DE944673C

DE944673C - Arrangement for speed control of DC motors in Ward-Leonard circuit

Info

Publication number: DE944673C
Application number: DET6924A
Authority: DE
Inventors: Ulrik Hindenburg Krabbe; Harald Mann
Original assignee: THOMAS B THRIGE FA
Current assignee: THOMAS B THRIGE FA
Priority date: 1951-12-14
Filing date: 1952-11-04
Publication date: 1956-06-21

Description

Anordnung zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren in Ward-Leonard-Schaltung Bei Hebezeugen (Kranen, Winden, Aufzügen u. dgl.) pflegen die Hubmotoren und bei Fahrzeugen, z. B. dieselelektrischen Lokomotiven und Schiffen, die Fahrmotoren mit dem speisenden Generator in Ward-Leonard-Schaltung verbunden zu sein. Die Generatoren laufen dabei mit konstanter Drehzahl; die Geschwindigkeitsregulierung der Motoren geschieht im wesentlichen durch Feldänderung der Generatoren. Das Motorfeld bleibt unverändert; es wird nur geschwächt, wenn größere Geschwindigkeiten erreicht werden sollen, als es bei vollem Generatorfeld möglich ist. In den Fällen, wo eine größere Drehzahlerhöhung bei Entlastung gewünscht wird, werden die Generatoren gegenkompoundiert. Ein Belastungsabfall - d. h. eine Stromverminderung - führt zu einer Feldverstärkung im Generator. Bei großer Belastung wird dagegen das Generatorfeld geschwächt und dadurch die Motordrehzahl herabgesetzt und der Ankerstrom begrenzt. Die Gegenkompoundierung beim Generator hat jedoch zu Folge, daß dieser nicht voll ausgenutzt werden kann, wenn er seine volle Leistung abgeben soll, und daß man darauf bei seiner Auslegung Rücksicht nehmen muß. Ein anderer Nachteil ist der, daß eine Drehrichtungsänderung eine Umschaltung der Kompoundwicklungen erfordert, und da der Strom in diesen relativ groß ist, benötigt man hierzu teure Umschaltschütze. Außerdem müssen zahlreiche Regelungsstufen vorgesehen werden, um die Stromstöße beim Anlassen zu begrenzen.Arrangement for speed control of DC motors in Ward-Leonard circuit In the case of hoists (cranes, winches, elevators, etc.), the hoist motors and the Vehicles, e.g. B. diesel-electric locomotives and ships that use traction motors to be connected to the feeding generator in a Ward-Leonard circuit. The generators run at a constant speed; the speed regulation of the motors occurs essentially by changing the field of the generators. The motor field remains unchanged; it is only weakened when higher speeds are reached than is possible with a full generator field. In those cases where a larger one If you want to increase the speed when the load is removed, the generators are counter-compounded. A load drop - d. H. a current reduction - leads to a field strengthening in the generator. If the load is high, however, the generator field is weakened and this reduces the engine speed and limits the armature current. The countercompounding the consequence of the generator, however, is that it cannot be fully utilized, if it is to deliver its full performance, and that one takes care of it in its interpretation Must be considerate. A Another disadvantage is that a change in the direction of rotation requires switching the compound windings, and since the current in them is relative is large, you need expensive changeover contactors for this. In addition, numerous Regulation levels are provided to limit the current surges when starting.

Die Erfindung geht deswegen-auf eine Regulierungsmethode aus, die Umschaltungen im Ankerstromkreis vermeidet, Zu diesem Zwecke werden Transduktoren (gleichstromvormagnetisierte Drosselspulen) in Verbindung mit Gleichrichtern * verwendet. -Es ist bekannt, im Feldkreis von Motoren in Serie mit Gleichrichtern Transduktoren zu verwenden und diese vom Ankerstrom derart zu beeinflussen, d.aß das Motorfeld stark anwächst, wenn der Ankerstrom einen gewissen Wert übersteigt. Von dieser Regulierungsmethode, hat man bei Walzwerksmotoren, die mit einem Schwungrad gekuppelt sind, Gebrauch gemacht. Die Verstärkung des Motorfeldes führt hierbei zu einem Drehzahlabfall, der den Motor in die Lage versetzt, Energie ausdem Schwungrad statt aus dem Netz aufzunehmen.The invention is therefore based on a method of regulation that Avoids switchings in the armature circuit, for this purpose transductors (DC biased choke coils) used in conjunction with rectifiers *. -It is known in the field circuit of motors in series with rectifiers transductors to use and to influence them by the armature current in such a way that the motor field increases sharply when the armature current exceeds a certain value. From this method of regulation, is used in rolling mill motors that are coupled to a flywheel made. The strengthening of the motor field leads to a drop in speed, which enables the engine to take energy from the flywheel instead of the mains to record.

Es- ist auch eine Motor-Generator-Schaltung bekannt, bei der die Anker- und Feldwicklungen beider Maschinen in Reihe geschaltet sind. Hier besteht die Gefahr, daß bei kleinen Belastungsströmen das Motorfeld zu schwach wird, so daß trotz kleiner Generatorspannung die Drehzahl unzulässig groß werden kann. Um dies zu vermeiden, ist ein in Reihe mit den Feldwicklungen liegender Widerstand über Gleichrichter an das Netz angeschlossen, so daß in den Stromkreis eine stabilisierende Komponente eingefügt wird, die immer ein Mindestfeld aufrechterhält. -Bei der Erfindung, die eine Anordnung zur Drehzahlregelung bei Motoren in Ward-Leonard-Schaltung, besonders für Fahr- und Hebezeuge, betrifft, werden sowohl Motor= wie Generatorfeld über Gleichrichter an eine Wechselstromquelle gelegt. In beide Feldkreise werden erfindungsgemäß Transduktoren eingeschaltet, die abhängig vom Ankerstrom erregt werden und deren Steuerwicklungen derart umgeschaltet werden, daß sich verschiedene Last-Drehzahl-Kennlinien in den verschiedenen Stellungen des Steuerorgans ergeben. Dadurch werden Umschaltungen im Ankerkreis, und Schütze für große Stromwerte vermieden. Gleichzeitig wird eine Strombegrenzung sowohl in jeder Regelstellung wie auch beim Umschalten von der einen auf die andere Regelstellung erreicht.A motor-generator circuit is also known in which the armature and field windings of both machines are connected in series. There is a danger here that with small load currents the motor field is too weak, so that despite being smaller Generator voltage the speed can become impermissibly high. To avoid this, is a resistor in series with the field windings via rectifiers connected to the mains, so that in the circuit there is a stabilizing component is inserted, which always maintains a minimum field. -In the invention that an arrangement for speed control in motors in Ward-Leonard circuit, especially for vehicles and hoists, both the motor and the generator field are rectified connected to an AC power source. According to the invention, transducers are used in both field circles switched on, which are excited depending on the armature current and their control windings be switched so that different load-speed characteristics in the result in different positions of the control body. This will make switchings in the armature circuit, and contactors for high current values avoided. At the same time a Current limitation both in every control position and when switching from one reached the other control position.

Zur Erläuterung der Erfindung dienen Figuren, von denen Fig. i das Schaltschema einer Hebezetiganlage zeigt, bei welcher sowohl Motor- wie Generatorfeld von Transduktoren gesteuert sind; Fig. 2, 4, 6 und 8 zeigen den Magnetisierungsstrom von Motor- und Generatorfeld abhängig vom Ankerstrom bei verschiedenen Schaltungen der auf den Transduktoren angeordneten Magnetisierungswicklungen, entsprechend den verschiedenen Regulierungsstufen; Fig. 3,, 5, 7 und 9 zeigen die DrehzahImomentkurven, die für die den Fig.. 2, q., 6 und 8 zugrunde liegenden Schaltungen gelten, in der Weise, daß 2 und 3; 4 und 5, 6 und 7, 8 und 9 zusammengehören.To explain the invention, figures are used, of which FIG The circuit diagram of a lifting system shows in which both the motor and the generator field controlled by transducers; Figs. 2, 4, 6 and 8 show the magnetizing current of the motor and generator field depending on the armature current for different circuits of the magnetizing windings arranged on the transducers, corresponding to the different levels of regulation; Fig. 3, 5, 7 and 9 show the speed / torque curves, which apply to the FIGS. 2, q., 6 and 8 underlying circuits, in the Way that 2 and 3; 4 and 5, 6 and 7, 8 and 9 belong together.

In Fig. i bezeichnet i den Anker, 3 die Feldwicklung eines Ward-Leonard-Generators, der mechanisch mit einem Motor 17 gekuppelt ist. Der Anker i ist mit dem Anker :2 eines Motors mit Feldwicklung 4 verbunden. Die. Feldwicklung 3 ist über eine Gleichrichter-Graetzschaltung 5 und die Hauptwicklung 7. eines Transduktors an eine Wechselstromquelle 13, 14 angeschlbssen. Im Feldkreis liegt außerdem ein Umschalter ig zur Reversierung des Generator-Feldstromes.In Fig. I i denotes the armature, 3 the field winding of a Ward-Leonard generator, which is mechanically coupled to a motor 17. The anchor i is with the anchor: 2 of a motor connected to field winding 4. The. Field winding 3 is via a rectifier Graetz circuit 5 and the main winding 7. of a transducer to an alternating current source 13, 14 connected. There is also a switch ig in the field circle for reversing the Generator field current.

Entsprechend ist die Feldwicklung 4 über eine Gleichrichter-Graetzschaltung 6 und die Hauptwicklung 8 eines Transduktors an eine Wechselstromquelle 15, 16 angeschlossen. Beide Wechselstromquellen können, einem Netz angehören, die Spannungshöhe kann jedoch verschieden sein. Die Transduktoren sind mit Steuerwicklungen. ii, 12, die von, einer besonderen Gleichstromquelle 25 über Umschalter 26, 27 erregt werden, sowie mit Steuerwicklungen 9, io; die in Serie mit den Ankern 2, i des Motors bzw. des Generators liegen, versehen. Außerdem sind auf den Transduktoren Wicklungen 28, 29 zur Eigenmagnetisierung angeordnet und an die Gleichrichterschaltungen 5, 6 angeschlossen: die Wicklung 28 über einen Umschalter 3o, die Wicklung 29 über einen Widerstand 31 mit dem parallel liegenden. Kontakt 32, die eine Änderung des Eigenmagnetisierungsgrades ermöglichen. Die Selbstmagnetisierüng kann natürlich auf verschiedene in an sieh bekannte Weisen hervorgerufen und geändert werden. Parallel zur Transduktorwicklung 8 ist eine Impedanz 18 geschaltet,. die immer einen bestimmten Strom in der Feldwicklung 4 aurfrechterhält, so daß das Motorfeld nicht unter eine .gewisse Größe vermindert werden kann. Ebenso ist parallel zur Transduktorwicklung 7 eine Impedanz 23 in Serie mit dem Kontakt 24 gelegt.The field winding 4 is correspondingly via a rectifier Graetz circuit 6 and the main winding 8 of a transductor are connected to an alternating current source 15, 16. Both AC sources can belong to one network, but the voltage level can to be different. The transducers have control windings. ii, 12, by, a special direct current source 25 are excited via changeover switches 26, 27, as well as with control windings 9, io; those in series with the armatures 2, i of the motor or the Generator are provided. In addition, there are windings 28 on the transducers, 29 arranged for self-magnetization and connected to the rectifier circuits 5, 6: the winding 28 via a changeover switch 3o, the winding 29 via a resistor 31 with the parallel lying. Contact 32, which changes the degree of self-magnetization enable. The self-magnetization can of course be viewed in different ways known ways can be evoked and changed. Parallel to the transducer winding 8, an impedance 18 is connected. which always have a certain current in the field winding 4 so that the motor field is not reduced below a certain size can be. Likewise, an impedance 23 is in series in parallel with the transducer winding 7 placed with contact 24.

An Hand der Fig. 2 bis 9 soll erläutert werden, welche verschiedenen Charakteristiken man durch Änderung der Magnet isierung in den Transduktorwicklungen i i und 28 bzw. 12 und 29 erreichen kann.With reference to FIGS. 2 to 9 will be explained which different Characteristics can be obtained by changing the magnetization in the transducer windings i can reach i and 28 or 12 and 29.

Soll der Motor volle Leistung abgeben, werden die Kontakte 32 geschlossen und die Steuerwicklungen i i und 28 bzw. 12 und 29 auf folgende Weise erregt: Bei dem Transduktor, der den Strom in der -Generatorfeldwicklung 3 steuert, muß sowohl die Eigenmagnetisierung (Wicklung 28) wie die Magnetisierung in der. Steuerwicklung i i entgegengesetzt gerichtet sein wie die vom Ankerstrom bei Vorwärts- oder Aufwärtsbewegung erzeugte Magnetisierung in der Steuerwicklung 9, während bei dem Transduktor, der den Strom in der Motörfeldwicklung 4 steuert, sowohl die Eigenmagnetisierung wie die vom Ankerstrom bei Vorwärts- oder Aufwärtsbewegung erzeugte Magnetisierung in der Steuerwicklung io entgegengesetzt gerichtet sein muß wie die Magnetisierung in der Steuerwicklung 12. Hierbei erhält man die in Fig. 2 und 3 "gezeichneten Kurven. Bei einer bestimmten Stromrichtung wird sich beim Motor die Feldstromkurv e 2o und beim Generator die Feldstromkurve 21 abhängig vom Ankerstrom TA einstellen (Fig. 2). Solange der Ankerstrom kleiner ist als der Wert, der dem Punkt E entspricht, kann- der Transduktor 8, io, 12 seine maximale Spannung aufnehmen, die so groß ist, daß der Strom durch die Motorfeldwicklung4 nur durch die Impedanz r8 bestimmt wird. Die Kurve 2o verläuft daher von D nach E parallel mit der Abszisse. Steigt dagegen der Ankerstrom über den Wert E, wird die vom Transduktor aufgenommene Spannung vermindert und der Strom in der Feldwicklung 4 von E zu F vergrößert. F-G bezeichnet den Zustand, wo der Transduktor des Motors praktisch keine Spannung aufnimmt.If the motor is to deliver full power, the contacts 32 are closed and the control windings ii and 28 or 12 and 29 are excited in the following way: In the transductor that controls the current in the generator field winding 3, both the self-magnetization (winding 28) like the magnetization in the. Control winding ii be directed opposite to the magnetization generated by the armature current during forward or upward movement in the control winding 9, while in the transductor that controls the current in the motor field winding 4, both the intrinsic magnetization and the magnetization generated by the armature current during forward or upward movement in The direction of the control winding io must be opposite to that of the magnetization in the control winding 12. This results in the curves shown in FIGS Set TA (Fig. 2). As long as the armature current is less than the value that corresponds to point E, the transductor 8, io, 12 can pick up its maximum voltage, which is so great that the current through the motor field winding 4 only through the impedance r8 is determined. The curve 2o therefore runs from D to E parallel to the abscissa. If, on the other hand, the armature current rises above the value E, the voltage picked up by the transducer is reduced and the current in the field winding 4 from E to F is increased. FG denotes the state in which the transducer of the motor picks up practically no voltage.

Das Stück A-B der Kurve 2 1 zeigt den Zustand, wo der Transduktor 7, 9, i i des Generators praktisch keine Spannung aufnimmt; erst wenn der Ankerstrom einen dem Punkt B entsprechenden Wert überschreitet, nimmt der Transduktor Spannung auf, so daß der Strom in der Feldwicklung 3 fällt, bis er zu Null wird beim Punkt C. Vorausgesetzt hierbei ist, daß die Kontakte 24 offen sind.The piece A-B of curve 2 1 shows the state where the transductor is 7, 9, i i of the generator takes up practically no voltage; only when the armature current exceeds a value corresponding to point B, the transductor takes voltage so that the current in the field winding 3 falls until it becomes zero at the point C. Provided that the contacts 24 are open.

Dieser Verlauf der Feldströme liefert die in Fig. 3 gezeigte, mit 22 bezeichnete Drehzahlmomentcharakteristik. Solange die Kurven 20 und 21 parallel mit der Abszisse verlaufen, also bis zum Punkt E, ist die Drehzahl konstant und folgt der Linie A'-D'-E'. Im Bereich E-F fällt die Kurve 22 nach E'-F', während sie wieder konstant ist im Bereich F'-B'. Bei B' fällt die Drehzahl steil zu Null, C', da ja C den Zustand bezeichnet, wo das Feld und damit die Spannung im Generator Null ist. Wie man sieht, fällt die Drehzahl erst, wenn das Moment einen größeren Wert, E', erreicht hat, während die übliche Kompoundierung eine stärkere Drehzahlabhängigkeit von der Belastung auch bei kleinen Momentwerten bedeuten würde. Außerdem erreicht man eine strombegrenzende Wirkung, da der Ankerstrom den mit C bezeichneten Wert nie überschreiten kann.This course of the field currents provides the speed torque characteristic shown in FIG. 3 and denoted by 22. As long as the curves 20 and 21 run parallel to the abscissa, i.e. up to point E, the speed is constant and follows the line A'-D'-E '. In the area EF, the curve 22 falls to E'-F ', while it is constant again in the area F'-B'. At B ' the speed drops steeply to zero, C', since C denotes the state where the field and thus the voltage in the generator is zero. As you can see, the speed only drops when the torque has reached a larger value, E ', while the usual compounding would mean a stronger speed dependency on the load even with small torque values. In addition, a current-limiting effect is achieved, since the armature current can never exceed the value designated with C.

Eine Änderung in der Charakteristik des Motors erzielt man durch Reversieren des Stromes in der Feldwicklung 3 durch Umlegen des Schalters z9 und durch Änderung der Magnetisierungsrichtung in den Wicklungen 28 und i i, durch Umlegen der Schalter 26 und 30 gleichzeitig mit einer Änderung des Eigenmagnetisierungsgrades des Transduktors 8,, iof i2, 29 durch Öffnen des Kontakts 32. Dadurch erhält bei dem Transduktor, der den Strom in der Generatorwicklung 3 steuert, sowohl die Eigenmagnetisierung wie die Magnetisierung in der Steuerwicklung i i die gleiche Richtung wie die vom Ankerstrom bei Generatorlauf des Motors 2 erzeugte Magnetisierung in der Steuerwicklung g. Bei dem Transduktor, der den Strom in der Motorfeldwicklung 4 steuert, wird dagegen sowohl die Eigenmagnetisierung wie die vom Ankerstrom bei Aufwärtsbewegung erzeugte Magnetisierung in der Steuerwicklung io entgegengesetzt gerichtet wie die Magnetisierung in der Steuerwicklung 12. Diese Schaltung dient zur Regulierung der Senkgeschwindigkeit von Hebezeugen. Die Feldstromkurve wird um i8o° verdreht im Verhältnis zu der in Fig. 2 dargestellten und verläuft wie in Fig. 4 gezeigt. . Der Bereich M-N in Fig. 4 entspricht C-B in Fig. 2, und auf ähnliche Weise entspricht N-0 (Fig. 4) B-A (Fig. 2). Die Kurve 2o in Fig. 4 verläuft im Prinzip wie Fig. 2o in Fig. 2, doch wird das Stück, das den Zustand bezeichnet, wo der Transduktor veränderliche Spannung aufnimmt, als Folge der geänderten Eigenmagnetisierung mehr gestreckt, so daß E-F (Fig. 2) in I-K (Fig. 4) übergeht. Analog entsprechen H-J und D-E, K-L und F-G einander.A change in the characteristics of the motor is achieved by reversing the current in the field winding 3 by flipping the switch z9 and by changing the direction of magnetization in the windings 28 and ii, by flipping the switches 26 and 30 at the same time as the degree of self-magnetization of the transducer 8 changes ,, iof i2, 29 by opening the contact 32. As a result, in the transductor that controls the current in the generator winding 3, both the inherent magnetization and the magnetization in the control winding ii are in the same direction as that generated by the armature current when the motor 2 is running Magnetization in the control winding g. In the transducer that controls the current in the motor field winding 4, on the other hand, both the inherent magnetization and the magnetization generated by the armature current during upward movement in the control winding are directed in the opposite direction to the magnetization in the control winding 12. This circuit is used to regulate the lowering speed of hoists. The field current curve is rotated by 180 ° in relation to that shown in FIG. 2 and runs as shown in FIG. 4. . The area MN in Fig. 4 corresponds to CB in Fig. 2, and similarly, N-0 (Fig. 4) corresponds to BA (Fig. 2). The curve 2o in Fig. 4 runs in principle as Fig. 2o in Fig. 2, but the part that denotes the state where the transducer picks up variable voltage is stretched more as a result of the changed intrinsic magnetization, so that EF (Fig. 2) merges into IK (Fig. 4). Similarly, HJ and DE, KL and FG correspond to one another.

Der Drehzahlverlauf in Abhängigkeit vom Belastungsmoment ist für diese Schaltung in Fig. 5 gezeigt. Die Drehzahl ist negativ, d. h. der Motor läuft in Senkrichtung.The speed curve as a function of the load torque is for this Circuit shown in Fig. 5. The speed is negative, i.e. H. the engine runs in Lowering direction.

Mit dieser Schaltung erreicht man, daß das Senken einer großen Last mit geringerer Geschwindigkeit K' erfolgt als das Senken einer kleinen Last oder des leeren Hakens J'. Dies hat namentlich Bedeutung beim Bremsen nach einer Senkperiode. Beim Anlauf in der Senkperiode erreicht man außerdem, daß der Ankerstrom, der in diesem Fall negativ wird, auf einen bestimmten Wert M begrenzt wird.With this circuit one achieves that the lowering of a large load takes place at a lower speed K 'than the lowering of a small load or of the empty hook J '. This is particularly important when braking after a reduction period. When starting in the lowering period, you also achieve that the armature current, which in this case becomes negative, is limited to a certain value M.

Eine weitere Änderung der Motorcharakteristik läßt sich durch Reversieren der Magnetisierungsrichtung der Wicklung 12, ausgehend von der Richtung, die bei der an Hand der Fig. 2 betrachteten Schaltung gilt, durchführen. Die dadurch erzielten Charakteristiken sind besonders günstig bei niedrigen Geschwindigkeiten. Bei dem Transduktor, der den Strom in der Generatorfeldwicklung 3 beeinflußt, wird sowohl die Eigenmagnetisierung wie die Magnetisierung in der Steuerwicklung i i entgegengerichtet der vom Ankerstrom bei Aufwärts- oder Vorwärtsbewegung erzeugten Magnetisierung i.u der Steuerwicklung 9, 'bei dem anderen Transduktor hat dagegen die Eigenmagnetisierung und die Magnetisierung in der Steuerwicklung 12 die gleiche Richtung wie die vom Ankerstrom erzeugte Magnetisierung in der Steuerwicklung io.A further change in the motor characteristics can be made by reversing the direction of magnetization of the winding 12, starting from the direction shown in the circuit considered on the basis of FIG. 2 applies. The resulting Characteristics are particularly favorable at low speeds. In which Transductor, which influences the current in the generator field winding 3, is both the self-magnetization and the magnetization in the control winding i i are directed in the opposite direction the magnetization generated by the armature current during upward or forward movement i.u of the control winding 9, 'in the other transducer, however, has its own magnetization and the magnetization in the control winding 12 is the same direction as that of the Armature current generated magnetization in the control winding ok.

Der in diesem Fall herrschende Generatorfeldstrom ist dargestellt als Kurve 21 in Fig. 6, der Motorfeldstrom als Kurve 2o. Kurve 2 1 hat in Fig. 6 den gleichen Verlauf wie in Fig. 2, nur ist der maximale Wert bedeutend kleiner, da ja niedrige Geschwindigkeiten angestrebt werden. Kurve 2o in Fig. 6 unterscheidet sich von Kurve 2o in Fig. 2 nur dadurch, daß das Stück Q-R, dem E-F entspricht, bei negativen Werten des Ankerstromes liegt. Der Ankerstrom bei einer von einer größeren Geschwindigkeit ausgehenden Bremsung wird begrenzt, da ein negativer Strom, der den Wert R überschreitet, zu einer Feldschwächung führt. Während der Anlaßperiode kann der Ström nicht den für den Punkt V geltenden Wert überschreiten.The generator field current prevailing in this case is shown as curve 21 in FIG. 6, the motor field current as curve 2o. Curve 2 has 1 in FIG. 6 the same curve as in Fig. 2, only the maximum value is significantly smaller, since low speeds are aimed for. Curve 2o in Fig. 6 differs differs from curve 2o in Fig. 2 only in that the piece Q-R corresponds to the E-F, is at negative values of the armature current. The armature current at one of one Braking at a higher speed is limited because a negative current, which exceeds the value R leads to a field weakening. During the tempering period the flow cannot exceed the value applicable for point V.

Die hierbei herrschende Drehzahlmomentcharakteristik geht aus Fig. 7 hervor. Die bis zu einem gewissen positiven Moment U geltende Drehzahl ist konstant; bei positivem Belastungsmoment fällt die Drehzahl und wird zu Null bei V'. Bei Bremsung steigt dagegen die Drehzahl an im Gebiet R'-Q'. Eine Schaltung, die in noch größerem Umfang das Bremsen von größerer zu kleinerer Geschwindigkeit erleichtert, läßt sich durch Schließen des Kontakts 24 und durch Reversieren des Magnetisierungsstromes in der Wicklung i i @rreicheri, ausgehend von der Richtung, die für die Schaltung 6 gilt.The speed torque characteristic here is based on Fig. 7 emerges. The speed that applies up to a certain positive moment U is constant; if the load torque is positive, the speed drops and becomes zero at V '. When braking on the other hand, the speed increases in the area R'-Q '. A circuit, which to an even greater extent the braking from higher to lower speed facilitated, can by closing the contact 24 and reversing the Magnetizing current in the winding i i @rreicheri, starting from the direction which applies to circuit 6.

Bei dem Transduktör, der den Strom in, der Generatorfeldwicklung 3 steuert, ist hierbei die Eigenmagnetisierung entgegengesetzt gerichtet gegenüber der in -der Steuerwicklung i i und--der-vom. Ankerstrom bei Vorwärts- oder Aufwärtsbewegung erzeugten Magnetisierung in der Steuerwicklung g. Bei dem Transduktor, der den Strom in der Motorfeldwicklung4 steuert, hat dagegen die Eigenmagnetisierung und die Magnetisierüng in der Steuerwicklung 12 die gleiche Richtung wie die vom Ankerstrom in der Steuerwicklung io erzeugte Magnetisierung.With the transducer that carries the current in, the generator field winding 3 controls, the self-magnetization is in the opposite direction the in -the control winding i i and - the-vom. Armature current when moving forward or upward generated magnetization in the control winding g. In the case of the transducer that carries the current controls in the motor field winding4, however, has the self-magnetization and the magnetization in the control winding 12 the same direction as that of the armature current in the control winding io generated magnetization.

Die hierdurch hervorgerufenen Feldstromcharakteristiken sind in Fig.8 dargestellt, in welcher Kurve 2o die gleiche ist wie in Fig. 6. Die Feldstromcharakteristik 21 des Generators ist dagegen geändert: Der Feldstrom hat für -alle positiven Werte des Ankerstromes sowie für alle negativen Werte, die kleiner sind als der dem Punkt C entsprechende Wert, einen konstanten kleinen Wert, der abhängig ist von der Impedanz 23, da der Transduktor in diesem Bereich die volle Spannung aufnimmt. Erst wenn der Ankerstrom in negativer Richtung den für C geltenden Betrag überschreitet, fällt die vom Transduktor aufgenommene Spannung, und der Feldstrom. wächst an, bis er beim Punkt b seinen maximalen Wert erreicht. Diese Schaltung wirkt nicht strombegrenzend beim Übergang von einer kleineren zu einer höheren Geschwindigkeit wie die zuvor beschriebenen Schaltungen, dagegen beim Bremsen ausgehend von einer höheren Geschwindigkeit. Der Generatorfeldstrom verstärkt nämlich das Generatorfeld, wenn der Ankerstrom nur wenig über den bei b herrschenden Wert anwächst und bringt dadurch die Motordrehzahl zum Steigen entsprechend dem Gebiet c '-b' in Fig. 9, die die Drehzahlmomentcharakteristik für, diese Schaltung 'zeigt. Wenn die Motordrehzahl größer wird als bei b', steigt der Ankerstrom weiterhin an, bis er einen Wert erreicht, der für den Punkt z' gilt. Von da ab tritt eine Feldschwächung ein, die den Strom und das Moment begrenzt.The resulting field current characteristics are shown in Fig. 8 shown in which curve 2o is the same as in Fig. 6. The field current characteristic 21 of the generator, however, has been changed: The field current has positive values for -all of the armature current as well as for all negative values that are smaller than that of the point C corresponding value, a constant small value that depends on the impedance 23, because the transducer takes up the full voltage in this area. Only when the armature current in the negative direction exceeds the amount applicable to C. the voltage picked up by the transducer and the field current. grows until it reaches its maximum value at point b. This circuit does not limit the current when going from a lower to a higher speed like the one before the circuits described, on the other hand, when braking, starting from a higher speed. Namely, the generator field current amplifies the generator field when the armature current increases only slightly above the value prevailing at b and thereby brings the engine speed to rise corresponding to the area c '-b' in Fig. 9, which is the speed torque characteristic for 'this circuit' shows. When the engine speed becomes greater than that at b ', increases the armature current continues until it reaches a value that applies to the point z '. From then on, a field weakening occurs, which limits the current and the torque.

In allen beschriebenen Fällen werden Umschaltungen im Ankerstromkreis vermieden. Nur kleine Ströme werden umgeschaltet, was sich mit einfachen und billigen Apparaten durchführen läßt.In all of the cases described, there are switchovers in the armature circuit avoided. Only small currents are switched, which can be done with simple and cheap Apparatus can carry out.

Wenn der Antriebsmotor des Ward-Leonard-Generators nuz eine bestimmte maximale Leistung abgeben kann (was z. B. bei einem Dieselmotor der Fall ist), kann man die Feldstromcharakteristik des Generators entsprechend anpassen. Bei der in Fig.2 gezeigten Feldstromcharakteristik (Kurve 2i) liefert der Generator seine maximale Leistung im Punkt B, wo er mit größter Spannung und größtem Strom arbeitet. Die Lage des Punktes B ist aber von der Eigenmagnetisierung des Transduktors abhängig, so daß diese mit Rücksicht auf die maximal zulässige Belastung des Antriebsmotors gewählt werden kann.If the drive motor of the Ward-Leonard generator only needs a certain can deliver maximum power (which is the case, for example, with a diesel engine) adjust the field current characteristics of the generator accordingly. At the in The field current characteristic shown in FIG. 2 (curve 2i), the generator delivers its maximum Power in point B, where it works with the greatest voltage and greatest current. the However, the position of point B depends on the self-magnetization of the transducer, so that this takes into account the maximum permissible load on the drive motor can be chosen.

Der Bereich B-C verläuft ungefähr parallel mit der Ordinatenachse. Dies bedeutet, daß der Ankerstrom nahezu konstant ist und die Leistung, die der Generator i liefert, ungefähr proportional mit der Generatorspannung abnimmt. Dadurch, daß man durch Verminderung der Eigenmagnetisierung des Transduktors 7, 9, i i den Punkt C längs der Abszisse nach rechts verschiebt, ohne die Lage des Punktes B zu ändern, erreicht man, daß der Strom mit fallender Spannung wächst, so däß die dem Motor zugeführte Leistung größer wird. Der Motor wird dadurch rascher beschleunigt werden.The area B-C runs approximately parallel to the ordinate axis. This means that the armature current is almost constant and the power that the Generator i supplies, decreases approximately proportionally with the generator voltage. Through this, that by reducing the self-magnetization of the transducer 7, 9, i i the Point C is shifted to the right along the abscissa without changing the position of point B. change, one achieves that the current grows with falling voltage, so that the dem Motor supplied power increases. This accelerates the engine faster will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for speed control of DC motors in Ward-Leonard circuit, especially for vehicles and hoists, whereby both motor how the generator field is connected to an alternating current source via a rectifier, characterized in that transducers (direct current biased inductors) lie, which are excited depending on the armature current and their control windings in such a way are switchable that there are different load-speed characteristics in the different Positions of the tax body result.

2. Arrangement according to claim i for speed control at the greatest power output, characterized in that the transductor, the controls the current in the generator field winding (3), as well as the self-magnetization as the magnetization in one control winding (i i) is directed in the opposite direction is like the magnetization generated by the armature current when moving forward or upward in the other control winding (9), while in the transductor that the current in the motor field winding (4) controls both the self-magnetization and that of the armature current up to forward or upward movement generated magnetization in one control winding (io) is opposite to the magnetization in the other control winding (i2 in Fig. 2).

3. Arrangement according to claim i for speed control in the lowering period in hoists, characterized in that the transducer, d-sr, the current in the generator field winding (3) controls both - the self-magnetization as the Magnetization in one control winding (ii) has the same direction as that magnetization in the other generated by the armature current when the motor (2) is running as a generator Control winding (9), while the Tränsduktor, which the current in the motor field winding (q.) controls both the self-magnetization and that of the armature current during upward movement generated magnetization in the one control winding (io) opposite directed is like the magnetization in the other control winding (i2 in Fig. q.). q ..

arrangement according to claim i for speed control at reduced speed, thereby marked that with the transductor, the current in the generator field winding (3) controls both the self-magnetization and the magnetization in one Control winding- (ii) is opposite to that of the forward or upward movement generated magnetization in the other control winding (9), while in the transductor, which controls the current in the motor field winding (q.), the self-magnetization and the magnetization in one control winding (i2) has the same direction as the magnetization generated by the armature current when moving forward or upward in the other control winding (io in Fig. 6).

5. Arrangement according to claim i for speed control at reduced speed, characterized in that the transducer, which controls the current in the generator field winding (3), the term magnetization, is directed in the opposite direction to that in one control winding (ii) and that of the Armature current generated magnetization in the other when moving forward or upward Control winding (9), while with the transductor, the current in the motor field winding (q.) controls the self-magnetization and the magnetization in one control winding (i2) Has the same direction as that of the armature current when moving forward or upward generated magnetization in the other control winding (io in Fig. 8).

6. Arrangement according to claim i to 5, characterized in that in the transductor which the Controls the current in the generator field winding (3) and measures the inherent magnetization in this way is that the current in this winding (3) decreases with increasing armature current, if the current in the control winding (9) exceeds a certain maximum value.