DE946240C

DE946240C - Daempfungsschaltung fuer wegabhaengige Regler

Info

Publication number: DE946240C
Application number: DEE148A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Grebe
Original assignee: Elektro Mechanik GmbH; ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: Elektro Mechanik GmbH; ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date: 1949-10-28
Filing date: 1949-10-28
Publication date: 1956-08-02

Description

Dämpfungsschaltung für wegabhängige Regler Wegabhängige Steuerungen hoher Geschwindigkeiten, wie sie beispielsweise für Kopiersteuerungen von Fräsmaschinen u. dgl. verwendet werden, neigen infolge der großen Verstärkersteilheit leicht zu Pendelungen. Man verhindert dies in bekannter Weise dadurch, daß dem Verstärker außer der Steuerspannung, die dem Nachlauffehler proportional ist, eine Dämpfungsspannung zugeführt wird, die in einer besonderen mit dem Stellmotor gekuppelten Tachometermaschine erzeugt wird und deren Spannung der Nachlaufgeschwindigkeit proportional ist. Damit kein geschwindigkeitsproportionaler Nachlauffehler auftritt, wird ein Kondensator zwischengeschaltet, d. h. die Dämpfungsspannung, welche der eigentlichen Steuerspannung im dämpfenden Sinne entgegenwirkt, tritt nur bei Geschwindigkeitsänderungen auf. Mit einer solchen Dämpfungsschaltung läßt sich die Steilheit des Reglers und damit die Genauigkeit sehr hoch treiben, ohne daß Pendelungen auftreten. Allerdings haftet ihr der Nachteil an, daß der Nachlauffehler mit der Nachlaufgeschwindigkeit zunimmt, da zur stärkeren Aussteuerung des Verstärkers, was einer größeren Geschwindigkeit entspricht, eben eine größere Steuerspannung und damit ein größerer Winkelfehler zwischen dem Steuer- und dem Rückführmeßwerk benötigt wird. Es wurde vorgeschlagen, diesen Nachteil dadurch zu beheben, daß das Steuermeßwerk ebenfalls mit einer Tachomaschine gekuppelt und sie so geschaltet wird, daß sie im Sinne einer stärkeren Ausregelung des Verstärkers wirkt. Praktisch wird also die Differenz der Tachospannungen von Steuer- und Rückführmeßwerk als Dämpfungsspannung auf den Verstärkereingang gegeben, wobei man es in der Hand hat, durch Ändern der Erregung die Spannung der Steuertachomaschine etwas größer zu halten als die der Rückführtachomaschine. Dadurch wird erreicht, daß der Nachlauffehler praktisch Null, ja sogar negativ werden kann. Der Nachteil dieser Schaltung ist der, daß eine besondere zusätzliche Tachomaschine im Geber gebraucht wird. Ferner wird das Stelermeßwerk durch die zusätzliche hochtourige Masse der Tachomaschine schwerfälliger .in der Bedienung.
Die geschilderten Vorteile lassen sich erfindungsgemäß auch ohne Stelertachomaschine dadurch verwirklichen, daß die vorteilhaft durch eine mit dem Stellmotor gekuppelte Tachometermaschine gewonnene Dämpfungsgleichspannung über eine elektrische Brückenschaltung, welche in einem Zweig einen Kondensator enthält, auf die Gitter einer den Stellmotor steuernden, phasenempfindlichen Röhrenschaltung gegeben wird. Die Zeichnung zeigt in Fig. i den Erfindungsgedanken am Beispiel einer einfachen wegabhängigen Steuerung. Die dem Winkelfehler zwischen Steuer- und Rückführmeßwerk entsprechende Wechselstromst:euerspannung wird bei i in die phasenempfindliche Röhrenschaltung auf den Steuertrafo 2 mit der Spannungsbegrenzungsglimmlampe 3 gegeben. .4 und 5 sind die im Gegentakt arbeitenden Röhren, welche die Feldteilw icklungen 7" bzw. 7b des Nachlaufmotors 6 je nach der Drehrichtung aussteuern. Mit dem Stellmotor 6 ist die Rückführtachomaschine 8 mit der konstanten Erregung 9 mechanisch gekuppelt. Die Dämpfungsschaltung besteht aus dem Kondensator io und den drei Widerständen i i, 12 und 13, wobei der Widerstand 12 einstellbar ist. 14 stellt die Richtung der Dämpfungsspannung UD dar.
Die Wirkungsweise der Dämpfungsschaltung ist folgende: Das Steuermeßwerk wird z. B. mit konstanter Geschwindigkeit im Rechtslauf betrieben. Dadurch werde das Rohr 4 ausgesteuert, ,und der Stellmotor 6 laufe ebenfalls rechts herum, während die Tachomaschine 8 eine Gleichspannung UT mit der eingezeichneten Polarität liefere. Der Kondensator io stellt für diese Gleichspannung eine Unterbrechung dar; es liegt also an den Gittern der Rohre 4 und 5 eine Dämpfungsspannung 14 mit ausgezogener Pfeilrichtung, d. h. das Gitter von Rohr 4 ist positiv gegen das Gitter von Rohr 5, die Dämpfun.gsspannung wirkt also im Sinne einer stärkeren Ausregelung des Verstärkers, d. h. der Nachlauffehler kann sehr klein oder Null werden. Der Abgleich erfolgt durch den Widerstand 12, dessen Widerstandswert .nur einen Bruchteil des Widerstandswertes von 13 darstellt, da im allgemeinen schon einige Volt zum Aussteuern, der Röhren genügen, während die Tachospannung UT bei größter Geschwindigkeit meist über ioo Volt liegt. Bei plötzlichen Änderungen der Tachospannung UT, hervorgerufen z. B. durch plötzliches Vergrößern der Steuergeschwindigkeit, wirkt der Kondensator io als Ku.rzschluß, d. h. der gezeichnete Minuspunkt der Tachomaschine liegt nun direkt am Gitter des Rohres 4, wirkt also der Geschwindigkeitsvergrößerung oder der Beschleunigung entgegen. Entsprechende dämpfende Wirkung tritt beim plötzlichen Verringern der Geschwindigkeit auf. Die dämpfende Wirkung bei Geschwindigkeitsänderungen ist also nach wie vor erhalten, obwohl bei konstanter Geschwindigkeit eine stärkere Ausregelung des Verstärkers in beliebiger Stärke zur Verminderung des Nachlauffehlers eingestellt werden kann.
Der Fall der plötzlichen Geschwindigkeitszunahme ist in Fig. 2 dargestellt. Bei plötzlicher Zunahme der Tachospannung UT entsteht im Zeitpunkt tu 'eine stoßartige Gegenspannung UD, die entsprechend der Zeitkonstante der Brückenschaltung in eine stärkere Ausregelung des Verstärkers bewirkende Spannung übergeht. Die Zeitkonstante der Brückenschaltung ist dabei auf die Massenträgheit des Stellmotors 6 .und eventuell noch weiterer massebehafteter Teile des Regelkreises abzustimmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Dämpfungsschaltung für wegabhängige Regler mit dämpfender Wirkung bei Geschwindigkeitsänderungen ,und stärkerer Ausregelung des Verstärkers zur Verkleinerung des Nachlauffehlers bei konstanter Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die vorteilhaft durch eine Tachometermaschine gewonnene Dämpfiungsgleichspannung über eine elektrische Brückenschaltung, welche in einem Zweig einen Kondensator enthält, auf die Gitter einer den Stellmotor steuernden, phasenempfindlichen Röhrenschaltung gegeben wird.
2. Dämpfiungsschaltrung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Tachometerspannung an eine Parallelschaltung eines in Reihe mit einem' Kondensator (io) liegenden Widerstandes (i i) und zweier weiterer in Reihe liegender Widerstände (12, 13) gelegt wird und daß die Röhrengitter im Diagonalzweig dieser Brücke liegen.
3. Dämpfungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden in Reihe liegenden Widerständen (12, 13) der eine Widerstand (12) zum Abgleich des Nachlauffehlers bei konstanter Geschwindigkeit einstellbar ist.
4. Dämpfungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Abgleich des Nachlauffehlers dienende Widerstand (12) so, zu dem mit ihm in Reihe liegenden Widerstand (13) abgeglichen ist, daß der Nachlauffehler bei einer vorzugsweise vorkommenden Geschwindigkeit Null wird.
5. Dämpfungsschaltung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Widerstände (12 und 13) als ein gemeinsamer Spannungsteiler ausgeführt werden., wobei dessen Abgriff an das Gitter des Rohres (5) gelegt wird.
6. Dämpfungsschalbung nach Anspruch r bis q., dadurch gekennzeichnet, da.ß die Zeitkonstante der Brückenschaltung der Zeitkonstante des Stellmotors angepaßt ist. In, Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung S 15595 VIIIb/:2ic.