DE958939C

DE958939C - Servo motor assembly

Info

Publication number: DE958939C
Application number: DESCH7141A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Kruessmann
Original assignee: Schoppe & Faeser Feinmechanik
Current assignee: Schoppe & Faeser Feinmechanik
Priority date: 1951-07-19
Filing date: 1951-07-19
Publication date: 1957-02-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Servomotoranordnung zur Darstellung des Ausschlages eines induktiven Ferngebers rruit verstärktem Drehmoment. Hierbei ist unter einem induktiven Ferngeber ein Ferngeber für die Umwandlung mecha,-nischer Größen in elektrische Werte zu verstehen, bei dem durch Änderung einer Induktion ein einphasiger Wechselstrom der Größe nach geändert wird. Ein Nulldurchgang wird dabei durch einen Phasensprung von i8o° wiedergegeben.The invention relates to a servo motor assembly to display the deflection of an inductive teletransmitter rruit increased torque. Here, under an inductive teletransmitter, is a teletransmitter for the conversion mecha, -nischer To understand quantities in electrical values, in which a single phase by changing an induction Alternating current is changed in size. A zero crossing is achieved by a Phase jump of 180 ° shown.

In Abb. ι ist ein Schaltungsschema für einen solchen induktiven Ferngeber angedeutet, der nach dem Prinzip eines Drehtransfoirmators aufgebaut ist. Er besteht aus einem dreiphasig gewickelten Ständer i, der aus dem Wechselstromnetz erregt wird, und aus einem einphasig gewickelten Läufer 2. Werden alle drei Phasen des Ständers erregt, indem bei Speisung mit einphasigem Wechselstrom zwei Phasen des Ständers parallel geschaltet werden, so' ist die im Läufer induzierte Spannung stellungsabhängiig. Auf eine bestimmte Nullage des Läufers bezogen, bildet die induzierte Spannung die Stellungsabweichung des Läufers nach Vorzeichen und Größe ab.In Fig. Ι a circuit diagram for such an inductive remote transmitter is indicated, which is constructed on the principle of a rotary transformer. It consists of a three-phase wound stator i which is energized from the AC mains, and a single-phase wound rotor 2. When energized all three phases of the stator by using two phases of the stator are connected in parallel when fed with single-phase alternating current, so 'is the The voltage induced in the rotor depends on the position. In relation to a certain zero position of the rotor, the induced voltage maps the positional deviation of the rotor according to sign and size.

Derartige induktive Ferngeber werden insbesondere zur Fernanzeige, Ferneinstellung und zur Regelung benutzt. Hierbei wirkt sich insbesondere vorteilhaft aus, daß es> möglich ist, an die induktiven Ferngeber unmittelbar einen Servomotor ohne zwischengeschalteten Verstärker anzuschalten. Nicht immer kann aber von einem in Verbindung mit einem Meßwerk stehenden induktiven Ferngeber ein Servomotor derartiger Stärke gesteuert werden, der die in einer RegelschaltungSuch inductive remote transmitters are used in particular for remote display, remote setting and used for regulation. It is particularly advantageous that it> it is possible to connect a servomotor directly to the inductive transmitter without an intermediate amplifier. However, it is not always possible to use an inductive in connection with a measuring mechanism Teletransmitter a servo motor of such strength can be controlled, which is in a control circuit

erforderliche Leistung abgeben kann. Man muß in diesem Fall zu der sogenannten Kaskadenschaltung übergehen, die bei anderen Fernübertragungssystemen bereits bekannt' ist. Bei einer solchen Kaskadenschaltung wird von einem induktiven Ferngeber ein seiner Leistung entsprechender Servomotor angetrieben. Dieser treibt unter Zwischenschaltung einer Übersetzung, die ein erhöhtes Drehmoment erzeugt, einen kräftigeren induktiven ίο Ferngeber an, der nun in der Lage ist, wiederum einen stärkeren Servomotor zu steuern.can deliver required performance. In this case you have to use the so-called cascade connection override which is already known in other long-distance transmission systems. With such a A cascade connection is made by an inductive transmitter that corresponds to its output Servo motor driven. This drives with the interposition of a translation, which is an increased Torque generated, a more powerful inductive ίο remote transmitter, which is now able to turn to control a more powerful servo motor.

Derartige Kaskadenschaltungen sind schon bei Fernübertragungssystemen mit sogenannten Drehmeldern bekannt. Diese Drehmelder unterscheiden sich von den induktiven Ferngebern, von denen bei der Erfindung Gebrauch gemacht wird, dadurch, daß sie nicht einen einphasigen Wechselstrom, sondern einen dreiphasigen Wechselstrom abgeben, bei dem die einzelnen Phasenspannungen verändert werden. Einen solchen Drehmelder erhält man z. B., wenn man in Abb. 1 die Wicklung 2 mit einphasigem Wechselstrom erregt und an die drei Wicklungen im Stator r die drei Phasenspannungen abnimmt. Als Empfänger dient dann ein entsprechendes System. Die ankommenden drei Phasenspannungein werden dem Stator des Empfängers zugeführt und dem Rotor 2 dieselbe Wechselspannung wie dem Rotor des Gebers. Der Empfängerrotor stellt sich dann selbsttätig in die gleiche Stellung wie der Rotor des Gebers.Such cascade connections are already used in remote transmission systems with so-called resolvers known. These resolvers differ from the inductive teletransmitters, from those at the invention is made use of, in that it is not a single-phase alternating current, but deliver a three-phase alternating current, in which the individual phase voltages are changed. Such a resolver is obtained z. B. If you see the winding 2 with single-phase in Fig. 1 Alternating current is excited and the three phase voltages are applied to the three windings in the stator r decreases. A corresponding recipient then serves as the recipient System. The incoming three phase voltages are fed to the stator of the receiver and the rotor 2 the same alternating voltage as the rotor of the encoder. The receiver rotor is then automatically in the same position as the rotor of the encoder.

Reicht die übertragene Leistung nicht aus, um den Rotor des Gebers sicher einzustellen, so wird die im Rotor 2 induzierte Wechselspannung dazu benutzt, einen Servomotor anzutreiben, der den Rotor so lange dreht, bis die in ihm induzierte Spannung den Wert Null erreicht hat. In diesem Fall hat der Rotor die vom Geber vorgegebene Stellung erreicht. Es ist nun bei dieser Einrichtung bekannt, dann, wenn die im Rotor des Empfängers induzierte Spannung zu klein ist, um unmittelbar den Servomotor für die Betätigung des Empfängers zu steuern, durch sie zunächst einen kleineren Servomotor zu steuern, der einen kräftigeren Geber verdreht, der nun wieder einen entsprechend stärleeren Servomotor zur Verdrehung des Rotors betätigt.If the transmitted power is not sufficient to safely set the encoder rotor, then the alternating voltage induced in the rotor 2 is used to drive a servomotor that controls the The rotor rotates until the voltage induced in it has reached zero. In this In this case, the rotor has reached the position specified by the encoder. It is now with this facility known, when the voltage induced in the rotor of the receiver is too small to immediately to control the servomotor for the actuation of the receiver, through them initially a smaller one To control the servomotor, which turns a more powerful encoder, which now again empties a correspondingly stronger one Servomotor actuated to turn the rotor.

~ Wird dieses Prinzip auf die induktiven Ferngeber mit einphasigem Ausgang übertragen, auf welche sich die Erfindung bezieht, so> erhält man das in Abb. 2 dargestellte Schema. In dieser Abbildimg ist mit 3 ein netzerregter induktiver Ferngeber gemäß Abb. 1 gezeichnet. Di« von ihm abgegebene Spannung steuert unmittelbar einen Zweiphaseninduktionsmotoir 5, der aus dem Netz erregt~ If this principle is transferred to the inductive teletransmitters with single-phase output, on to which the invention relates, the diagram shown in FIG. 2 is obtained. In this picture there is a line-excited inductive remote transmitter with 3 drawn according to Fig. 1. The voltage it emits directly controls a two-phase induction motor 5, who excited from the network

wird. Der Ausgang dieses Motors 7 ist einem Getriebe 7' zugeführt, das nach entsprechender Erhöhung des Drehmomentes bei 7" einen zweiten kräftigeren induktiven Ferngeber 4 steuert. Dieser wiederum wirkt auf einen leistungsstärkeren Servomotor 6, der der ersten Anordnung also kaskadenförmig nachgeschaltet ist. Der Servermotor 6 führt den Meß sender 4 dadurch zurück, daß er den S tänder von 4 gemäß der Läuferdrehung von 6 nachdreht. Die dann im Meß sender 4 vorübergehend auftretende Spannung speist den Servomotor 6. Sein Abtrieb 9 läuft somit dem Abtrieb 7 des ersten Servomotors 5 kraftgebend nach. Es ergibt sich dann aber keine Stellungsübertragung für die Stellung des Gebers. 3, sondern der Weg des Abtriebes 9 stellt das Zeitintegral des Ausschlages des Gebers 3 dar.will. The output of this motor 7 is fed to a transmission 7 ', which after a corresponding increase of the torque at 7 "controls a second, more powerful inductive remote transmitter 4. This in turn acts on a more powerful servomotor 6, that is to say that of the first arrangement is cascaded downstream. The server engine 6 leads the measuring transmitter 4 back in that he the S stand of 4 according to the rotor rotation rotates from 6. The voltage then temporarily occurring in the measuring transmitter 4 feeds the Servomotor 6. Its output 9 thus follows the output 7 of the first servomotor 5 in a power-generating manner. However, there is then no position transfer for the position of the transmitter. 3, but the Travel of the output 9 represents the time integral of the deflection of the encoder 3.

Eine Stellungsübertragung ergibt sich, wenn gemäß dem Vorschlag der Erfindung bei einer derartigen Kaskadenanordnung von induktiven Ferngebern und; Servomotoren auf den- Eingangsservomotor der Kaskade die Differenz der Spannung des Eingangsfernsenders und eines weiteren Ferngebers wirken, der die Stellung des Ausgangsservomotors abbildet. Eine solche Anordnung ist in Abb. 3 dargestellt. Mit 3 ist wieder der Eingangsferngeber bezeichnet, der auf die Kaskadenanordnung 5 bis 8 wirkt. Diese entspricht derjenigen nach Abb. 2 und ist durch den mit S bis 8 bezeichneten Kasten angedeutet. 9 ist der Abtrieb des Servomotors 6 mit verstärktem Drehmoment am Ende der Kaskade. Dieser Abtrieb verstellt wieder einen weiteren induktiven Ferngeber 3', der dem Ferngeber 3 enitgegengeschaltet ist, so daß am Eingang der Kaskade die Differenz der beiden von diesen Ferngebern erzeugten Spannungen wirken, go Dies hat zur Folge, daß eine stellungsgetreue Übertragung der Bewegung des Eingangsferngebers auf den Servomotor mit einer beliebigen Übersetzung erreicht wird^ bei der die Regelgeschiwindigkeit und Einstellung unabhängig von der mechanischen Belastung des Servomotors ist.A position transfer results when according to the proposal of the invention in such a Cascade arrangement of inductive remote transmitters and; Servomotors on the input servomotor the cascade is the difference between the voltage of the input remote transmitter and another remote transmitter act, which maps the position of the output servomotor. Such an arrangement is in Fig. 3 shown. With 3 the input remote transmitter is again referred to, which is on the cascade arrangement 5 to 8 works. This corresponds to that of Fig. 2 and is denoted by S to 8 Box indicated. 9 is the output of the servo motor 6 with increased torque on End of the cascade. This output adjusts another inductive transmitter 3 ', the Remote transmitter 3 is switched on, so that at the entrance the cascade is affected by the difference between the two voltages generated by these teletransmitters, go This has the consequence that a true-to-position transmission of the movement of the input remote transmitter the servomotor can be reached with any gear ratio at which the control speed and setting is independent of the mechanical load on the servomotor.

Claims

Claim:

Servomotor arrangement for displaying the deflection of an inductive remote transmitter increased torque, in which the inductive remote transmitter uses an induction motor as Servo motor and this further inductive remote transmitter and induction motors fed by these feed as servo motors in cascade, characterized in that the difference of the cascade on the input servo motor The voltage of the input remote transmitter and another remote transmitter affect the position of the output servomotor.

Considered publications: German patent specifications No. 425 109, 430 896, 346; "5

ATM sheet V. 3822-2 from June 1935.

1 sheet of drawings