Schaltungsanordnung für die Regelkreise von mit gittergesteuerten
Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Gleichrichtern zur Speisung von Gleichstrommotoren
Viii- die Drefzahlregelung mittlerer und kleinerer
Gleichstroniiuaschinen, die durch mit gitterge-
.tcuerteii Dainpf- oder Gasentladungsstrecken ar-
beitende Gleichrichter gespeist werden, ist in den
nteistcii Killen technisch der Aufwand einer Tacho-
ineterinaschine als Melkglied für die Drehzahl nicht
tragbar. Es wurden bereits Schaltungen angegeben,
die die Uisung dieser Aufgabe durch Korrektur der
Klemmenspannung des Klotors um einen Spannungs-
betral;,dcr denn iitnei-eii Spannungsabfall (Ohmschen
:@liannuii@salifall) iii Anker, Wendepol, Bürsten und
e\enttiell auch speisenden Gleichrichter entspricht,
vcrsuclu°n. Hin I-le:slüel derartigerSclialtungen zeigt
hig. r der leicliiiuii',, in dr ciiie Sollwerteinstellttitg
in form einer Spannung an einem Spannungsteiler i
(Pesen die Klemmenspannung des angetriebenen
Motors 2 geschaltet ist, die wiederum korrigiert
t@ ird, und zwar um einen an der Bürde eines
Wandlers 3 einstellbaren stromproportionalen Span-
nungsbetrag iA - RA (Bürdenteilwiderstand 4). Die
Differenz, die so zwischen dem Soll- und Istwert
der Drehzahl gebildet wird, wird in den hingang
eines h:lektrorienrohrs 5 eingefügt, das in dem ge-
reichiieten Beispiel ;ins der Gitterkathodenstrecke
eiiiei- Triode besteht. Diese Triode kann dabei durch
einen von der Anodenseite her gespeisten Gleich-
::trom\\-2tt1dIer, wie schon vorgeschlagen wurde, in
ihrer Steilheit sehr erheblich erhöht sein. Die
Notwendigkeit hierfür ergibt sich daraus, daß minclestens im Ausgang
dieses Gleichstromverstärkers ziemlich niedrigohmige Verbraucher in Gestalt von
ZTormagnetisierungswicklungen gesättigter Transformatoren oder eine Kombination
von Wechsel-und Gleichspannungen liegen, die nach den bekannten Steuerungen von
T o u 1 o n oder G. W. M il 1 1 e r eine Aussteuerung der Entladungsstrecken bewirken,
die den Anker 2 der betrachteten Maschine speisen. Das Feld 6 der Maschine ist fest
erregt. Im Ankerkreis liegen außer den bereits erwähnten Elementen noch die gittergesteuerten
Dampf- oder Gasentladurigsstrecken 7, eine Glättungsdrossel 8 und der Netztransformator
9.Circuit arrangement for the control loops of rectifiers working with grid-controlled vapor or gas discharge paths for supplying DC motors Viii- the speed control medium and smaller
Equal current machines, which by means of lattice
.tcuerteii Dainpf- or gas discharge lines ar-
working rectifier is fed into the
nteistcii Killen technically the effort of a speedometer
ineterinmaschine as a milking member for the speed is not
portable. Circuits have already been specified
the implementation of this task by correcting the
Clamp tension of the Klotor by a tension
betral;, dcr then iitnei-eii voltage drop (ohmic
: @ liannuii @ salifall) iii anchors, reversible poles, brushes and
e \ enttiell also corresponds to the feeding rectifier,
vcrsuclu ° n. Hin I-le: slüel of such connections shows
hig. r der leicliiiuii ',, in dr ciiie setpoint adjustment day
in the form of a voltage on a voltage divider i
(Pesen the terminal voltage of the driven
Motor 2 is switched, which in turn corrects
t @ ird, by one with the burden of one
Converter 3 adjustable current-proportional voltage
amount iA - RA (partial burden resistance 4). the
Difference between the setpoint and the actual value
the speed is formed, is in the process
a h: lektrorienrohrs 5 inserted, which is in the
rich example; in the grid cathode line
eiiiei- triode exists. This triode can by
a constant voltage fed from the anode side
:: trom \\ - 2tt1dIer, as already suggested, in
their steepness can be increased very considerably. the
The necessity for this arises from the fact that at least the output of this direct current amplifier has fairly low-resistance loads in the form of ZTormagnetisierungswicklungen saturated transformers or a combination of alternating and direct voltages, which according to the known controls of T ou 1 on or GW M il 1 1 he is a modulation of the discharge paths that feed the armature 2 of the machine under consideration. The field 6 of the machine is permanently excited. In addition to the elements already mentioned, the armature circuit also contains the grid-controlled vapor or gas discharge lines 7, a smoothing choke 8 and the network transformer 9.
Eine solcheAnordnung befriedigt nach Erreichung der vorgesehenen Drehzahl
regeltechnisch vollkommen, hat aber den Nachteil, daß für den Anlauf-und für den
Überlastungsfall zusätzliche Hilfsmittel vorgesehen werden müssen, die mit Rücksicht
auf die Gefährdung der beteiligten Elemente, insbesondere der gittergesteuerten
Dampf- oder Gasentladungsstrecken im Ankerkreis, sehr schnell wirken müssen. Es
sind daher Vorschläge gemacht worden, derartige Schaltungen so auszuführen, daß
noch zusätzlich bei Überschreitung einer gewissen Stromgrenze der Regeleingriff
beschränkt wird, um den Anker der Maschine grundsätzlich nicht mit Strömen oberhalb
dieser Grenze zu beaufschlagen. Die für eine solche Anordnung bei G. W. Müller-Steuerung
des Hauptgleichrichters zusätzlich erforderlichen Elemente sind in Fig. i mit io
und i i bezeichnet. Überschreitet der im Ankerkreis fließende Strom eine vorgegebene
Grenze, dann ist der vom Stromtransformator 3 über den Gleichrichter i9 an dem Widerstand
io auftretende Spannungsabfall größer als die dagegengeschaltete, am Spannungsteiler
i abgegriffene, mit Stromgrenze bezeichnete Teilspannung in dem zweiten, aus der
Gitterkathodenstrecke mit Gittervorwiderstand, den Elementen io und ii und dem Abgriff
auf i bestehenden Kreis. Durch positive Gitterbeaufschlagung wird das Rohr 5 geöffnet,
so daß das Gitterpotential die Rohre 7 über die Vorspannungsquelle 12 stark negativ
gemacht und der Ankerstrom begrenzt wird.Such an arrangement is satisfactory after the intended speed has been reached
In terms of control technology, it has the disadvantage that for the start-up and for the
In case of overload, additional aids must be provided with consideration
to the endangerment of the elements involved, especially the grid-controlled ones
Vapor or gas discharge paths in the armature circuit must act very quickly. It
therefore proposals have been made to carry out such circuits so that
control intervention when a certain current limit is exceeded
is limited to the armature of the machine in principle not with currents above
to apply this limit. The for such an arrangement at G. W. Müller control
of the main rectifier additionally required elements are shown in Fig. i with io
and i denotes i. If the current flowing in the armature circuit exceeds a specified value
Limit, then that is from the current transformer 3 via the rectifier i9 to the resistor
The voltage drop that occurs is greater than the voltage drop connected to it at the voltage divider
i tapped partial voltage, designated the current limit, in the second, from the
Grid cathode line with grid series resistor, the elements io and ii and the tap
on i existing circle. The pipe 5 is opened by positive action on the grid,
so that the grid potential of the tubes 7 via the bias source 12 is strongly negative
made and the armature current is limited.
Soll ein solcher Regler mit zwei getrennten Regelkreisen (Drehzahl
und Strombegrenzung) arbeiten, wie dies Fig. i zeigt, dann muß mindestens ein Element
vorhanden sein, das bei Erreichen irgendeines Grenzwertes den einen Regelkreis (Drehzahl)
ausschaltet, um den zweiten Regelkreis (Strombegrenzung) wirksam zu machen. In der
Fig. i ist dieses Element, streng genommen, zweimal vorhanden, erstens in der Gestalt
des Gleichrichters i9, zweitens in der Gestalt der Gleichrichterwirkung, die die
Gitterkathodenstrecke des Regelrohrs 5 besitzt. Durch die Verwendung zweier Gleichrichter
erübrigt sich, von einigen unwesentlichen Nebenerscheinungen abgesehen, eine weitere
Trennung der beidenVergleichskreise in der Schaltung nach Fig. i.If such a controller is to have two separate control loops (speed
and current limitation) work, as Fig. i shows, then at least one element must
be available that, when any limit value is reached, the one control loop (speed)
switches off to make the second control loop (current limitation) effective. In the
In Fig. 1, strictly speaking, this element is present twice, firstly in shape
of the rectifier i9, secondly in the form of the rectifier effect which the
Has the grid cathode section of the control tube 5. By using two rectifiers
apart from a few insignificant side effects, another one is superfluous
Separation of the two comparison circuits in the circuit according to Fig. I.
Ein wesentlicher Nachteil der Anordnung nach Fig. i ist, daß bei Störungen
am Regelrohr, die sich meistens in einer Verkleinerung der wirksamen Anodenströme
auswirken (Verlust der Kathodenemission), der Regler im Hauptkreis die Entladungsstrecken
immer «-eiter öffnet, d. li. den angetriebenen Motor immer schneller laufen läßt.
Erhebliche Gefahren für die Maschine und die Bedienungsmannschaft sind damit gegeben.
Es besteht auch immer die grolle Gefahr, claß bei der Störungssuche an einer solchen
Anordnung versehentlich das Regelrohr im Betrieb aus seiner Fassung herausglenommen
wird. Ohne irgendeine Strombegrenzung läuft darin die Maschine auf außerordentliche
Drehzahlen hoch und gefährdet Bedienungsmannschaft und Geräte.A major disadvantage of the arrangement according to FIG. I is that in the event of faults
on the control tube, which usually results in a reduction in the effective anode currents
(loss of cathode emission), the controller in the main circuit controls the discharge paths
always «-more opens, d. left makes the driven motor run faster and faster.
There are therefore considerable dangers for the machine and the operating team.
There is always the great danger, especially when looking for a fault on one of these
Arrangement accidentally removed the control tube from its socket during operation
will. Without any current limitation, the machine runs at an extraordinary rate
High speeds and endanger the operating team and devices.
Die vorliegende Erfindung gibt eine andere Anordnung des Regel- und
Strombegrenzungskreises an, die erlaubt, bei Unterbrechung oder bei Nachlassen der
Emission der Regelröhre zu einer Verkleinerung in der Aussteuerung des Hauptgleichrichters
und damit zu einer Sperrung zu kommen. Erfindungsgemäß ist außer (lein Drelizahlregelkreis
mit Sollspannung, Kleminenspannungsanteil der Maschine und Spannungsabfallkorrektur
noch ein zweiter Regelkreis für die Strombegrenzung vorgesehen, der so geschaltet
ist, daß sein spannungsbestimmter Widerstand mit dem Widerstand zur Spannungsabfallkompensation
am Anker unmittelbar in`Reihe liegt, und beide Kreise sind durch eine hochwertige
Gleichrichterstrecke im Verbindungszweig zur Vorspannungsquelle für den Strombegrenzungskreis
und durch ein hochohiniges Element im Drehzahlregelkreis gegeneinander abgeschlossen,
und von der Gleichrichterwirkung der Gitterkathodenstrecke des Regelrohrs alsAnsprechelement
wird kein Gebrauch gemacht. In der G. W. Müller-Steuerung lassen sich derartige
Anordnungen, die liier nicht näher erläutert sein mögen, durch entsprechende Änderungen
im Anodenkreis der Regeliöhre erfüllen, sofern deren Gitterkreis die hier zu beschreibende
neue Ausführung besitzt. Noch einfacher wird das Steuerungsproblem für die Hauptröhren
dann, wenn die Aussteuerung über gesättigte Wandler erfolgt, deren Sekundärspannung
sich in ihrer steuernden Front, also in ihrer Phase, nach Maßgabe einer Gleichstroinvormagnetisierung
verschiebt.The present invention provides another arrangement of the control and
Current limiting circuit, which allows, in the event of interruption or decrease in the
Emission of the control tube leads to a reduction in the modulation of the main rectifier
and thus to come to a lock. According to the invention, apart from (lein three-speed number control loop
with nominal voltage, terminal voltage component of the machine and voltage drop correction
a second control circuit for the current limitation is provided, which is switched in this way
is that its voltage-determined resistance with the resistor for voltage drop compensation
at the anchor is directly in line, and both circles are through a high quality
Rectifier section in the connection branch to the bias voltage source for the current limiting circuit
and closed off from each other by a high-level element in the speed control loop,
and of the rectifying effect of the grid cathode path of the control tube as a response element
no use is made. In the G. W. Müller control, such
Arrangements, which may not be explained in more detail here, by making appropriate changes
in the anode circle of the regulating tube, provided that its grid circle is the one to be described here
owns new version. The control problem for the main tubes becomes even simpler
when the modulation takes place via saturated converters, their secondary voltage
in their controlling front, i.e. in their phase, according to a DC bias
shifts.
Im Regelkreis einer solchen Anordnung ist der Sollwertgeber i so geschaltet,
daß im Gegensatz zu Fig. i in Fig. 2 sein Minuspol direkt oder über später zu erwähnende
Zwischenspannungen mit der Kathode verbunden ist. Die am Anker 2 des zu regelnden
Motors abgegriffene Spannung wird dann gegengeschaltet. Ist die Spannung am Anker
des Motors größer als der Sollwert, dann erhält das Gitter über den noch dazwischenliegenden
Widerstand 13, nebst parallel liegendem Hilfsgleichrichter 14 negatives Potential,
sperrt also das Rolir und läßt die Drehzahl des Motors abfallen. Nur für den Fall,
daß der Sollwert wesentlich höher ist als der Istwert, können geringe positive Gitterspannungen
am Regelrohr auftreten. Durch die dann fließenden Gitterströme tritt eine Dämpfung
der Regelwirkung selbsttätig schon ein, die iedoch praktisch meist von geringer
Bedeutung ist.
Wesentlich in der neuen Schaltung ist die Anord-
nung der Widerst;inde 4 und io, Tiber die der gleich-
gerichtete Strom des Stromwandlers als Abbild des
Ankerstroms der Maschine fließt. Von diesen Ele-
menteti dieclt 4 in bekannter Weise zur Kompen-
sation der Ohnischeti Spannungsabfälle in Maschine
und Gleichrichter. Das zweite Element io liefert die
treibende Spannung für den mit strichpunktierten
Linien gekennzeichneten Strombegrenzungskreis der
Anordnung. Iii ihm liegt die gesamte am Sollwert-
geber i verfügbare Spannung (Ansprechwert i),
ferner die feste Vorspannung des Regelrohrs, ent-
nommen aus den Elementen i - und 16, die Gitter-
katho(ienstrecke des Regelrohrs _s, die Bürde 17 des
Gleichstromwandlers 18, zur Steilheitsvergrößerung
der Triode ;, und schließlich eine zusätzliche Gleich-
richterstrecke. Auf den ersten Blick scheint es, als
ob die Anordnung in dieser Art und «'eise bereits
voll wirkungsfähig wäre.
Eitle nähere Betrachtung der Kreise zeigt aber
nun, daß von der Bürde über die Vorgabespannung
und den Zusatzgleichrichter sehr erhebliche Ströme
beliefert werden müssen, wetiri durch diese Teile das
Potential des Gitters des Reg elrolirs bestimmt
werden sollen, da der Ankerkreis der Maschine
niedrigoliniig ist, und damit nur eine Korrektur der
Sollwerteinstellung nach Maßgabe des Innenwider-
stands dieser Spannungsquelle möglich ist. Die Er-
findung gibt nttii durch die Elemente 13 und 1,4 die
Möglichkeit, dieser Schwierigkeit in einfacher
Weise zu begegnen.
In einfachsterWeise kann durch einenWiderstand
13, der sehr hochohmig sein kann, der Kreis der
Drehzahlregelung gegen den Stroinbegrenzungskreis
allgeblockt «-erden. l@ür die betriebsmäßigen Regel-
Vo r iiiige ist dieser Widerstand nur insofern
nach-
teilig, als er etwaige Kapazitäten zwischen Kathode
und Gitter am 1Zegelrolir laden und entladen muß.
In noch verbesserter Forin kann an die Stelle des
Widerstands 13 oder zusätzlich zu ihin ein Gleich-
richter 14 treten. Es ist also vorteilhaft der Ver-
blocknngswiderstand im Drehzahlregelkreis ganz
oderteilweise durch einTrockengleichrichterelement
mit kleinem, @ilrvr endlichem Rückstrom gebildet,
(las so geschaltet ist, daß im Drehzahlregelkreis
durch die Gleichrichterwirkung dieses Elementes die
Entladung voti l\-al)azitäten zwischen Gitterkathode
und Gitteranode ([es Regelrohrs erleichtert wird.
Der Zweck dieser Maßnahme liegt darin, zumin-
destens in der l:iitl:tdtiiig von den ollen geschilderten
Itallazit:iteii kurze Zeitkonstanten zu schaffen, die
notwendig sind, unt ein Pendeln des Reglers zu ver-
hindern. Dieses Pendeln tritt gerade bei empfind-
lMien IZcglern (bann ein, wenn eine Cberregelung
stattgefunden hat und nun zwecks Reduzierung des
Istwertes auf (las eingestellte 5o11 wieder eine
Sperrurig der Iiauptgleichrichter erforderlich ist.
Außer den vorhin erwähnten Kapazitäten
zwischen Gitter titid Kathode des Regelrohrs können
bei derartigen Anordnungen Rückführungselemente
eine gefährliche Rolle spielen, die als Kondensator-
widerstandskonibinationen zwischen Gitter und
Anode des IZegelro@hrs gelegt werden, um damit eine
nachgiebige Rückführung zu erzielen. Für die dort zu verwendenden Kondensatorgrößen
(etwa r/4 :.Mikrofarad) bedarf es zur Verhinderung von Pendelungen eines brauchbaren
Entladungsweges, der durch einen in der dargestellten Art in Fig.2 gekennzeichneten
Trockengleichrichter 14 geschaffen ist. Der Rückstrom dieses Gleichrichters genügt
dann für die betriebsmäßigen Regelvorgänge und für die Ströme, die bei Öffnung des
Regelrohrs erforderlich sind. Falls der Gleichrichter zu geringe Rückstromwerte
haben sollte, genügt die Parallelschaltung eines Ohmschen Widerstands für diesen
Zweck vollkommen.In the control loop of such an arrangement, the setpoint generator i is switched in such a way that, in contrast to FIG. The voltage tapped at armature 2 of the motor to be regulated is then switched in the opposite direction. If the voltage at the armature of the motor is greater than the nominal value, then the grid receives a negative potential via the resistor 13 still in between, along with the auxiliary rectifier 14 lying in parallel, thus blocking the roller blind and causing the speed of the motor to drop. Only in the event that the setpoint is significantly higher than the actual value, small positive grid voltages can occur on the control tube. Due to the grid currents then flowing, a damping of the control effect occurs automatically, which is, however, mostly of little importance in practice. What is essential in the new circuit is the
resistance; inde 4 and io, over those of the same
Directed current of the current transformer as an image of the
Armature current of the machine flows. Of these ele-
menteti dieclt 4 in a known way to compensate
sation of Ohnischeti voltage drops in machine
and rectifier. The second element io provides the
driving tension for the dash-dotted one
Lines marked current limiting circuit of the
Arrangement. Iii him the entire target value
encoder i available voltage (response value i),
also the fixed pre-tensioning of the regulating tube,
taken from the elements i - and 16, the lattice
catho (ienstrecke des Regelrohrs, the burden 17 des
DC converter 18, to increase the slope
the triode;, and finally an additional equal
judges' course. At first glance it seems
whether the arrangement is in this way and already
would be fully effective.
Vain closer examination of the circles shows, however
well that from the burden over the default voltage
and the additional rectifier very significant currents
must be supplied, wetiri through these parts that
The potential of the lattice of the regulator is determined
as the armature circuit of the machine
is low, and thus only a correction of the
Setpoint adjustment according to the internal resistance
stand of this voltage source is possible. Which he-
finding gives nttii through the elements 13 and 1,4 the
Way of this difficulty in easier
Way to counter.
In the simplest way, a resistor
13, which can be very high resistance, the circle of
Speed control against the flow limitation circuit
allblocked «-erden. l @ for the operational regular
In the foregoing , this resistance is only insofar
part when he has any capacitance between cathode
and has to load and unload the grid on the 1Zegelrolir.
In an even better format, the
Resistor 13 or in addition to it an equal
judge 14 kick. It is therefore advantageous to
blocking resistance in the speed control loop completely
or partially by a dry rectifier element
formed with a small, @ilrvr finite return current,
(read is switched so that in the speed control loop
by the rectifying effect of this element the
Discharge voti l \ -al) acities between grid cathode
and grid anode ([it is facilitated by the control tube.
The purpose of this measure is to at least
at least in the l: iitl: tdtiiig von den ollen portrayed
Itallazit: iteii to create short time constants that
are necessary to prevent the controller from oscillating
prevent. This oscillation occurs especially with sensitive
lMien IZcglern (ban if an over-regulation
has taken place and now for the purpose of reducing the
Actual value to (read the set 5o11 again
Bulky the main rectifier is required.
Except for the previously mentioned capacities
between grid titid cathode of the regulating tube can
in such arrangements return elements
play a dangerous role as a capacitor
resistance combinations between lattice and
The anode of the IZegelro @ hrs to create a
to achieve resilient return. For the capacitor sizes to be used there (approximately r / 4: microfarads), a usable discharge path is required to prevent oscillation, which is created by a dry rectifier 14 identified in the type shown in FIG. The return current of this rectifier is then sufficient for the operational control processes and for the currents that are required when the control tube is opened. If the rectifier should have too low reverse current values, the parallel connection of an ohmic resistor is sufficient for this purpose.
Wegen der an sich erforderlichen erstmaligen Einstellung des Gerätes
empfiehlt es sich, in die feste Vorspannungsquelle, die zwischen Kathode des Regelrohrs
und Sollwerteinstellung gelegt ist, die Einstellglieder für Nullpunkt oder Mindestdrehzahl.
die zur erstmaligen Einstellung des Gerätes dienen. einzubauen.Because of the necessary initial setting of the device
it is recommended to use the fixed bias voltage source between the cathode of the regulating tube
and setpoint setting is set, the setting elements for zero point or minimum speed.
which are used for the initial setting of the device. to be built in.