DE928113C - Einrichtung zur Drehzahlregelung von Gleichstrom-Motoren mittels gittergesteuerter Gas- oder Dampfentladungsgefaesse - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Drehzahlregelung von Gleichstrom-Motoren mittels gittergesteuerter Gas- oder Dampfentladungsgefäße Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl von feldgesteuerten Gleichstrom-Motoren mittels gittergesteuerter Gas- oder Dampfentladungsgefäße. Diese Röhrenregler sind derart aufgebaut, daß die Drehzahl mittels einer Tachometermaschine durch eine Spannung ausgedrückt und diese mit einer konstanten Gegenspannung verglichen wird. Die Differenz steuert eine Vorröhre, welche als veränderlicher Widerstand in einer Brückenschaltung liegt. Eine Diagonalspannung dieser Brücke steuert die Endstufe des Röhrenreglers. Diese Endstufe besteht aus einer oder mehreren gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefäßen, durch welche der Erregerstrom für den zu regelnden Motor gleichgerichtet und auf die erforderliche Größe eingeregelt wird. Zur Steuerung der gittergesteuerten Gasentladungsgefäße wird der vom Diagonalzweig der Brücke abgegriffenen Steuergleichspannung eine um 9o0 verschobene Grundwechselspannung (evtl. Dreieckspannung oder auch Spitzenspannung) überlagert. Diese hat bekanntlich die Aufgabe, eindeutige Zündzeitpunkte für die Endstufenröhren zu schaffen. Bei Reglern dieser Art zeigt sich vielfach der Übelstand, daß in dem Augenblick, in dem der Regler durch starke Belastungszunahme bedingte Drehzahlabfälle durch Feldschwächung auszugleichen versucht, der Motor plötzlich abkippt. Aufbauend auf der Erkenntnis, daß das- Abkippen des belasteten Motors dadurch zustande kommt, daß der Röhrenregler eine Herabregelung des Feldes praktisch bis auf Null zuläßt, also einen Wert, bei dem das notwendige Drehmoment uniterschritten wird, schlägt die Erfindung eine Aussteuerbegrenzung des Röhrenreglers nach unten vor. Zu diesem Zweck wird zum Diagonalzweig der Vorstufenbrücke ein elektrisches Ventil derart parallel geschaltet, daß an das Steuergitter der Endstufe nur eine positive Steuerspannung gelangen kann. Da nach der Steuercharakteristik der gittergesteuerten Dampfentladungsgefäße der Regelbereich bereits im negativen Gitterspannungsgebiet beginnt, wird auf diese Weise der Regelbereich nach unten begrenzt und dem Motor eine gewisse Grunderregung gesichert.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• In Fig. i ist i der in seiner Drehzahl zu regelnde Motor mit der Tachometermaschine 2. Die von dieser abgegebene und am Widerstand R1 liegende Spannung ist proportional der Drehzahl des Motors i. Zur Einstellung des Sollwertes ist der Abgriff am Widerstand R1 kontinuierlich veränderbar. Der abgegriffenen Spannung ist eine konstante Vergleichsspannung, z. B. die einer Batterie 3, entgegengeschaltet. Die Spannungsdifferenz steuert die Röhre q. der Vorstufe. Diese Röhre q. befindet sich als veränderlicher Widerstand in einer Brückenschaltung, welche außer dem inneren Widerstand R1 der Röhre q. aus den Widerständen R2, R3 und R4 besteht. Die Widerstände R3 und R4 sind die durch den Abgriff 6 gebildeten Teile des. zur Betriebsspannung der Röhre q. parallel liegenden Potentiometers 5. Die zwischen der Kathode der Röhre ¢ und dem Abgriff 6 liegende Spannung dient nach Einblendung einer Wechselspannung mittels des Transformators 7 zur Gittersteuerung der beiden Gas- oder Dampfentladungsgefäße 8 und 9, die in Doppelweggleichrichterschaltung am Eingangstransformator io liegen. ii ist die von ihnen gespeiste Erregerwicklung des Motors i.
• Die Schaltung ist so getroffen, daß bei einer Unterschreitung der Solldrehzahl die Zündzeitpunkte der Entladungsgefäße 8, 9 im Sinne einer Schwächung der Erregung und bei einer Überschreitung der Solldrehzahl eine Verstellung der Zündzeitpunkte in entgegengesetzter Richtung im Sinne einer Feldverstärkung verstellt werden: Tritt nun beispielsweise der Fall ein, daß die Drehzahl des Motors infolge eines Laststoßes absinkt, so wird über den Regelkreis eine Feldschwächung ausgelöst. Das Drehmoment des Motors sinkt somit. Unterschreitet es bei entsprechender Belastung das kritische Drehmoment, so kippt der Motor ab. Um das zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung parallel zu der Steuerspannung für die Endröhren 8 und 9 ein elektrisches =Ventil i2, vorzugsweise inForm eines Gleichrichters, insbesondere Trockengleichrichters, eingeschaltet, und zwar derart, daß er beim Absinken der Steuerspannung in den negativen Bereich einen Kurzschluß darstellt. Kommt somit die Regeleinrichtung in ein negatives Gittersteuerspannungsgebiet, so kann die Steuergleichspannung an den Gittern der Endröhren 8 und 9 nicht unter den Wert Null sinken, d. h.; es bleibt für den Motor eine gewisse Grunderregung erhalten. Gegebenenfalls kann dem Ventil 12 ein Schutzwiderstand 13 vorgeschaltet sein. DurchVeränderung der Abgriffe an dem Schutzwiderstand 13 und an dem Potentiometer 5 kann innerhalb gewisser Grenzen eine Einstellung dieser Grunderregung vorgenommen werden.
• An Hand der Schaubilder gemäß Fig.2 und 3 seien diese Vorgänge noch kurz erläutert.
• In Fig. 2 ist die Kennlinie eines Entladungsgefäßes in Abhängigkeit von der angelegten Gittersteuerspannung aufgetragen. Daraus ist ersichtlich, daß das Entladungsgefäß auch noch in einem gewissen negativen Gitterspannungsbereich zündet. Durch das Ventil 12 (Fig. i) wird der negative Bereich unwirksam gemacht, so daß die Anodenspannung des Entladungsgefäßes einen bestimmten Wert niemals unterschreiten kann.
• Die Fig: 3 zeigt eine Halbwelle der an einer Endröhre 8 bzw. 9 liegenden Anodenspannung. Es sei angenommen, daß a der Arbeitspunkt der Endröhren 8 und 9 (Fig. i) für eine bestimmte Drehzahl des Motors sei. Bei einer Tendenz des Motors zur Erhöhung der Drehzahl würde also der Arbeitspunkt nach links im Sinn einer Verstärkung der Erregung und bei einem Absinken der Drehzahl würde der Arbeitspunkt nach rechts im Sinn einer Erregungsschwächung verschoben werden. Der Punkt b in Fig. 3 entspricht z. B. der Gittersteuerspannung Null in Fig. 2, d. h., eine weitere Verschiebung des Arbeitspunktes nach rechts über den Punkt b hinaus ist nicht mehr möglich. Die vom Zündzeitpunkt b ausgesteuerte schraffierte Fläche entspricht somit der Grunderregung des Motors i, die nicht mehr unterschritten werden kann. Wählt man diese Grunderregung so, daß sie etwas über dem kritischen Drehmoment liegt, so kann ein Abkippen des Motors nicht eintreten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Drehzahlregelung - von Gleichstrom-Motoren durch Feldänderung mittels gittergesteuerter Dampfentladungsgefäße unter Verwendung eines Röhrenreglers, dessen Vorstufe eine durch die Regelgröße gesteuerte Röhre als veränderlichen Widerstand einer Brückenschaltung enthält, deren eine Diagonalspannung die Entladungsgefäße der Endstufe steuert, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gittersteuerspannung der Entladungsgefäße ein Nebenpfad über ein elektrisches Ventil gebildet ist, das ein Absinken der Gittersteuerspannung unter einen eine bestimmte Grunderregung des Motors sichernden Grenzwert verhindert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Nebenpfad ein veränderlicher Widerstand liegt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daB zur Einstellung der Verschiebungsgrenze für die Gittersteuerspannung der Endstufe der Abgriff an der Brücke der Vorstufe veränderbar ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 643 357; Bulletin SEV 1948, S. 176 ff., Aufsatz von S. Förster; österreichische Patentschrift Nr. 134 19i.