DE908762C

DE908762C - Einrichtung zur umkehrbaren Steuerung von Elektromotoren ueber Elektronenroehren

Info

Publication number: DE908762C
Application number: DES11286D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans-Juer Dudenhausen; Dipl-Ing Willi Lattemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-04-16
Filing date: 1943-04-16
Publication date: 1954-04-08

Description

Einrichtung zur umkehrbaren Steuerung von Elektromotoren über Elektronenröhren In einer Reihe von Fällen werden. Elektromotoren mit Umkehrbetrieb gebraucht, die in Abhängigkeit von sehr geringen Steuerleistungen gesteuert werden sollen.. Die Steuerung soll namentlich auch im Bereich des Nullpunktes, also bei Richtungswechsel der Steuergröße, empfindlich arbeiten. Eine derartige Aufgabe liegt immer bei Regel- und Steuereinrichtungen vor. Es sind beispielsweise bei den selbsttätigen Steuereinrichtungen in Luftfahrzeugen häufig nur sehr gering bel,asthare Steuergeber, wie Kreiselgeräte, Kompasse u. dgl., vorhanden, die entsprechend geringe elektrische Steuergrößen liefern. Bei diesen Einrichtungen wird gleichzeitig verhältnismäßig große Empfindlichkeit gefordert, so daß schon bei sehr kleinen Ausschlägen des Steuergerätes entsprechend große gesteuerte Leistungen, und zwar nach beiden Richtungen, erzielt werden müssen.
Diese Forderungen sind bei einer mit Elektronenröhren arbeitenden Einrichtung dadurch erfüllt, .daß gemäß der Erfindung die Steuerung des in den Anodenkreisen zweier,in Gegentaktschaltung angeordneter Elektronenröhren liegenden Motors über einen Differentialtransformator erfolgt, in dessen Primärkreis zwei gegeneinandergeschaltete vormagnetisierte Drosseln liegen und dessen Sekundärkreis jeweils im Gitterkreis der beiden Röhren liegende Steuerwicklungen für die beiden Gitter aufweist.
Die Erfindung ist an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer Nachdreheinrichtung für Bordgeräte in Luftfahrzeugen veranschaulicht.
Ein in der Zeichnung nicht näher dargestellter Steuergeber i, der z. B. ein Kreiselgerät oder ein Kömpaß sein kann, arbeitet über eine Welle 2 auf eine elektrische Schaltvorrichtung 3; die als Potentiometeranordnung ausgebildet ist und bei der ein mittels der Welle :2 verstellbarer Schleifkontakt 4 auf einem Potentiometerwiderstand 5 schleift, der seinerseits auf einer schwenkbaren Basis 6 gelagert ist, die mittels eines Schnecken-Betriebes 7, 8 über eine die Schnecke antreibende Welle 9 durch einen Elektromotor io verstellbar ist.
Die von der Schaltvorrichtung 3 abgenommene elektrische Steuerleistung wird einer Drosselspulenanordnung mit zwei Drosseln 11,:21 zugeführt. Jede Drossel besitzt einen dreischenkeligen Kern i2 bzw. 22, auf dessen Mittelschenkel eine wechselstromerregte Arbeitswicklung 13 bzw. 23 angeordnet ist. Auf den Außenschenkeln liegen die Steuerwicklungen 14, 15 bzw. 24, 25, die mittels der Schaltvorrichtung 3 erregt werden. Weiterhin sind auf den Außenschenkeln die Vormagnetisierungswicklungen. 16,17 bzw. ?-6,27 angeordnet; die über einen Regelwiderstand 18 an der konstanten Gleichstromquelle 28 liegen. Mittels des Regelwiderstandes i8 kann. der Vormagnetisierungsstrom auf einen bestimmten Wert eingestellt werden. Mit den Arbeitswicklungen 13 und 23 liegt je eine Wicklung i9 bzw. 29 in Reihe.
Die beiden Wicklungen i9, 29 sind zu einer einzigen Wicklung vereinigt, die die Primärwicklung eines Differentialtransformators 3o bildet, der zur Steuerurig einer Röhrenanordnung 3i dient und seinerseits von einem Transformator 32 gespeist ist, der auch zur Speisung der Röhrenanordnung 3 1 dient. Die Röhrenanordnung weist zwei in Gegentaktschaltung arbeitende Elektronenröhren auf, die zu einer Doppelröhre mit den Anoden 33, 43, den Gittern 34, 44 und den Kathoden 35, 45 vereinigt sind. In den Anodenkreisen liegt der zu steuernde Motor io in Reihe mit den Sekundärwicklungen 36, 46 des Transformators 32, während die Gittervorspannungen an den Wicklungen 37, 47 abgenommen werden. In den Gitterkreisen liegen die Widerstände 38, 48 sowie die beiden Sekundärwicklungen 39, 49 des Transformators 3o. Die Heizleistung für die beiden Kathoden wird mittels der Sekundärwicklung 5o geliefert. Eine weitere Sekundärwicklung 5 1 des Transformators 32 dient zur Speisung derArbeitskreise der beidenDrosseln ii und 2i mit den Arbeitswicklungen 13, 23 und den Primärwicklungen i9, 29 des Transformators 30.
In der Nullstellung des Gebergerätes i bzw. der Schaltvorrichtung 3 fließt in den Steuerwicklungen 14, 15 bzw. 24,25 der beiden Drosseln kein Steuerstrom. Da die beiden gleich ausgelegten Drosseln gleichmäßig vorerregt sind, sind die induktiven Widerstände der beiden Arbeitswicklungen und infolgedessen auch die in den beiden Arbeitskreisen fließenden Arbeitsströme entgegengesetzt gleich. Die in den Sekundärwicklungen 39, 49 induzierten Spannungen sind daher ebenfalls gleich. An den Gittern der beiden Röhren herrschen somit gleiche Potentiale, so daß auch die Anodenströme entgegengesetzt gleich groß sind.
Bei einem Ausschlag des Gebergerätes in der einen oder anderen Richtung wird der Kontaktarm 4 in dem einen öder anderen Sinn ausgelenkt, und in den Steuerwicklungen fließt daher ein Steuerstrom in der einen oder anderen Richtung. Die Steuerwicklungen sind in bezug auf die Vormagnetisierungswicklungen in der Weise auf den Kernen angeordnet, daß Steuererregung und Vorerregung in der einen Drossel gleichen Richtungssinn, in der anderen Drossel jedoch entgegengesetzten Richtungssinn besitzen. Damit wird der induktive Widerstand der einen Arbeitswicklung herabgesetzt, während derjenige der anderen Arbeitswicklung vergrößert wird. Dementsprechend wird in dem einen Arbeitskreis der Arbeitsstrom vergrößert und derjenige im anderen Arbeitskreis verkleinert. In den Sekundärwicklungen des Transformators 30 werden infolge dieser Differenzwirkung unterschiedliche Spannungen induziert, so daß auch an den Gittern der beiden Röhren unterschiedliche Potentiale vorhanden sind. Infolgedessen wird der Anodenstrom der einen Röhre vergrößert, während derjenige der anderen Röhre verkleinert wird. Durch den Motor io fließt daher, je nach der Richtung des Steuerstromes, ein Strom in der einen- oder anderen Richtung, so daß er in dem einen oder anderen Sinn angetrieben wird. Die Größe des Motorstromes ist dabei der Größe des Steuerstromes verhältlich.
Die Kerne der Arbeitsdrosseln bestehen aus ferromagnetischem, zweckmäßig aus hochpermeablem Stoff, z. B. einer Eisen-Nickel-Legierung. Die Arbeitswicklungen und die Steuer- bzw. Vorerregungswicklungen können auf den Kernen vertauscht angeordnet sein, so daß die Arbeitswicklungen auf den Außenschenkeln liegen, während die Steuer- bzw. Vorerregungswicklungen auf dem Mittelschenkel der Kerne angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur umkehrbaren Steuerung von Elektromotoren über Elektronenröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des in den Anodenkreisen zweier in Gegentaktschaltung angeordneter Elektronenröhren liegenden Motors über einen Differentialtransformator erfolgt, in dessen Primärkreis zwei gegeneinandergeschaltete vormagnetisierte Drosseln liegen und dessen Sekundärkreis zwei jeweils im Gitterkreis der beiden Röhren liegende Steuerwicklungen für die beiden Gitter enthält.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselschaltung und die Röhrenschaltung mittels eines gemeinsamen Transformators gespeist sind.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß der zu steuernde Motor, der beispielsweise ein Nachdrehmotor sein kann, in der Mitte der die Anodenkreise der beiden Röhren speisenden Sekundärwicklung zwischen den beiden Kathoden angeordnet ist.
4, Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drosseln in an sich bekannter Weise dreischenkelige Kerne aufweisen und. .die wechselstromerregte- Arbeitswicklung jeweils auf dem Mittelschenkel des Kernes angeordnet ist, während die Steuerwicklungen auf den Außenschenkeln liegen.
5. Einrichtung mach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drosseln aus einer Gleichstromquelle gespeiste Vorerregungswicklungen aufweisen, die den Kernen in derselben Weise wie die Steuerwicklungen zugeordnet sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektronenröhren in an sich bekannter Weise zu einer Doppelröhre vereinigt sind, deren beide Kathoden über einen Kondensator verbunden sind.