence of the tachometer machine 8 not at all or only to a very small extent is available.

Ist zwischen dem die vorgegebene Bewegung ausführenden Geber und dem einzustellenden Gegenstand ein großer stellungsunterschied aufgetreten, so findet üblicherweise zunächst eine Grobsynchronisierung der Fernsteuerung statt. Während dieser Zeit wird dem Einstellmotor i eine gleichbleibende Spannung zugeführt,. die ihn befähigt, mit der höchst zulässigen Drehzahl nach der Synchronisierung zwischen Geber und einstellendem Gegenstand hinzulaufen. Damit nun diese höchst zulässige Drehzahl nicht überschritten wird, ist.es zweckmäßig, die Tachometermaschine 8 nur einem Teil der Erregerwicklung 2 entgegenzuschalten, wie dies auch in der Fig. i gezeigt ist.Is between the encoder executing the specified movement and the object to be adjusted has occurred a large difference in position, so finds Usually a rough synchronization of the remote control takes place first. While During this time, the setting motor i is supplied with a constant voltage. the Enables him to operate at the highest permissible speed after the synchronization between The encoder and the adjusting object. So now this is the highest permissible Speed is not exceeded, it is advisable to use the tachometer machine 8 only to counteract part of the field winding 2, as is also shown in FIG is shown.

In der Fig. 2 und auch in den übrigen Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in der Fig. i. Hinzugekommen ist hier noch ein weiterer Einstellmotor io mit der Erregerwicklung i i. Die Anker der Einstellmotoren i und io sind dabei in Reihe geschaltet und treiben gemeinsam den einzustellenden Gegenstand 3 an. Es,is;t in diesem Fall auch nicht erforderlich, besondere Vorkehrungen zu treffen, um beim Grobsynchronisieren die Übersteigung der höchst zulässigen Drehzahl der Einstellmotoren i und io zu verhindern, weil nur die Erregerwicklung2 geschwächt wird, während die Erregerwicklung ii unbeeinflußt bleibt.In Fig. 2 and in the other figures, the same parts are with the same reference numerals as in Fig. i. That’s added here another adjusting motor io with the field winding i i. The anchors of the adjustment motors i and io are connected in series and together drive the one to be set Item 3. It is also not necessary in this case to take any special precautions must be met in order to exceed the maximum permissible speed during coarse synchronization the adjustment motors i and io to prevent, because only the excitation winding 2 is weakened is, while the excitation winding ii remains unaffected.

Werden die Einstellmotoren i und io gemäß Fig. 3 parallel geschaltet, so muß im gleichen Maße wie die Erregerwicklung 2 auch die Erregerwicklung i i geschwächt werden. Dies kann entweder dadurch geschehen, daß die beiden Erregerwicklungen 2 und i i mit Hilfe der Tachometermaschine 8 geschwächt werden, oder aber es muß für jede Erregerwicklung eine besondere Tachometermaschine vorgesehen werden. Letzterer Fall ist in der Fig. 3 dargestellt. Vom einzustellenden Gegenstand 3 wird über ein Ritzel 12 die Eingangswelle 13 einer weiteren der Getriebeanordnung 6 entsprechenden Getriebeanordnung 14 angetrieben, deren Ausgangswelle 15 ihrerseits eine Tachometermaschine 16 antreibt, deren Erregerwicklung mit 17 bezeichnet ist. Arbeiten beide Einstellmotoren i und io auf einem einzustellenden Gegenstand 3, so ist es zweckmäßig, z. B. durch Compoundierung, dafür zu sorgen, daß eine richtige Aufteilung des von jedem Motor übernommenen Drehmomentes erfolgt. In der Fig. q. erfolgt der Antrieb des einzustellenden Gegenstandes 3 mit Hilfe der Einstellmotoren i, io, 18 und 2o. Die Erregerwicklungen der Motoren 18 und 20 sind dabei mit i9 und 21 bezeichnet. Bei dieser Anordnung findet eine gleichzeitige Schwächung der Wirkung der Erregerwicklungen 2 und 21 durch die von der Tachometermaschine 8 gelieferte Spannung statt. Infolge der Reihenschaltung der Anker der Einstellmotoren i, io, 18 und 20 und der Tatsache, daß die Erregerwicklungen ii und i9 unbeeinflußt bleiben, erübrigen sich auch hier wieder besondere Vorkehrungen, um ein Überschreiten der zulässigen Drehzahl der Einstellmotoren beim Grobsynchronisieren zu verhindern.If the adjustment motors i and io are connected in parallel according to FIG. 3, so the field winding i i must also be weakened to the same extent as the field winding 2 will. This can either be done in that the two excitation windings 2 and i i can be weakened with the help of the tachometer machine 8, or it must be for a special tachometer machine must be provided for each excitation winding. The latter The case is shown in FIG. 3. From the item to be set 3 is a Pinion 12, the input shaft 13 of another of the gear arrangement 6 corresponding Gear arrangement 14 driven, the output shaft 15 of which in turn is a tachometer machine 16 drives the field winding of which is denoted by 17. Both adjustment motors work i and io on an item 3 to be set, so it is useful, for. B. by Compounding to make sure there is a proper breakdown of each engine applied torque takes place. In Fig. Q. the drive to be set takes place Item 3 using the adjustment motors i, io, 18 and 2o. The excitation windings the motors 18 and 20 are denoted by i9 and 21. With this arrangement finds a simultaneous weakening of the effect of the excitation windings 2 and 21 by the voltage supplied by the tachometer machine 8. As a result of the series connection the armature of the adjustment motors i, io, 18 and 20 and the fact that the excitation windings ii and i9 remain unaffected, special precautions are not necessary here either, by exceeding the permissible speed of the adjustment motors during coarse synchronization to prevent.

Selbstverständlich fingen nur an den Stellen Einstellmotoren mit außerordentlich hoher Feldstärke Verwendung, wo auch eine Schwächung der Erregerwicklung stattfindet. Nur dann ist nämlich ihre vorteilhafte Verwendung möglich, während an Stellen, wo keine Schwächung der Erregerwicklung stattfindet, die Nachteile während des Dauerbetriebes die Vorteile beim Anlauf überwiegen würden.Of course, adjustment motors only started at the points with extraordinary high field strength use where the excitation winding is also weakened. Only then is it possible to use them advantageously while in places where there is no weakening of the excitation winding, the disadvantages during continuous operation the benefits would outweigh the start-up benefits.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Facility for electrical, hiring a in particular heavy objects causing remote controls, in which the supply of the adjustment motor is carried out by a voltage which is one according to size and direction predetermined movement is proportional, characterized in that the excitation of the setting motor or, in the case of a plurality of setting motors, the excitation of all or a part of the adjustment motors depending on the adjustment speed of the object to be adjusted is steadily weakened.

2. Device according to claim i, characterized in that the excitation is weakened by counter-switching takes place by tachometer machines, which are driven by known gear assemblies whose output shaft can also be used in different directions of rotation of the input shaft maintains the same direction of rotation.

3. Device according to claims i and 2, characterized characterized in that only part of the excitation winding is weakened. q .. establishment according to claims i to 3, characterized in that for enlargement of the starting torque adjustment motors with extremely high field strength (overexcitation) Find use whose excitation as a result of the field weakening in the permanent state the normal value is decreased. To delimit the subject matter of the invention from The following publications are considered state of the art in the granting procedure been drawn: German patents i \ r. 383 237 623 480, 659 887.