DE970179C - Circuit for reducing or eliminating the static control error in pipe fine regulators - Google Patents

Circuit for reducing or eliminating the static control error in pipe fine regulators

Info

Publication number
DE970179C
DE970179C DES15830D DES0015830D DE970179C DE 970179 C DE970179 C DE 970179C DE S15830 D DES15830 D DE S15830D DE S0015830 D DES0015830 D DE S0015830D DE 970179 C DE970179 C DE 970179C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
circuit
tube
grid
regulators
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES15830D
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Ernst Ludwig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DES15830D priority Critical patent/DE970179C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE970179C publication Critical patent/DE970179C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices

Description

Schaltung zur Verminderung bzw. Beseitigung des statischen Regelfehlers bei Röhrenfeinreglern Der gewöhnliche Röhrenfeinregler, wie er vorzugsweise für die Regelung des Erregerstromes elektrischer Maschinen benutzt wird, arbeitet als stetig veränderlicher ohmscher Widerstand im Verbraucherkreis. Die Größe des Widerstandes, den der Röhrenregler darstellt, hängt in jedem Augenblick ab von der Spannung zwischen dem Gitter und der Kathode der Eingangsröhre. Daraus folgt, daß jeder von dem Regler ausgeübte Regeleinfluß eine Abweichung der Gitterspannung von ihrem Normalwert erfordert. Je nachdem, wie empfindlich der Regler ist, verläuft die Kennlinie, die die Abhängigkeit des Stromes im Verbraucherkreis von der Gitterspannung angibt, mehr oder weniger steil, und von der Steilheit dieser Kennlinie hängt dann diejenige Abweichung der Gitterspannung und damit der regelnden Spannung ab, die bei einem bestimmten Regelvorgang nicht ausgeglichen werden kann. Der Regler besitzt also gewöhnlich eine sogenannte statische Regelkennlinie.Circuit for reducing or eliminating the static control error for tube fine regulators The usual tube fine regulator, as it is preferred for the regulation of the excitation current of electrical machines is used, works as constantly changing ohmic resistance in the consumer circuit. The size of the resistance, which the tube regulator represents depends at each moment on the voltage between the grid and the cathode of the input tube. It follows that everyone from the regulator exerted control influence requires a deviation of the grid voltage from its normal value. Depending on how sensitive the controller is, the characteristic that defines the dependency runs of the current in the consumer circuit from the grid voltage indicates more or less steep, and the deviation of the depends on the steepness of this characteristic Grid voltage and thus the regulating voltage that occurs during a certain regulating process cannot be balanced. The controller usually has a so-called static control characteristic.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den erwähnten statischen Regelfehler zu beseitigen oder wenigstens zu vermindern. Es ist bekannt, zu diesem Zweck eine sogenannte Rückführung zu benutzen, d. h. eine Größe, die dem Ausgangskreis des Reglers entnommen wird und bei Änderungen des Regelzustandes den Regler in dem gleichen Sinn beeinflußt wie diej enige Änderung der regelnden Größe, die die Änderung im Ausgangskreis hervorgerufen hat. Da hierbei der Regler eine Kennlinie unendlich großer Steigung bekommen kann, so besteht die Gefahr, daß in ihm Pendelungen einsetzen. Bei einer bekannten Anordnung ist deshalb ein Zeitelement vorgesehen, welches dafür sorgt, daß die rückführende Größe bei einer Änderung des Regelzustandes erst mit einer gewissen Verzögerung auftritt. Bei der bekannten Anordnung handelt es sich um einen Drehzahlregler, bei dem die frequenzabhängige Regelgröße dem Anodenkreis eines Detektorrohres zugeführt und in einen entsprechenden Gleichspannungsabfall an einem Widerstand umgewandelt wird. Die Detektorröhre enthält dabei auch ein Steuergitter, dem die zur Rückführung dienende, bei Änderungen verzögert auftretende Spannung zugeführt wird.The invention is based on the object of the mentioned static Eliminate or at least reduce rule errors. It is known about this Purpose of using a so-called return, d. H. a quantity that corresponds to the starting circle of the controller is taken and if the control status changes, the controller in the same sense as any change in the regulating variable that affects the change has caused in the starting circle. Because here the controller has an infinite characteristic can get a large slope, there is a risk that oscillations begin in it. In a known arrangement, a time element is therefore provided which is used for this ensures that the returning variable is only with a change in the control status a certain delay occurs. With the known arrangement it is a speed controller in which the frequency-dependent controlled variable fed to the anode circuit of a detector tube and into a corresponding DC voltage drop is converted to a resistor. The detector tube also contains a control grid, to which the voltage used for feedback, which occurs with a delay in the event of changes is fed.

Gemäß der Erfindung wird im Gegensatz hierzu die die Rückführung bewirkende Spannung im Gitterkreis der Eingangsröhre der Regelspannung überlagert. Hierdurch ergeben sich gegenüber der bekannten Anordnung eine Reihe wichtiger Vorteile. Eine mit einem Steuergitter ausgerüstete Detektorröhre, wie sie bei der bekannten Anordnung verwendet wird, besitzt einen verhältnismäßig großen Durchgriff. Das bedingt aber, daß auch die zur Rückführung benutzte Spannung einen ziemlich großen Wert haben muß. Aus diesem Grunde verwendet die bekannte Schaltung zur Erzeugung der Rückführungsspannung auch einen Spannungsteiler, der dem Erregerkreis der zu regelnden Maschine parallel geschaltet ist. Ein solcher Spannungsteiler ruft naturgemäß einen fühlbaren Leistungsverlust hervor, so daß die Empfindlichkeit der Regelung beeinträchtigt wird. Das gleiche gilt für den Fall, daß man die Rückführungsspannung einem im Ausgangskreis selbst liegenden Widerstand entnimmt. Bei einem Röhrenregler, bei dem die regelnde Spannung dem Steuergitter der Eingangsröhre zugeführt wird, kann eine Röhre sehr viel geringeren Durchgriffs, insbesondere eine Mehrgitterröhre, verwendet werden. Da die Rückführungsspannung ebenfalls dem Steuergitterkreis zugeführt wird, so kann sie wesentlich kleiner sein als die Rückführungsspannung, die bei der bekannten Anordnung nötig ist. Die Entnahme dieser Rückführungsspannung von einem im Ausgangskreis liegenden Meßwiderstand stellt daher keinen fühlbaren Leistungsverlust dar. Die Kleinheit der zur Rückführung erforderlichen Spannung ist aber bei Röhrenfeinreglern auch noch aus einem anderen Grunde sehr wichtig. Je größer nämlich diese Spannung ist, um so größer werden die Potentialdifferenzen zwischen der Kathode des Endrohres und dem Gitter der Eingangsröhre. Große Potentiale rufen aber hier leicht Kriechströme hervor, die bei der außerordentlichen Empfindlichkeit der höhrenfeinregler, die j a letzten Endes Gleichstromverstärker darstellen, bereits die Regelung merklich beeinflußen können.In contrast to this, according to the invention, the one which brings about the return Voltage in the grid circle of the input tube superimposed on the control voltage. Through this there are a number of important advantages over the known arrangement. One equipped with a control grid detector tube, as in the known arrangement is used, has a relatively large penetration. But that requires that the voltage used for the return also have a fairly large value got to. For this reason, the known circuit is used to generate the feedback voltage also a voltage divider, which is parallel to the excitation circuit of the machine to be controlled is switched. Such a voltage divider naturally causes a noticeable loss of power so that the sensitivity of the control is impaired. The same applies in the event that the feedback voltage is used in the output circuit itself takes from lying resistance. With a tube regulator in which the regulating voltage is fed to the control grid of the input tube, a tube can be much smaller Pass-through, in particular a multi-grid tube, can be used. As the feedback voltage is also fed to the control grid circuit, it can be much smaller than the feedback voltage required in the known arrangement. The removal this feedback voltage is provided by a measuring resistor located in the output circuit therefore does not represent a noticeable loss of performance. The smallness of the required for return There is another reason why there is a lot of tension in tube regulators important. The greater this voltage, the greater the potential differences between the cathode of the end tube and the grid of the input tube. Great potential but easily cause leakage currents here, which is the case with the extraordinary sensitivity the fine tuning controls, which in the end represent DC amplifiers, already can noticeably influence the regulation.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung wiedergegeben. In Fig. i ist mit i der Anker einer Gleichstrommaschine dargestellt, deren Spannung konstant gehalten werden soll. Zu diesem Zweck ist an die Erregerwicklung 2 - ein Feinregler, bestehend im wesentlichen aus der Eingangsröhre 3 und der Endröhre q., angeschlossen. An dem Gitter der Eingangsröhre 3 liegt die Ankerspannung der Gleichstrommaschine, die bis auf einen geringen Restbetrag von der Vergleichsspannung 5 kompensiert wird. Jede Röhre besitzt eine eigene Anodenspannungsquelle 6 bzw. 7, um unerwünschte Kopplungen zu vermeiden. Die Gitterspannung des Ausgangsrohres setzt sich in bekannter Weise zusammen aus dem Spannungsabfall an dem im Anodenkreis des Eingangsrohres 3 liegcnden Widerstand ii und einem an dem. Spannungsteiler S abgegriffenen Teil der Anodenspannung des Eingangsrohres.In the drawing, an embodiment of the arrangement according to the invention is shown. In Fig. I, the armature of a DC machine is shown with i, the voltage of which is to be kept constant. For this purpose, a fine regulator, consisting essentially of the input tube 3 and the end tube q., Is connected to the excitation winding 2. The armature voltage of the DC machine is applied to the grid of the input tube 3 and is compensated for by the comparison voltage 5 with the exception of a small remainder. Each tube has its own anode voltage source 6 or 7 in order to avoid undesired coupling. The grid voltage of the output pipe is made up in a known manner from the voltage drop across the resistor ii located in the anode circuit of the input pipe 3 and one across the resistor. Voltage divider S tapped part of the anode voltage of the input pipe.

In den Stromkreis der Erregerwicklung 2 und des Ausgangsrohres .4 ist nun ein Widerstand q eingeschaltet, an dem somit eine dem Erregerstrom proportionale Gleichspannung auftritt. Die Größenordnung dieser Spannung beträgt etwa o,i bis o,2 Volt. Man erkennt, daß der Widerstand 9 mit dem Eingangskreis der Röhre 3 so verbunden ist, daß die an ihm abgegriffene Spannung das Potential des Gitters bei wachsendem Erregerstrom in negativer Richtung verschiebt. Eine solche Verschiebung des Gitterpotentials der Eingangsröhre ruft aber wiederum ein Steigen des Stromes im Ausgangskreis hervor. Parallel zu dem Widerstand 9 liegt ein an sich bekannter Zeitverzögerungskreis, bestehend aus dem Kondensator io und dem Vorwiderstand i2. Ändert sich also der Ausgangsstrom des Feinreglers, so tritt die an dem Widerstand 9 abgegriffene Spannung in dem Gitterkreis der Eingangsröhre erst nach Ablauf einer bestimmten Zeit in Erscheinung.In the circuit of the excitation winding 2 and the output pipe .4 a resistor q is now switched on, at which a resistor that is proportional to the excitation current DC voltage occurs. The order of magnitude of this voltage is about 0.1 to o, 2 volts. It can be seen that the resistor 9 with the input circuit of the tube 3 so is connected that the voltage tapped at it the potential of the grid at increasing excitation current shifts in the negative direction. Such a shift of the grid potential of the input tube causes the current to rise again in the starting circle. In parallel with the resistor 9 there is a known one Time delay circuit, consisting of the capacitor io and the series resistor i2. If the output current of the fine regulator changes, it occurs at the resistor 9 tapped voltage in the grid circle of the input tube only after a certain time in appearance.

Fig. 2 zeigt an Hand eines Diagramms den Ablauf des Regelvorganges. Die Kurve A stellt die statische Charakteristik des Röhrenreglers JE = f (Ug) dar. Im Ruhezustand möge die Gitterspannung Ugo vorhanden sein, die zum Teil aus dem Spannungsabfall UR, gebildet wird, welcher durch den gerade fließenden Erregerstrom JE, an dem Widerstand 9 hervorgerufen wird und bei dem betrachteten Ruhezustand in gleicher Größe auch an dem Kondensator io vorhanden ist. Ändert sich jetzt die Gitterspannung um den Wert 4 L% g, so verschiebt sich der Arbeitspunkt C zunächst längs der statischen Kennlinie A, wobei der Erregerstrom von dem Wert JE, aus wächst. Nach einiger Zeit tritt die durch das Wachsen des Erregerstromes bedingte Erhöhung des Spannungsabfalles an dem Widerstand 9 auch an dem Kondensator io und damit an dem Gitter der Eingangsröhre in Erscheinung, so daß sich die Kennlinie parallel zu sich selbst verschiebt, bis bei richtiger Abgleichung der Verhältnisse in der Lage B wieder Gleichgewicht eingetreten ist. Der neue Arbeitspunkt ist jetzt D. Er liegt auf der verschobenen Kennlinie, genau über dem Arbeitspunkt C. Der entsprechende Erregerstrom ist JE2, der an dem Widerstand 9 den Spannungsabfall UR2 hervorruft. Die Spannungsänderung d Ug, die den Regelvorgang ursprünglich ausgelöst hatte und die an sich einen Regelfehler darstellt, wird auf diese Weise völlig kompensiert. Es ist somit bei einer Gleichgewichtsstörung der Regelanordnung scharf zwischen zwei mit verschiedener Geschwindigkeit ablaufenden Vorgängen zu unterscheiden: i. statische Ausreglung des gestörten Gleichgewichtszustandes mit einem vorübergehend bestehenbleibenden Restfehler d Ug, 2. allmählicher Ersatz des Regelfehlers durch die über zeitverzögernde Glieder wirkende Selbstverstellung, welche so bemessen ist, daß sie den Regelfehler gerade aufhebt (astatische Regelung).Fig. 2 shows the sequence of the control process on the basis of a diagram. Curve A represents the static characteristics of the tube regulator JE = f (Ug). In the idle state, the grid voltage Ugo may be present, which is partly formed from the voltage drop UR, which is caused by the excitation current JE, which is flowing at the resistor 9 and is also present in the same magnitude at the capacitor io in the idle state under consideration. If the grid voltage now changes by the value 4 L% g, the operating point C initially shifts along the static characteristic curve A, with the excitation current growing from the value JE. After some time, the increase in the voltage drop across resistor 9, caused by the growth of the excitation current, also appears on capacitor io and thus on the grid of the input tube, so that the characteristic curve shifts parallel to itself until the ratios are properly balanced in position B equilibrium has been re-established. The new working point is now D. It lies on the shifted characteristic curve, exactly above the working point C. The corresponding excitation current is JE2, which causes the voltage drop UR2 at the resistor 9. The voltage change d Ug, which originally triggered the control process and which in itself represents a control error, is completely compensated for in this way. In the event of a disturbance in the equilibrium of the control system, a clear distinction must be made between two processes running at different speeds: i. static compensation of the disturbed state of equilibrium with a temporary remaining residual error d Ug, 2. gradual replacement of the control error by the self-adjustment acting via time-delaying elements, which is dimensioned in such a way that it just eliminates the control error (astatic control).

Aus der Theorie des Regelvorganges ergibt sich, daß Kippschwingungen nur bei bestimmter Bemessung der Zeitkonstanten für die Selbstverstellung vermieden werden können. Überschlägig läßt sich sagen, daß die Zeitkonstante der Selbstverstellung gleich oder größer sein muß als die Zeitkonstante des statischen Regelvorganges.The theory of the control process shows that tilting vibrations only avoided with a certain dimensioning of the time constants for the self-adjustment will can. It can roughly be said that the time constant of the self-adjustment must be equal to or greater than the time constant of the static control process.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: I. Schaltung zur Verminderung bzw. Beseitigung des statischen Regelfehlers bei Röhrenfeinreglern mittels einer zeitverzögert einsetzenden Rückführung, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rückführung bewirkende Spannung (UR) im Gitterkreis der Eingangsröhre (3) der Regelspannung (U") überlagert wird. PATENT CLAIMS: I. Circuit to reduce or eliminate the static control error in tube fine regulators by means of a time-delayed onset Feedback, characterized in that the voltage causing the feedback (UR) is superimposed on the control voltage (U ") in the grid circle of the input tube (3). 2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungsspannung (UR) an einem im Ausgangskreis des Reglers liegenden Widerstand (9) abgegriffen wird. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften N'r. 665 866, 642 199, 514 398, 69o 617; Siemens Zeitschrift, 1937, Heft 2, S. 49 bis 52.2. A circuit according to claim I, characterized in that the feedback voltage (UR ) is tapped off at a resistor (9) located in the output circuit of the regulator. Considered publications German patents N'r. 665 866, 642 199, 514 398, 69o 617; Siemens magazine, 1937, issue 2, pp. 49 to 52.
DES15830D 1939-06-30 1939-06-30 Circuit for reducing or eliminating the static control error in pipe fine regulators Expired DE970179C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES15830D DE970179C (en) 1939-06-30 1939-06-30 Circuit for reducing or eliminating the static control error in pipe fine regulators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES15830D DE970179C (en) 1939-06-30 1939-06-30 Circuit for reducing or eliminating the static control error in pipe fine regulators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE970179C true DE970179C (en) 1958-08-28

Family

ID=7474942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES15830D Expired DE970179C (en) 1939-06-30 1939-06-30 Circuit for reducing or eliminating the static control error in pipe fine regulators

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE970179C (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE514398C (en) * 1926-08-04 1930-12-11 Electrical Res Prod Inc Regulators for electrical machines
DE642199C (en) * 1932-06-19 1937-02-26 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Device for achieving a specific speed characteristic, in particular for eliminating the drop in speed in engines
DE665866C (en) * 1933-07-30 1938-10-07 Koch & Sterzel Akt Ges Device for recording the deviations of a changing electrical quantity (actual quantity) from another electrical quantity (target quantity)
DE690617C (en) * 1933-10-01 1940-04-30 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Device for regulating winding devices driven by an electric motor for rolled metal strip by a control element which is influenced by the slack of the metal strip to be wound

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE514398C (en) * 1926-08-04 1930-12-11 Electrical Res Prod Inc Regulators for electrical machines
DE642199C (en) * 1932-06-19 1937-02-26 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Device for achieving a specific speed characteristic, in particular for eliminating the drop in speed in engines
DE665866C (en) * 1933-07-30 1938-10-07 Koch & Sterzel Akt Ges Device for recording the deviations of a changing electrical quantity (actual quantity) from another electrical quantity (target quantity)
DE690617C (en) * 1933-10-01 1940-04-30 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Device for regulating winding devices driven by an electric motor for rolled metal strip by a control element which is influenced by the slack of the metal strip to be wound

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1497703B1 (en) Circuit arrangement for voltage regulation by means of a voltage divider
DE2905583A1 (en) DEVICE FOR COMPENSATING THE REINFORCEMENT OF A CIRCUIT ARRANGEMENT WITH A CURRENT COUNTER-LOOP
DE2305291C3 (en) Control circuit for regulating the amplitude of a signal
DE2510837A1 (en) DEVICE FOR THE REGULATION OF DEAD-TIME REGULAR ROUTES
DE2165635A1 (en) ARRANGEMENT FOR OPTIMAL ADJUSTMENT OF THE BLADES OF WATER TURBINES
DE2301824A1 (en) SAW TOOTH GENERATOR
DE1192317B (en) Digital peak voltmeter
DE970179C (en) Circuit for reducing or eliminating the static control error in pipe fine regulators
DE2008253A1 (en) Driver stage
DE1299452B (en) Stabilization of low-delay regulation or control lines
DE2822897C2 (en)
DE1814891C3 (en) Constant current regulator for an electrical consumer
DE947807C (en) Non-linear symmetrical quadrupole
DE1523526A1 (en) Controller with integral component in the output signal
DE758665C (en) Arrangement for speed control of direct current motors, which are fed with constant current in the armature circuit via grid-controlled steam or gas discharge paths
DE4038857A1 (en) Regulating path for DC motor armature current regulation - uses inverse transmission function component across PI regulator to compensate for nonlinearity
EP0067891B1 (en) Arrangement for stabilizing the rotational speed of a direct current shunt-wound motor in case of variations of the power supply voltage
DE968495C (en) Control arrangement using an adjustment bridge, in whose diagonal branch the adjustment motor is located
DE1576085C3 (en) Control device for prime movers
WO2010034532A1 (en) Current control system and method for controlling a current
DE1463686C (en) Circuit arrangement for keeping the electrical size of a component constant
DE752411C (en) Arrangement for regulating the speed or the generated frequency of electrical machines
DE1292910B (en) Electric tension control device for a winder
DE1050421B (en)
DE1189634B (en) Arrangement for damping the actuating process of a two-phase induction motor used as a servomotor