DE1062799B - Steuerschaltung zur Einstellung der Drehzahl der Teilmotoren von Mehrmotorenantrieben - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 21 c 62/30

INTERNATIONALE KL.

PATENTAMT H 02p; G 05g

B37603VIIIb/21c

ANMELDETAG: 21.OKTOBER 1955

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

6. AUGUST 1959

Bei drehzahlgeregelten Mehrmotorenantrieben muß das Drehzahlverhältnis zwischen zwei aufeinanderfolgenden Antrieben beliebig einstellbar sein, wobei eine Einstellung des Drehzahlverhältnisses an irgendeiner Stelle des Mehrmotorenantriebes keine Änderung der Drehzahl Verhältnisse ■ an den anderen Antriebsstellen herbeiführen darf.

Zur Durchführung dieser Regelaufgabe wird bei einem bekannten Verfahren die Drehzahl jedes Teilmotors mit je einem unabhängig einstellbaren Sollwert verglichen, so daß jeder Teilmotor mit der zugehörigen Regeleinrichtung für sich einen, geschlossenen Regelkreis bildet. Eine solche Einzelregelung hat jedoch den Nachteil, daß bei einer Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen zwei Teilmotoren auch die Drehzahl jedes folgenden Teilmotors von Hand geändert werden muß, weil jede Drehzahl sowohl in das vorhergehende als auch in das nachgeordnete Drehzahlverhältnis eingeht.

Es ist weiterhin ein Regelverfahren für Mehrmotorenantriebe bekannt, bei dem nur dem ersten Teilmotor ein einstellbarer Sollwert zugeordnet ist, während der Sollwert für den jeweils folgenden Teilmotor durch den Istwert des vorhergehenden Teilmotors gebildet wird. Eine derartige sogenannte Kaskadenregelung hat jedoch wiederum den Nachteil, daß sich durch Laständerungen hervorgerufene Regelvorgänge auch durch alle nachfolgenden Regelkreise fortpflanzen und demgemäß eine unerwünschte Unruhe in den Mehrmotorenantrieb bringen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung zur Einstellung der Drehzahl der Teilmotoren von Mehrmotorenantrieben, deren Teilmotoren mit voneinander unabhängigen Regeleinrichtungen versehen sind, wobei der Sollwertgeber eines jeden Teilmotors durch je einen Verstellmotor verstellt wird. Sie macht sich zur Aufgabe die vorstehend erwähnten Nachteile der Einzel- und Kaskadenregelung zu beseitigen, was erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß jeder Verstellmotor außer den zugehörigen Sollwertgeber gleichzeitig noch einen Spannungsteiler, und zwar um gleiche Verstellwege verstellt, über den die Ankerspannung des Verstellmotors abgegriffen wird, und daß jedem Verstellmotor je ein Steuerschalter zugeordnet ist, durch den bei Abgabe eines Steuerkommandos nicht nur der zugehörige sondern auch die folgenden Verstellmotoren bzw. Spannungsteiler an Spannung gelegt werden.

Bei dieser Steuerschaltung wird demnach nicht wie bei der Kaskadcnregelung der Sollwert für einen Teilmotor von dem Istwert des vorangehenden Teilmotors gebildet, sondern jedem Teilmotor ein Sollwert einer von den Regeleinrichtungen der anderen Teilmotoren unabhängigen Regeleinrichtung zuge-Steuerschaltung zur Einstellung der Drehzahl der Teilmotoren von Mehrmotorenantrieben

Anmelder:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22

Dr.-Ing. Siegfried Nahrgang, Mannheim-Feudenheim, ist als Erfinder genannt worden

ordnet, so daß Ausgleichsvorgänge bei Belastungsänderungen nicht mehr über die Regeleinrichtungen der folgenden Teilmotoren fortgepflanzt werden, jedoch im Gegensatz zur Einzelregelung bei Einstellung eines Sollwertes eines Teilmotors auch die Sollwerte der nachfolgenden Teilmotoren entsprechend dem geänderten Drehzahlverhältnis selbsttätig geändert werden.

Diese Steuerschaltung besitzt auch ohne den verhältnismäßig hohen technischen Aufwand der Einzelregelung von Mehrmotorenantrieben noch den Vorteil, daß die Drehzahlverhältnisse durch Festlegung der Einstellung der Sollwertgeber und damit der absoluten Drehzahl eindeutig reproduzierbar sind, so daß, wenn ein Programm nach längerem Fahren anderer Programme erneut zu fahren ist, die Wiedereinstellung leicht durchgeführt werden kann.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem es sich um einen Mehrmotorenantrieb mit drei Teilmotoren handelt.

Jedem der drei Teilmotoren Ml, M 2, MZ des Mehrmotorenantriebes ist ein als Spannungsteiler ausgebildeter Sollwertgeber 11 bzw. 21 bzw. 31 zugeordnet, der mit den zu einer Stromquelle konstanter Spannung führenden Anschlüssen 1, 2 verbunden ist.

Bei dem ersten Teilmotor M1 wird die an den Anschlüssen 10 abgegriffene Sollwertspannung des Sollwertgebers 11 in dem Regler Rl mit der dem Istwert entsprechenden Spannung einer mit dem Teilmotor M1 gekuppelten Tachodynamo TDl verglichen. Der Regler R1 steuert eine Ankerstromquelle A1 des Teilmotors Ml.

In gleicher Weise arbeiten auch bei dem zweiten und dritten Teilmotor M2, MZ die Sollwertgeber 21, 31 über Anschlüsse 20 bzw. 30 mit der zugehörigen

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Regeleinrichtung R2, A2, TD2 bzw. R3, A3, TD 3 zusammen.

Die Verstellung der Schleifkontakte der Sollwertgeber 11, 21, .31 erfolgt durch je einen als Gleichstrommotor ausgebildeten Verstellmotor 12 bzw. 22 bzw, 32. Jeder dieser Verstellmotoren 12, 22, 32 verstellt gleichzeitig noch je einen Schleifkontakt zusätzlicher. Spannungsteiler 13, 23, 33, wobei die Ankerspannung jedes der Verstellmotoren 12, 22, 32 von dem zugehörigen Spannungsteiler 13 bzw. 23 bzw. 33 abgegriffen wird. . ^;

Die zusätzlichen Spannungsteiler 13, 23, 33 sind einerseits mit einem gemeinsamen Anschluß 3 zweier Gleichstromquellen 41, 42 gleicher' und konstanter' Spannung und andererseits mit einem Leiter 35 verbunden, in dem als Polumschalter ausgebildete Steuerschalter 14, 24, 34 in Reihe angeordnet sind. In der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung der Steuerschalter 14, 24, 34 sind die Spannungsteiler 13, 23, 33 von den Gleichstromquellen 41, 42 abgeschaltet. Durch die Steuerschalter 14, 24, 34 kann weiterhin der mittlere Leiter 35 entweder über den Leiter 36 mit dem Anschluß 4 der Gleichstromquelle 41 oder über den Leiter 37. mit dem Anschluß 4' der Gleichstromquelle 42· verbunden werden, -wodurch die eingeschalteten Verstellmotoren in dem einen Fall einen Rechtslauf und in dem anderen Falle einen Linkslauf erhalten.

Sowohl für die Sollwertspannungsteiler 11, 21, 31 als auch für die mit den Verstellmotoren 12, 22, 32 verbundenen.Spannungsteiler 13, 23, 33 werden lineare Widerstände verwendet. Weiterhin ist die Anordnung so getroffen, daß die Spannungsteilerpaare 11 , 13, und 21, 23 sowie 31, 33 gleich lange Verstellwege erhalten, also in der gleichen Zeit von Anfang bis zum Ende durchlaufen werden. Man erreicht hierdurch, daß an den Spannungsteilern 13, 23, 33 immer der gleiche Prozentsatz der Gesamtspannung wie an den zugehörigen Sollwertspannungsteilern 11, 21, 31 abgegriffen wird. Infolgedessen werden alle Verstellmotoren 12, 22 32 mit Drehzahlen laufen, die immer proportional, den am zugehörigen Sollwertgeber abgegriffenen Teilspannungen sind.

Soll nun beispielsweise das Drehzahlverhältnis zwischen den den Sollwertgebern 11, 21 zugeordneten Teilmotoren Ml, M2 geändert werden, dann muß der Steuerschalter 24 betätigt werden, und zwar wird dadurch, je nachdem ob das Drehzahlverhältnis größer oder kleiner werden soll, der mittlere Leiter 35 mit dem Leiter 36 oder mit dem Leiter 37 verbunden. Durch die Betätigung des Steuerschalters 24 in der genannten Weise wird der Spannungsteiler 23 und damit auch der Verstellmotor 22 an Spannung gelegt, wodurch der Sollwertgeber 21 von dem nunmehr laufenden Verstellmotor 22 auf den gewünschten neuen Wert eingestellt wird. Gleichzeitig erhält auch der Spannungsteiler 33 bzw. der Verstellmotor 32 über den in der Ruhestellung verbliebenen Steuerschalter 34 und den umgelegten Steuerschalter 24 Spannung. Der Verstellmotor 32 verstellt dann seinen Sollwertgeber 31 ebenfalls in der gleichen Richtung. Der Verstellmotor 12 wird dagegen nicht zum Anlaufen kommen, da dessen Spannungsteiler 13 durch den in der Ruhestellung verbliebenen Steuerschalter 14 nicht mti den Gleichstromquellen 41, 42 verbunden ist. Sobald das gewünschte Drehzahlverhältnis eingestellt ist, wird der Schalter 24 wieder in die aus der Zeichnung ersichtliche Ruhestellung gebracht.

Der Umstand, daß die Verstellmotoren 22, 32 mit Drehzahlen und damit mit Verstellgeschwindigkeiten gelaufen sind, die der jeweiligen Sollwertgeberstellung proportional waren, hat zur Folge, daß das Drehzahlverhältnis zwischen den den Sollwertgebern 21, 31 zugeordneten Teilmotoren M 2, M 3 unverändert bleibt, obwohl sich die absoluten Werte der Drehzahlen dieser Antriebe geändert haben. Verändert wurde nur, wie gewünscht, das Drehzahlverhältnis zwischen dem Teilmotor Ml und dem Teilmotor M2. Bekanntlich ist die Drehzahl eines Gleichstromnebenanschlußmotors bei festgehaltener Erregung nur näherungsweise proportional der angelegten Ankerspannung. In Wirklichkeit ist von dieser noch der innere Spannungsabfall im Anker abzuziehen. Diesem Umstand kann dadurch Rechnung getragen werden, daß in den Stromkreis für die Ankerspannungen eine zusätzliche Spannungsquelle eingeführt wird, die diese inneren Spannungsabfälle kompensiert.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuerschaltung zur Einstellung der Drehzahl der Teilmotoren von Mehrmotorenantrieben, deren Teilmotoren mit voneinander unabhängigen Regeleinrichtungen versehen sind, wobei der Sollwertgeber eines jeden Teilmotors durch je einen Verstellmotor verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder A^erstellmotor (12, 22, 32) außer dem zugehörigen Sollwertgeber (11, 21, 31) gleichzeitig noch einen Spannungsteiler (13, 23, 33), und zwar um gleiche Verstellwege verstellt, über den die Ankerspannung des Verstellmotors (12, 22, 32) abgegriffen wird, und daß jedem Verstellmotor (12, 22, 32) je ein Steuerschalter (14, 24, 34) zugeordnet ist, durch den bei Abgabe eines Steuerkommandos nicht nur der zugehörige, sondern auch die folgenden Verstellmotoren bzw.

   5<j .Spannungsteiler an Spannung gelegt werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 587 980;
   US ^-Patentschrift Nr. 2 462 203;
   BBC-Nachrichten, Januar/März 1952, S. 33/34.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen