DE1062799B - Control circuit for setting the speed of the sub-motors of multi-motor drives - Google Patents
Control circuit for setting the speed of the sub-motors of multi-motor drivesInfo
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
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Description
DEUTSCHESGERMAN
kl. 21 c 62/30kl. 21 c 62/30
INTERNATIONALE KL.INTERNATIONAL KL.
PATENTAMT H 02p; G 05g PATENT OFFICE H 02p; G 05g
B37603VIIIb/21cB37603VIIIb / 21c
ANMELDETAG: 21.OKTOBER 1955REGISTRATION DATE: OCTOBER 21, 1955
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL:
6. AUGUST 1959AUGUST 6, 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. In the case of speed-controlled multi-motor drives, the speed ratio must be between two consecutive Drives can be adjusted as desired, with a setting of the speed ratio at any Position of the multi-motor drive may not cause any change in the speed ■ ratios at the other drive positions.
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.In a known method, the speed of each sub-motor is used to carry out this control task compared with an independently adjustable setpoint each, so that each sub-motor with the associated Control device forms a closed control loop for itself. Such an individual regulation has However, the disadvantage that when changing the speed ratio between two sub-motors and the The speed of each following sub-motor must be changed by hand, because each speed in both the the preceding as well as the subordinate speed ratio is included.
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.Furthermore, a control method for multi-motor drives is known in which only the first Partial motor is assigned an adjustable setpoint value, while the setpoint value for the respective following sub-motor is formed by the actual value of the preceding sub-motor. Such a so-called cascade control however, again has the disadvantage that control processes caused by load changes also propagate through all subsequent control loops and accordingly an undesirable unrest bring into the multi-motor drive.
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.The invention relates to a control circuit for setting the speed of the sub-motors of Multi-motor drives, the sub-motors of which are provided with independent control devices are, whereby the setpoint generator of each sub-motor is adjusted by an adjusting motor. she makes the task of eliminating the above-mentioned disadvantages of the individual and cascade control, what according to the invention is achieved in that each adjusting motor apart from the associated setpoint generator at the same time a voltage divider, adjusted by the same adjustment distances, over which the armature voltage of the adjusting motor is tapped, and that each adjusting motor is assigned a control switch is through which, when a control command is issued, not only the associated but also the the following adjustment motors or voltage dividers are connected to voltage.
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 MehrmotorenantriebenIn this control circuit, the setpoint value for a sub-motor is therefore not, as is the case with the cascade control formed from the actual value of the preceding sub-motor, but each sub-motor a setpoint value from one of the control devices of the other Sub-motors independent control device added control circuit for setting the speed of the sub-motors of multi-motor drives
Anmelder:Applicant:
Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22nd
Dr.-Ing. Siegfried Nahrgang, Mannheim-Feudenheim, ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Siegfried Nahrgang, Mannheim-Feudenheim, has been named as the inventor
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.arranges so that compensation processes in the event of load changes no longer take place via the control devices of the following sub-engines are propagated, however In contrast to the individual control, the setpoints are also set when a setpoint of a sub-motor is set of the following sub-motors changed automatically according to the changed speed ratio will.
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.This control circuit also has the relatively high technical complexity of the individual regulation of multi-motor drives still have the advantage that the speed ratios by defining the Setting the setpoint generator and thus the absolute speed are clearly reproducible, so that if a program has to be run again after a long period of running other programs, the reset can be done easily.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem es sich um einen Mehrmotorenantrieb mit drei Teilmotoren handelt.The drawing shows an embodiment of the invention, which is a multi-motor drive deals with three sub-engines.
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.Each of the three sub-motors Ml, M 2, MZ of the multi-motor drive is assigned a setpoint generator 11 or 21 or 31 designed as a voltage divider, which is connected to the connections 1, 2 leading to a current source of constant voltage.
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 the case of the first sub-motor M 1, the setpoint voltage of the setpoint generator 11 tapped at the connections 10 is compared in the controller Rl with the voltage corresponding to the actual value of a tacho-dynamometer TDl coupled to the sub- motor M 1. The controller R 1 controls an armature current source A 1 of the sub- motor 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 zugehörigenIn the same way, the setpoint generators 21, 31 also work with the second and third sub-motors M2, MZ via connections 20 and 30, respectively, with the associated one
909 580/310909 580/310
Regeleinrichtung R2, A2, TD2 bzw. R3, A3, TD 3 zusammen.Control device R2, A2, TD2 or R 3, A3, TD 3 together.
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. . ; The sliding contacts of the setpoint generators 11, 21, 31 are adjusted by an adjusting motor 12 or 22 or 32 designed as a DC motor. Each of these adjusting motors 12, 22, 32 also adjusts one additional sliding contact at the same time. Voltage divider 13, 23, 33, the armature voltage of each of the adjusting motors 12, 22, 32 being tapped from the associated voltage divider 13 or 23 or 33. . ;
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.The additional voltage dividers 13, 23, 33 are on the one hand with a common connection 3 of two DC sources 41, 42 of the same 'and constant' Voltage and on the other hand connected to a conductor 35, in the control switch designed as a pole-changing switch 14, 24, 34 are arranged in series. In the position of the control switch shown in the drawing 14, 24, 34 are the voltage dividers 13, 23, 33 switched off by the direct current sources 41, 42. By means of the control switches 14, 24, 34, the middle Conductor 35 either via the conductor 36 to the terminal 4 of the direct current source 41 or via the Conductor 37. are connected to the terminal 4 'of the direct current source 42, -by which the switched-on Adjusting motors are given a clockwise rotation in the one case and a counter-clockwise rotation in the other.
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.Both for the setpoint voltage dividers 11, 21, 31 and for those with the adjusting motors 12, 22, 32 connected. Voltage dividers 13, 23, 33 linear resistors are used. Furthermore, the arrangement made in such a way that the voltage divider pairs 11, 13, and 21, 23 as well as 31, 33 receive adjustment paths of the same length, so in the same time from start to finish. This achieves that at the voltage dividers 13, 23, 33 always the same Percentage of total voltage as related to the associated Setpoint voltage dividers 11, 21, 31 is tapped. As a result, all variable displacement motors 12, 22 32 run at speeds that are always proportional to the tapped on the associated setpoint generator Partial voltages are.
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.If, for example, the speed ratio between the sub-motors Ml, M2 assigned to the setpoint generators 11, 21 is to be changed, then the control switch 24 must be actuated Conductor 36 or connected to conductor 37. By actuating the control switch 24 in the manner mentioned, the voltage divider 23 and thus also the adjusting motor 22 are connected to voltage, whereby the setpoint generator 21 is set to the desired new value by the adjusting motor 22 which is now running. At the same time, the voltage divider 33 or the adjusting motor 32 also receives voltage via the control switch 34, which has remained in the rest position, and the control switch 24 that has been thrown over. The adjusting motor 32 then also adjusts its setpoint generator 31 in the same direction. The adjusting motor 12, on the other hand, will not start up because its voltage divider 13 is not connected to the direct current sources 41, 42 by the control switch 14 which has remained in the rest position. As soon as the desired speed ratio is set, the switch 24 is brought back into the rest position shown in the drawing.
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.The fact that the adjusting motors 22, 32 ran at speeds and thus at adjusting speeds which were proportional to the respective setpoint generator position, has the consequence that the speed ratio between the sub-motors M 2, M 3 assigned to the setpoint generators 21, 31 remains unchanged, although the absolute values of the speeds of these drives have changed. The only thing that was changed, as desired, was the speed ratio between the sub- motor Ml and the sub- motor M2. It is known that the speed of a direct current shunt motor is only approximately proportional to the applied armature voltage when the excitation is maintained. In reality, the internal voltage drop in the armature has to be subtracted from this. This fact can be taken into account by introducing an additional voltage source into the circuit for the armature voltages which compensates for these internal voltage drops.
Claims (1)
Deutsche Patentschrift Nr. 587 980;
US ^-Patentschrift Nr. 2 462 203;
BBC-Nachrichten, Januar/März 1952, S. 33/34.Considered publications:
German Patent No. 587,980;
U.S. Patent No. 2,462,203;
BBC News, January / March 1952, pp. 33/34.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEB37603A DE1062799B (en) | 1955-10-21 | 1955-10-21 | Control circuit for setting the speed of the sub-motors of multi-motor drives |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE1062799B true DE1062799B (en) | 1959-08-06 |
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ID=6965239
Family Applications (1)
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| DEB37603A Pending DE1062799B (en) | 1955-10-21 | 1955-10-21 | Control circuit for setting the speed of the sub-motors of multi-motor drives |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1062799B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1290233B (en) * | 1965-07-17 | 1969-03-06 | Elektroprojekt Berlin Veb | Circuit arrangement for setpoint adjustment for the speeds of several electric drive motors standing in a fixed, adjustable speed ratio to one another |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE587980C (en) * | 1928-02-11 | 1933-11-11 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Device for controlling the partial motor speed in electric multi-motor drives |
| US2462203A (en) * | 1947-10-30 | 1949-02-22 | Westinghouse Electric Corp | Speed regulating system |
-
1955
- 1955-10-21 DE DEB37603A patent/DE1062799B/en active Pending
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