DE911638C

DE911638C - Device for automatic frequency-dependent regulation

Info

Publication number: DE911638C
Application number: DES9270D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Streich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-09-05
Filing date: 1941-09-05
Publication date: 1954-05-17

Description

Die Erfindung betrifft eine frequenzabhängige Regelung und ist von besonderer Bedeutung für Regelungen in Abhängigkeit von der Drehzahl umlaufender Wellen. Die Erfindung kann beispielsweise zur selbsttätigen Konstanthaltüng der Drehzahl elektrischer Maschinen verwendet werden. Es gibt eine größere Anzahl von Regeleinrichtungen zur Lösung dieser Aufgabe. Schwierigkeiten treten jedoch im allgemeinen dann auf, wenn die Forderung gestellt ist, daß die Regeleinrichtung in einem verhältnismäßig großen Regelbereich arbeiten soll. So kann beispielsweise gefordert werden, daß die Drehzahl einer elektrischen Maschine sowohl im unteren als auch im mittleren oder oberen Drehzahlbereich mit großer Genauigkeit konstant zu halten ist. Bekannte Regeleinrichtungen sind wohl geeignet, diese Aufgabe in einem Regelbereich zu erfüllen, nicht aber auch in den anderen Bereichen.The invention relates to a frequency-dependent control and is of of particular importance for regulations depending on the revolving speed Waves. The invention can, for example, for the automatic Konstanthaltüng Speed of electrical machines are used. There are a greater number of Control devices to solve this problem. However, difficulties generally arise then on when the requirement is that the control device in a proportionate large control range should work. For example, it can be required that the speed of an electric machine both in the lower and in the middle or the upper speed range must be kept constant with great accuracy. Acquaintance Control systems are well suited to perform this task in a control area, but not in the other areas as well.

Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit dadurch behoben, daß einem auf eine vorbestimmte Frequenz eingestellten Regler eine Mischröhre vorgeschaltet wird, in der .eine den Regelvorgang steuernde, in weiten Grenzen veränderliche Frequenz mit einer beliebig einstellbaren Frequenz überlagert wird. Die den Regelvorgang steuernde Frequenz, beispielsweise die Frequenz eines mit einer elektrischen Maschine gekuppelten Tachometerdynamos, wird somit nicht unmittelbar dem Frequenzregler zugeführt. Dem Frequenzregler ist vielmehr eine Mischröhre vorgeschaltet, die mit zwei verschiedenen Frequenzen beaufschlagt wird Die eine dieser Frequenzen ist die der Drehzahl der elektrischen Maschine entspreohende Frequenz, die andere Frequenz ist eine Hilfsfrequenz, welche von einem Hilfsgenerator erzeugt wird. Die letztgenannte Frequenz muß so veränderlich sein, daß sie dem veränderlichen Drehzahlbereich der zu regelnden elektrischen Maschine angepaßt werden kann. Die Hilfsfrequenz wird jeweils so eingestellt, daß sie durch Vermittlung der Mischröhre mit der von dem Tachometerdynamo erzeugten Frequenz stets ein und dieselbe Frequenz ergibt. Diese letztgenannte Frequenz ist diejenige Frequenz, auf die der Frequenzregler eingestellt ist.According to the invention this problem is solved in that a A mixer tube is connected upstream of the regulator, which is set to a predetermined frequency in which. a frequency that controls the regulating process and can be varied within wide limits is superimposed with any adjustable frequency. The control process controlling frequency, for example the frequency of one with an electric machine coupled tachometer dynamos, is therefore not fed directly to the frequency controller. Rather, the frequency regulator is preceded by a mixing tube with two different Frequencies is applied The one of these frequencies is the speed of the frequency corresponding to the electric machine, the other frequency is an auxiliary frequency, which is generated by an auxiliary generator. The latter frequency must be like this be variable, that it corresponds to the variable speed range of the electrical to be regulated Machine can be customized. The auxiliary frequency is set so that it through the intermediary of the mixing tube with that generated by the tachometer dynamo Frequency always results in the same frequency. This latter frequency is the frequency to which the frequency controller is set.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Frequenzregler stets in einem gleichbleibenden engen Frequenzbereich arbeitet und daß dieser Frequenzbereich nicht geändert wird, wenn sich die zu regelnde Frequenz, d. h. in dem obengenannten Beispiel die Drehzahl der zu regelnden elektrischen Maschine, ändert. Es können somit die bekannten, sehr genau arbeitenden Frequenzregeleinrichtungen auch für Anlagen beibehalten werden, bei denen eine Frequenzregelung in weiten Bereichen gefordert wird.The invention has the advantage that the frequency controller is always in one constant narrow frequency range works and that this frequency range does not is changed when the frequency to be controlled, d. H. in the above example the speed of the electrical machine to be controlled changes. The known, very precisely working frequency control devices also retained for systems where frequency control is required over a wide range.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es sei angenommen, daß ein Gleichstrommotor i über einen gittergesteuerten Gleichrichter 2 und einen Transformator 3 aus einem Wechselstromnetz q. gespeist wird. Dei Gleichstrommotor i soll eine Arbeitsmaschine 5 antreiben, bei der es darauf ankommt, daß die Drehzahl einerseits genau konstant gehalten wird, andererseits aber über einen großen Bereich veränderlich bzw. einstellbar ist.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Assume that a DC motor i has a grid controlled rectifier 2 and a transformer 3 from an alternating current network q. is fed. The DC motor i is intended to drive a machine 5 in which it is important that the speed on the one hand is kept exactly constant, on the other hand over a large area is changeable or adjustable.

Mit dem Gleichstrommotor i ist ein Wechselstrom-Tachometerdynamo 6 gekuppelt, der über einen Zwischentransformator 7 an ein Steuergitter einer ?Mischröhre 8 angeschlossen ist. Ein weiteres Gitter dieser Mischröhre ist über einen Zwischentransformator 9 -an einen Schwebungssummer io oder an ein anderes an sich bekanntes Gerät zur Erzeugung einer wählbar veränderlichen Frequenz angeschlossen.An alternating current tachometer dynamo 6 is connected to the direct current motor i coupled, which via an intermediate transformer 7 to a control grid of a? mixer tube 8 is connected. Another grid of this mixer tube is via an intermediate transformer 9 -to a beat buzzer io or to another known device for Generating a selectable variable frequency connected.

An den Anodenkreis der Mischröhre 8 ist über einen Zwischentransformator ii ein Frequenzregler 12 angeschlossen, der die Gittersteuerungseinrichtung 13 des Gleichrichters 2 derart beeinflußt, daß die Drehzahl des Gleichstrommotors i genau konstant gehalten wird. Der Frequenzregler 12 kann ein Bolometerregler sein; es können aber auch andere Regler verwendet werden, die geeignet sind, eine Frequenz mit großer Genauigkeit konstant zu halten.An intermediate transformer is connected to the anode circuit of the mixing tube 8 ii a frequency controller 12 is connected, which controls the grid control device 13 of the Rectifier 2 is influenced in such a way that the speed of the DC motor i is accurate is kept constant. The frequency controller 12 can be a bolometer controller; it however, other controllers can also be used which are suitable for a frequency to be kept constant with great accuracy.

Die Frequenz, welche von dem Frequenzregler 12 eingehalten wird, richtet sich nach der Frequenz des Hilfsgenerators bzw. Gebers io. Soll die Höhe der konstant zu haltenden Drehzahl des Gleichstrommotors i geändert werden, so wird die von dem Geber io der Mischröhre 8 zugeführte Hilfsfrequenz so geändert, daß an dem Frequenzregler 12 trotz der veränderten Drehzahl des Gleichstrommotors i bzw. Frequenz des Tachometerdynamos 6 wieder die gleiche Frequenz erhalten wird.The frequency, which is maintained by the frequency regulator 12, sets up according to the frequency of the auxiliary generator or encoder ok. Should the amount of constant to be maintained speed of the DC motor i are changed, so that of the Encoder io of the mixing tube 8 supplied auxiliary frequency changed so that on the frequency controller 12 despite the changed speed of the DC motor i or frequency of the tachometer dynamo 6 the same frequency is obtained again.

Die Leistung des Frequenzgebers io kann sehr klein sein. Es können beispielsweise kapazitive Spannungsgeber bekannter Art verwendet werden. Die mit der Drehzahl bzw. det Frequenz schwankende Geberspannung kann durch Röhren geeigneter Kennlinie ausgeglichen werden.The output of the frequency generator io can be very small. It can for example, capacitive voltage transducers of a known type can be used. With the speed or the frequency fluctuating encoder voltage can be made more suitable by tubes Characteristic curve to be compensated.

Claims

PATENT CLAIM: Device for automatic frequency-dependent regulation an electrical determinant, preferably the speed of an electrical one Machine, characterized by a set to a predetermined frequency Controller and a mixer tube connected upstream of this controller, in which one the control process controlling frequency, variable within wide limits, with an arbitrarily adjustable frequency Frequency is superimposed.