Einrichtung zur unmittelbaren :Steuerung eines einen (Gegenstand einstellenden
Motors
Bei den gebräuchlichen Steuerunigen, ins-
besondere solchen für kleinere Leistungen,
wird der einen Gegenstand einsteflende
Elektromotor ummittelbar durch Kontakte
oder über Rellais gesteuert. Derartigen Steue-
rungen haften verschiedene Mängel; an. Bei
großen Drehwerten des Gebers und Empfän-
gers, eines elektrischen Sy.nohronübertragungs-
systems ergeben sich; Schwierigkeiten am
Kontaktwerk, weil die Kontakte für die
dauernd abzuschaltende Leistung benvessen
werden :müssen. Weiterhin tritt beiderartigen
Steuerungen ein verhältnismäßig großer
dynamischer Fehler auf. Die Steuerung selbst
ist lastabhängig, weil ein Haupts:trommotor
mit zwei Feldwicklungen :benutzt wird,, von
denen je eine für,den Rechts und den Links-
lauf dient.
Bei Steuerungen, insbesondere bei Fern-
steuerungen, bei -denen ein Gegenstand ent-
sprechend einer nach Größe und Richtung
vorgegebenen ' Bewegung eingestellt werden
soll, wird; der Einstellmotor meist von meh-
reren als Spannungen vorhandenen Steuer-
größen beeinfflußt, die z. B. :dem Wegfehler
zwischen vorgegebener und nachgebildeter
Bewegung, der Geschwindigkeit. der vor-
gebenen oder der nachgebildeten Bewegung,
der Ges-'zw@ndigleeitsdifferenz zwischen vor-
gegeber r v -d nachgebildeter Bewegung, der
Beschle nigucip der vorgegebenen Bewegung
od. dgl - r,_ por tional sind. Die beim Vor-
hande se-.i eines S,@e1l.ungsunterschiedes, z. B.
zwischen eiiem Geher und einem Empfänger
eines '--y nchronü'-ertragungssystems, auf-
trete _d° sogerann:e Wegfehlerspannung ist
zun*' rtli -= als 'Vr 2:h:sel,spannung vorhanden.
Der l--eli'-are -eil des Empfängers ist dabei
mit d-Lm einzuste'Nenden Gegenstand gekup-
pelt. Geber und Empfänger können hierbei
als Rirgfeldbrücl,#ensy stem ausgebildet sein.
Der Geber kann aber auch z. B. aus einem
Polschu.hsy stem bestehen. Auf dem Ständer
des. Ringfeld'irückenempfängers befindet sich
dabei eine symmetrisch verteilte Vierphasen-
wicklung, welche an zwei diametral gelegenen
Punkten erregt werden kann, während sich
auf seinem Läufer eine Dreiphasenwicklung
befindet. Diese Dreiphasenwicklung steht mit
einer ebensolchen Läuferwicklung des Gebers
in Verbindung. Bei der Synchronstellung der
beiden Läufer sind die Spannungen der vier
Ständerwicklungs:phasen gleich groß, und die
an den Brückenpunkten abzunehmende Fehler-
spannung ist gleich Null. Bei einer Verstel-
lung des Geberläufers tritt eine Feldverschie-
bung im Ständer des Empfängers auf, die die
vier Spannungen unterschiedlich macht und
die Differenz der Spannungen von je zwei
gegenüberliegenden Brückenzweigen als Feh-
lerspannung abgibt, deren Größe abhängig ist
von der Größe der Verstellung des Läufers
des Gebers gegenüber dem Läufer des Emp-
fängers.
Die veränderliche Wechselspannung kann
aber auch z. B. einem Drehtransformator ent-
nommen sein, deren drehbarer Teil mit der
Präzess.ionsachse eines Kreisels verbunden ist.
Beim Auftreten einer Präzessionsbeivegung
entsteht also auch in diesem Falle eine Art
Fehlerspannung, deren Größe abhängig ist
von der Größe der Auslenkung.
Dieser als 'Wechselspannung vorhandenen
Steuergröße können noch weitere Steuer-
größen überlagert werden, deren Größe z. B.
proportional ist der Geschwindigkeit, mit der
die Änderung des Wegfehlers stattfindet.
Wird die weitere Steuergröße in Form einer
Gleichspannung erhalten, so muß sie zuvor
,vechselgerichtet werden. Die den verschie-
denen Steuergrößen entsprechenden Span-
nungskomponenten bilden dann zusammen
eine Steuerwechselspannung. Diese Steuer-
größe ist aber in den meisten Fällen zu ge-
ring, um einen Motor unmittelbar zu beein-
flussen.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrich-
tung zur unmittelbaren Steuerung eines durch
einen Einstellmotor entsprechend einer nach
Größe und Richtung vorgegebenen Bewegung
einzustellenden Gegenstandes mit Hilfe von
zwei polarisierten Relais als Regelorgan, bei
der die Schwingungsphasen der beiden Relais-
anker mit Hilfe einer gegebenenfalls aus
mehreren Komponenten bestehenden ampli-
tudenv; ränderlichen Steuerwechselspannung
zeitlich gegensinnig verschiebbar sind und
die Kontakte der regelnden Relais mit dein
Anker des konstant erregten Einstellmotors
und mit Gleichrichtern derart in Reilie ge-
schaltet sind, daß das Öffnen der Relais-
kontakte nur in stromlosen Zustande erfolgt.
Einer konstanten Wechselstromerregung tür
die Relais wird dabei die in ihrer Phase
verschobene Steuerwechselspannung so über-
lagert, daß die Relaiskontakte bei verschieden
großen Augenblickswerten der beiden Halb-
wellen der den Einstellmotor speisenden
Wechselspannung schließen.
Die erfindungsgemäße Steuerung ist ins-
besondere für kleinere Leistungen gedacht und
daher im Aufbau einfach, ohne dabei aber die
Anforderungen an Betriebssicherheit und Ge-
nauigkeit zu vernachlässigen. Von beson-
derem Vorteil ist noch, daß das Öffnen der
Relaiskontakte im stromlosen Zustande er-
folgt, wodurch das Entstehen von Abschalt-
funken und damit verbunden die schnelle
Zerstörung der Kontakte vermieden wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei-
spiel des Erfindungsgedankens dargestellt. Es
zeigt
Fig. i eine direkte Motorsteuerung mit
Hilfe von zwei polarisierten Relais,
Fig.2 die unwirksame Beeinflussung des
Einstellmotors beim Fehlen einer Steuer-
tvechselspannung und
Fig. 3 die wirksame Beeinflussung des Ein-
Z> beim Vorhandensein einer Steuer-
-,vechselspannung.
Die Wicklungen 1, 2 und 3 sind einem
ersten, die `'Wicklungen :I, 5 und 6 einem
zweiten polarisierten Relais zugeordnet, deren
Anker mit 7 und 8 bezeichnet sind. Die Wick-
lungen 1, 2 und 4., 5 sind in Reihe geschaltet
und werden aus einer konstanten Wechsel-
spannungsquelle 9 erregt. An den Klemmen
io und i i liegt die Steuerwechselspannung,
die sich aus mehreren Komponenten zu-
sammensetzen kann und die gegen die der
Spannungsquelle 9 entstamm-,-nden Wechsel-
spannung zweckmäßig um go° in der Phase
verschoben ist. Von ddeserSteuercvechselspan-
nung werden die Wicklungen 3 und 6 erregt.
Von den pal:arisierten Relais. wird jeweils
nur ein Kontakt benutzt, während der andere
Kontakt nicht angeschlossen ist. Die benutz-
ten Kontakte sind mit 12 und 13 bezeichnet.
Der Anker 14 des Einstellmotors, dessen kon-
stanterregte Feldwicklung mit 15 bezeichnet
ist, wird 'einmal über den Kontakt 12 und einen Gleichrichter 16
und einm,ad über einen Gleichrichter 17 und .den Kontakt 13 aus einem Wechselstromnetz
18 gespeist. Die Gleichrichter 16, 17 können Trockengleichrichter .sein.Device for direct: control of an (object-adjusting motor With the usual taxpayers, especially
special ones for smaller services,
becomes the one object flowing in
Electric motor directly through contacts
or controlled via relay. Such control
various defects are liable; at. at
large rotary values of the encoder and receiver
gers, an electrical synchronic
systems arise; Difficulties at
Kontaktwerk because the contacts for the
Consistent power to be switched off
Need to become. Both types continue to occur
Controls a relatively large one
dynamic error. The control itself
is load-dependent because it has a main: drum motor
with two field windings: is used, by
each one for, the right and the left
run serves.
With controls, especially with remote
controls where an object is
speaking one by size and direction
predetermined 'movement can be set
should, will; the adjustment motor usually from several
control systems present as voltages
variables influencing z. B.: the path error
between predetermined and simulated
Movement, speed. the previous
given or simulated movement,
the Ges-'zw @ ndigleeitdifferenz between forward
encoder rv -d simulated movement, the
Accelerate nigucip the given movement
or the like - r, _ are por tional. The at the pre
hande se-.i of a S, @ e1l.ung difference, z. B.
between a walker and a receiver
of a 'synchronous' transmission system,
step _d ° soerann: e path error voltage is
zu * 'rtli - = as' Vr 2: h: sel, tension present.
The l - eli'-are part of the recipient is included
the object to be entered
pelt. Donors and recipients can do this
be designed as a Rirgfeldbrücl, # ensy system.
The donor can also, for. B. from one
Polschu.hsy system exist. On the stand
of the ring field back receiver is located
with a symmetrically distributed four-phase
winding, which is located on two diametrically
Points can be excited while being
a three-phase winding on its rotor
is located. This three-phase winding stands with
an identical rotor winding of the encoder
in connection. When synchronizing the
two runners are the tensions of the four
Stator winding: phases of the same size, and the
faults to be removed at the bridge points
voltage is zero. With an adjustment
a field shift occurs when the encoder rotor
exercise in the stand of the receiver, which the
makes four tensions different and
the difference in the voltages of any two
opposite bridge branches as faulty
emits learning voltage, the size of which is dependent
on the size of the adjustment of the runner
of the giver to the runner of the recipient
catcher.
The variable alternating voltage can
but also z. B. a rotary transformer
its rotatable part with the
Precision axis of a gyroscope is connected.
When a precession movement occurs
In this case, too, a species arises
Error voltage, the size of which depends
on the size of the deflection.
This as' alternating voltage existing
Tax variables can also include other tax
sizes are superimposed whose size z. B.
is proportional to the speed with which
the change in the path error takes place.
If the further control variable is in the form of a
DC voltage must be received beforehand
, be reversed. The different
corresponding to the control variables
voltage components then form together
an AC control voltage. This tax
but in most cases the size is too
ring to directly affect an engine
rivers.
The invention now relates to a device
device for direct control of a through
an adjustment motor according to one after
Size and direction given movement
object to be adjusted with the help of
two polarized relays as a regulating element
which the oscillation phases of the two relay
anchor with the help of an if necessary
multiple components amplified
tudenv; marginal AC control voltage
can be shifted in opposite directions in time and
the contacts of the regulatory relays with yours
Armature of the constantly excited adjustment motor
and with rectifiers so in Reilie
are switched that the opening of the relay
contacts are only made in the de-energized state.
A constant AC excitation door
the relay becomes the one in its phase
shifted AC control voltage so over-
stores that the relay contacts at different
large instantaneous values of the two half
shafts that feed the adjustment motor
Close AC voltage.
The control according to the invention is
especially intended for smaller services and
therefore simple in structure, but without the
Requirements for operational safety and
negligible accuracy. Of particular-
The advantage of this is that opening the
Relay contacts in de-energized state
follows, whereby the emergence of switch-off
spark and, associated with it, the fast
Destruction of the contacts is avoided.
The drawing shows an example
game of the inventive idea shown. It
shows
Fig. I a direct engine control with
Help of two polarized relays,
Fig.2 the ineffective influencing of the
Adjustment motor in the absence of a control
t AC voltage and
Fig. 3 the effective influencing of the input
Z> if there is a tax
-, alternating voltage.
The windings 1, 2 and 3 are one
first, the '' windings: I, 5 and 6 one
second polarized relay assigned whose
Anchors 7 and 8 are designated. The Wick
lungs 1, 2 and 4., 5 are connected in series
and are derived from a constant
voltage source 9 energized. At the terminals
io and ii is the control AC voltage,
consisting of several components
can put together and against those of the
Voltage source 9 originates from -, - from alternating
voltage expediently around go ° in phase
is shifted. From ddeserSteuercvechselspan-
The windings 3 and 6 are energized.
From the pal: aryanized relays. will each
only uses one contact while the other
Contact is not connected. The used
th contacts are labeled 12 and 13.
The armature 14 of the adjusting motor, whose con-
Constantly excited field winding is designated by 15
is ad via a rectifier 7 and 1 .the contact 13 'is once over the contact 12 and einm a rectifier 16 and fed from an ac network 18th The rectifiers 16, 17 can be dry-type rectifiers.
Werden die polarisierten Relais nur aus der Spannungsquelle g erregt,
so erhält der Anker 1q. .des Einstellmotors über .das eine polarisierte Relais und
den Gleichrichter 16 z. B. rechtsdrehenden pulsierenden Gleichstrom und über das
andere polarisierte Relais und den Gleichrichter 17 linksdrehenden pulsierenden
Gleichstrom. Der Arbeitsstromkreis der Relais wird erst dann geöffnet, wenn die
dem letzteren zugeorÜnete Halbwelle der aus dem Netz i8,gelieferten Wechselspannung
.abgeklungen ist, d. h. wenn infolge .der Sperrwirkung der Gleichrichter 1.6 bzw.
17 kein Strom mehr über den Anker- i ¢ des Einstellmotors fließt. An Hand der Fig.2
sollen .diese Verhältnisse noch näher erläutert werden.If the polarized relays are only excited from the voltage source g, the armature receives 1q. .The adjustment motor via .das a polarized relay and the rectifier 16 z. B. clockwise pulsating direct current and via the other polarized relay and the rectifier 17 counterclockwise pulsating direct current. The working circuit of the relay is only opened when the latter half-wave of the alternating voltage supplied from the network i8 has decayed, ie when, due to the blocking effect of the rectifier 1.6 or 17, there is no more current through the armature i ¢ of the setting motor flows. These relationships are to be explained in more detail with reference to FIG.
In dem oberen Teil der Fig.2 sind zunächst die Spannungskurven für
die der Spannungsquelle g entstammende Erregerspannung dargestellt. Die linke Kurve
gilt für das Relais i, 2, 7, die,rechte Kurve für das Relais q., 5, B. Es ist
-weiterhin noch die Ansprechspannung angegeben, :bei der die Relaisanker
7 bzw. 8 umzulegen beginnen,. Im unteren Teil der Fig. 2 ,sind -in entsprechender
Weise .die Spannungskurven der dem Netz i8 entstammenden Wechselspannung dargestellt.
Vom Ansprechen der Relais bis zum Umlegen ihrer Anker 7 ibzw. 8 vergeht noch eine
gewisse Zeit, .die in der Fi:g. 2 ,als, Schaltzeit angegeben ist. Der .schraffierte
Teil ist ein Maß für den den Anker 1q. durchfließenden Strom. Es ist weiterhin aus
dieser Figur ersichtlich, daß die erste Halbwelle der .dem Netz i8 entstammenden
Spannung für das eine Relais durohläseig ist, für das andere dagegen nicht. Für
die zweite Halbwelle gilt das umgekehrte. Die :gesperrten Halbwellen sind :gleichfalls
angegeben. Da die ech:r.affierten Teile gleich .groß .sind, erhält der Anker gleichviel
rechtsdrehenden und ,linksdTehenden pulsierenden Gleichstrom zugeführt, d. h. der
Einstellmotor verbleibt in seiner Ruhelage.In the upper part of FIG. 2, the voltage curves for the excitation voltage originating from the voltage source g are initially shown. The left-hand curve is for the relay i, 2, 7, q, right curve for the relay, 5, B. It is - still not entered the sparkover.,: Wherein the relay armature start switch Cart 7 and 8, respectively ,. In the lower part of FIG. 2, the voltage curves of the alternating voltage originating from the network i8 are shown in a corresponding manner. From the response of the relay to the switching of their armature 7 ibzw. 8 still passes a certain time, the in the Fi: g. 2, as, switching time is specified. The hatched part is a measure of the anchor 1q. current flowing through it. It can also be seen from this figure that the first half-wave of the voltage originating from the network i8 is durohläseig for one relay, but not for the other. The reverse applies to the second half-wave. The: blocked half-waves are: also indicated. Since the really refined parts are of the same size, the armature receives the same amount of clockwise and counterclockwise pulsating direct current, ie the adjustment motor remains in its rest position.
Liegt nun an den Klemmen io und i i eine Steuerwechselspannung, deren
Phase .durch eine bekannte und nicht mit dargestellte Anordnung gegenüber der Phase
der der Spannungsquelle g entstammenden Erregerspannung zweckmäßig um go° verschoben
ist, so überlagern sich :diese beiden Spanne und beeinflussen :gemeinsam die Andrer
7 und 8 der polarisiierten Relais. Dadurch wird erreicht, daß die Schwingungsphase
des. einen Relais, vor-, die des. anderen Relais, .dagegen zurückgeschoben wird.
An Hand der Fig. 3 sollen diiese Verhiältnis,se noch näher erläutert werden.If there is now an AC control voltage at the terminals io and i i, the
Phase. By a known and not shown arrangement opposite the phase
the excitation voltage originating from the voltage source g expediently shifted by go °
is, then: these two ranges overlap and influence: together the others
7 and 8 of the polarized relays. This ensures that the oscillation phase
one relay is pushed forward, the other relay is pushed back.
This relationship will be explained in more detail with reference to FIG. 3.
In dem oberen Teifl sind zunächst wie@dier die Spannungskurven für
die dex Spiannungsquelle g entstammende Erregerspannung dargestellt; um go° phasenverschoben
ist weiterhin-,die Steuerwechselspannung .strichpunktiert eingezeichnet. Erreigerspannung
und Steuerwechselspannung setzen sich zu der gestrichelt eingezeichneten resultierenden
Spannung zusammen, -die ihrerseits; beim Erreichen der Ansprechspannung mit der
Umlegung der Relaisanker 7 bzw. 8 beginnt. Die gleiche Schaltzeit, wie ,in Fig.
2 vorausgesetzt, ergibt jetzt, :bezogen .auf die dem Netz i8 entstammende Wechselspannung,
ein früheres Schließen des einen und ein späteres Schließen des anderen Relais..
Die schraffierten Teile sind jetzt ungleich :groß. Dies bedeutet, .daß der Einstellmotor
1q., 15 in einer Drehrichtung mit einer genau definierten Geschwindigkeit zu laufen
beginnt.In the upper part are the voltage curves for
the excitation voltage originating from dex voltage source g is shown; phase shifted by go °
is also shown, the alternating control voltage. Excitation voltage
and AC control voltage are added to the resulting dashed line
Tension together, -those in turn; when the response voltage is reached with the
Relocation of the relay armature 7 or 8 begins. The same switching time as in Fig.
Assuming 2, this now results in: based on the alternating voltage originating from network i8,
an earlier closing of one relay and a later closing of the other relay ..
The hatched parts are now unequal: large. This means .that the adjustment motor
1q., 15 to run in one direction of rotation at a precisely defined speed
begins.
Die bei derartigen unmittelbaren Motorsteuerungen aufgestellte Forderung
nach Erhalt einer stetig geregelten Speisespannung für den Einstellmotor ist dabei
erfühlt. Zugleich ist auch die weitere Forderung erfüllt, daß -die Speisespannung
proportional ist einer oder mehrerer Steuergrößen.The requirement made for such direct engine controls
after receiving a continuously regulated supply voltage for the adjustment motor is included
He feels. At the same time, the further requirement is met that the supply voltage
is proportional to one or more control variables.