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Steuereinrichtung für Motoren zum Antrieb von gegebenenfalls entfernt
von der Steuerstelle aufgestellten Waffen, Geräten usw. Bisher ist es üblich, mechanische,
elektrische, hydraullische und sonstige Regelorgane für Motoren in Abhängigkeit
vom Unterschied zwischen vorgegebener und ausgeführter Bewegung zu betätigen, wobei
zur Verbesserung :der Steuerwirkung noch andere Größen, z. B. :die Geschwindigkeit
:der nachzubildenden Bewegung bzw. die Differenz zwischen dieser und der vom Antriebsmotor
erreichten Geschwindigkeit, die Beschleunigung der nachzubildenden Bewegung usw.,
also nachgebildete Größen .bzw. Differenzen von solchen, .angewendet werden, @d.
h. also, man :hat den Weg gewählt, bei :derartigen Steuerungen ,die auftretenden
Pendelun@gen durch von zusätzlichen Spannungen bewirkte Beschleunigungen möglichst
klein zu halten.
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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Motoren zum Antrieb
für gegebenenfalls entfernt von :der Steuerstelle aufgestellte Waffen; Geräte usw.,
bei der Regelorgane in
Abhängigkeit vom Unterschiede zwischen vorgegebener
und ausgeführter Bewegung betätigt werden. Das Wesen der Erfindung besteht darin,
daß eine zusätzliche Verdrehung der Hauptsteuerung um den Betrag des durch eine
elektrische Mittlungseinrichtung aus den Augenblickswerten als elektrische Spannung
Bemittelten, für -das Folgen des gesteuerten .L%Iotors notwendigen Wegfehlers mittels
eines mechanischen oder elektrischen Differentials der Hauptsteuerung im Sinne der
Kompensation des Wegfehlers bewirkt wird.
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Versuche haben gezeigt, daP .der Z#;'egfehler beimAusschalten der
zu seinerKompensation dienenden Hilfssteuerung einen relativ großen Wert annimmt,
während beim Einschalten der kompensierenden Hilfssteuerung der Fehlergrundwert
nahezu vollständig verschwindet. Die Hilfssteuerung ist weiterhin auch geeignet,
durch Belastungsschwankungen hervorgerufene Wegfehler zu beseitigen. Die Hilfssteuerung
läuft dabei langsam gegenüber der Hauptsteuerung, und zwar so langsam, wie die Fehler
entstehen.
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Beim Ausgleich von Schiffsschwankungen, bei denen Winkeilgeschwindigkeiten
von 8 bis 12°/Sek. innerhalb von 3 Sekunden auftreten, ergibt sich, daß die Grundlinie
der Pendelungen im Vergleich zu den Absolutw-erten der Beschleunigungen sehr langsam,
und zwar etwa um 1/ic° je 3 Sekunden ansteigt. Im Gegensatz zu den bisherigen Steuereinrichtungen
wird die Geschwindigkeit des Einstellmotors dadurch nahezu nicht beeinflußt, sondern
es wird durch die Hilfssteuerung lediglich eine zusätzliche wegmäßige Verdrehung
bewirkt.
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Ferner ergibt sich der Vorteil, daß unter Berücksichtigung des Pendelns
der Fehlerkurve um die Sollbewegung die Steu.°rschärfe, d. h. die. Beschleunigung
.des Einstellmotors je Grad Wegfehler geringer gewählt werden kann. Die verhältnismäßig
geringe Folgegeschwindigkeit des Einstellmotors bewirkt dabei eine Verringerung
seiner Pendelneigung, während bei größerer Folgegeschwindigkeit mit einer erhöhten
Pendelneigung zu rechnen wäre.
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Die Erfindung läßt sich den verschiedenen gebräuchlichen bzw. vorgeschlagenen
Steuerarten, wie z. B. einer G.leichstrommotorensteuerung mit Anlasser, Speisegenerator
oder Röhrengenerator, hydraulischen Motoren mit Steuerschieber, Flüssigkeitsgetrieben,
mechanischen Reibgetrieben usw., anpassen. Ebenso können zur Übertragung der Steuergrößen
die verschiedensten mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Übertragungsmittel
und Differenzgetriebe verwendet werden.
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In den Fig. i bis 3 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. i veranschaulicht eine Steuerung unter Benutzung von Anlassersteuerungen für
die %lotoren und von Fernmeldesystemen motorähnlicher Bauart für die T.bertragung;
Fig. a ist eine gleichartige Anordnung, bei welcher die Ermittlung der Unterschiede
in abweichender Weise erfolgt: Fig. 3 zeigt eine Anordnung entsprechend Fig. i,
jedoch mit elektromagnetischen Brücken.
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In Fig. i ist i ein Geber von der bekannten motorähnlichen Bauart,
bei dessen @-erstellung der Empfänger 2 um den gleichen Betrag ausgelenkt wird.
Der Kontaktzeiger des Empfängers 2 b.-rührt einen Kontakt der Stu.fenw-id,erstände
3, welche auf einer drehbaren Scheibe .a. angebracht sind. Dadurch wird über einen
Schleifring der Scheibe .l und eine Bürste j, die eine Erregerwicklung 6 des Generators
7 mit Strom :-ersehen. dessen Stärke von dem Betrag der Auslenkung des Zeigers 2'
abhängig ist. Infolgedessen läuft der Antriebsmotor.4 an und verstellt einerseits
über Zahnräder den einzustellenden Gegenstand G und andererseits über ein zweites
Zahnräderpaar die Scheibe .i. derart. daß dieselbe dem ausgelenkten Zeiger 2' nachgedreht
wird. Dies hat also zur Folge. daP der einzustellende Gegenstand G dem Geber i nachgedreht
wird, jedoch mit irgendwelcher mittleren \ acheilung infolge von Trägheit. Reibung
od. dgl. Deshalb ist die Hilfssteuerung vorgesehen, deren Zeiger -2" bei Betätigung
des Gebers i gleichzeitig auf einen Kontakt der Stufenwiderstände e aufläuft. die
auf einer drehbaren Scheibe 9 angebracht sind. Dadurch wird über einen der Schleifringe
io eine der Bürsten ii und der Erregerwicklungen 12 des Hilfsgenerators 13 mit Strom
gespeist, dessen Stärke von der Ablenkung des Zeigers 2" gegenüber der Ausschaltstellung
der Scheibe 9 abhängig ist, wobei die Scheibe 9 vom Antriebsmotor A dem Zeiger 2"
nachgedreht wird. Demzufolge läuft der Hilfsmotor H an und verstellt einerseits
einen Teil des elektrischen Differentials i; so langsam, daß ein zusätzlicher @Vinkelfebler
zwischen dem Zeiger z' und dem Stufenwiderstand 3 nicht eintritt. das der Stufenwiderstand
3 durch den Antriebsmotor _-I ohne zusätzlichen Beschleunigungsfehler inzwischen
gleichfalls nachgedreht wird. Die zusätzliche Einstellung ist also rein statisch.
Andererseits verstellt der Hilfsmotor H einen Drehtransformator 16 so weit. da?)
die Spannung dieses Drehtransförmators 16 ebenso groß ist wie die von dem Stufenwiderstand
8 abgegebene Spannung. Der Spannungsanstieg des Drehtransformators ist so bemessen,
daß der vom Hilfsmotor H angetriebene Teil des elektrischen Differentials 13 denselben
Weg
zurückliegen muß, wie der Zeiger des Empfängers 2 gegenüber der Nullstellung verstellt
;ist.
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In Fig. 2 ist eine gleichartige Anordnung dargestellt, bei welcher
außer -dem Empfänger 2 noch ein weiterer Empfänger i8 vorgesehen ist, welcher den
Empfängerzeiger 2" trägt und mit den Stufenwiderständen 8, 8 zusammenarbeitet.
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Die Anordnung hat .den Vorteil, daß der ziwsätzli,che Steuerbetrag
nicht -auf die Hilfssteuerung gegeben wird, so daß auch der zur Kompensierung derselben
dienende Drehtransformator weggelassen werden kann:. Bei beiden Ausführungen kann
das, .in Fi;g. i :mit einem gestrIcheliten Rahmen versehene elektri,sche Differential
durch einen im punktierten Rahmen gezeigten mechanischen Antrieb 19 ersetzt
werden, oder durch einen (im strichpunktierten Rahmen gezeigten) mechanischen Antrieb
mit mechanischem Differen-' tial 21 zur zusätzlichen Veristdlilung der Kontaktzeiger
2' und 2'. Diese Abarten können durch weitere ersetzt werden, ohne daß das Wesen
der Erfindung dadurch geändert wird.
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Um zu zeigen, daß die Erfindung auch :bei anderen Übertragungsmitteln
der S teuergröß en bzw. anderen Steuerarten für den Antriebsmotor angewendet werden
kann, ist in Fig. 3 die Anwendung des Erfindungs;ge:dankens in Verbindung .mit einer
elektromagnetis,chen Brücke, die bei kurven Entfernungen durch mechanische Mittel
ersetzt sein kann, .ad-s Übertragungsmittel und mit einer elektrischen Generatorensteuerung
für die Motoren AundH dargestellt, die auch durch eine Schaltung für gittergesteuerte
Gas, oder Dampfentladungsgefäßeersetzt werden kann. Selb @st verständilich können
gleichzeitig verschiedene Übertragungsmittel und verschiedene Generatoren :bzw.
sonstige Steuerarten Anwendung finden.
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In Fig. 3 ist 3 i ein. Geber von derbekannten elektromagnetIsichen
Brückenbauart, bei @dessen Verstellung, da der Rückmeltde geber 32 sich nicht frei
drehen kann, in dien Venbindungsileitungen zwischen den Brückenwcklungen des Gebers
und Rückmeldegebers eine .dem Verstellungsiunterschied proportionale Spannung.auftritt.
Diese Spannung wird einerseits einem Generator 33 (Maschinengenerator mit Verstärkung,
Röhrengenerator od. d@gl.) zugeführt, so .daß Ader Antrieihsmotor A für den anzutreibenden
Gegenstand G anhäuft und gleichzeitig den Rückmeldegeber 32 verstellt. Andererseits:
wird die Spannung einem beliebigen, geeigneten Hilfsgenerator 34 für den Hil,fssteuermotor
H zugeführt, welch letzterer anläuft und den Drehteil 36' der Differentialbrücke
36 so weit verstellt, wie der Winkelunterschied zwischen Rückmeldegeiber
32 und Geber 31 .beträgt. Der gleichzeitig anigetrieb:ene Drehtransformator
37 bat (wie bei Fig. i) einen solchen Spannungsansitieg, daß :die Hilfssteuerung
nach Zurücklegunig --des eben -angegebenen Weges zur Ruhe kommt. Selbstverständlich
läßt sich diese Ausführungsiform (nach Fing. 3) auch mit den , Änderungen der Fig.
2 gegenüber Fig. i vereinigen, sowie auf die früher genanntenÜbertragungsmnitteil
und Steuerarten anwenden oder mit ihnen kombinieren, wobei bei Anwendung zur lokalen
Einstellung von. Gegenständen @an Stelle der Motoren auch Handbetrieb treten kann.