Anordnung zur Änderung bzw. genauen Einstellung einer an einem Verbraucher
liegenden Gleichspannung innerhalb eines begrenzten Bereiches mittels zweier Spannungsquellen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Änderung bzw. genauen Einstellung
einer an einem Verbraucher liegenden Gleichspannung innerhalb eines begrenzten Bereiches
mittels zweier Spannungsquellen.Arrangement for changing or precise setting of a on a consumer
DC voltage lying within a limited range by means of two voltage sources
The invention relates to an arrangement for changing or precise adjustment
a DC voltage applied to a consumer within a limited range
by means of two voltage sources.
Als Beispiel für die Verwendung einer solchen Anordnung sei ein Motor
genannt, dessen Drehzahl innerhalb kleiner Grenzen genau eingestellt werden soll.
Eine besondere Bedeutung kommt einer solchen Anordnung bei einem Mehrmotorenantrieb
zu, bei dem die Grunddrehzahl für alle Motoren gemeinsam in weiten Grenzen durch
Veränderung der von einem Generator erzeugten Ankerspannung vorgenommen wird, während
zur Feineinstellung der Drehzahlen der einzelnen Motoren oder zur Einstellung eines
bestimmten Drehzahlverhältnisses jeder Motor zusätzlich getrennt steuerbar ist.
Eine in solchen Fällen verwendete bekannte Anordnung zeigt Fig. 1. Ein Generator
1 speist die einzelnen Motoren 2 a, 2 b ...
eines Mehrmotorenantriebs.An example of the use of such an arrangement is a motor, the speed of which is to be set precisely within small limits. Such an arrangement is particularly important in a multi-motor drive, in which the basic speed for all motors is set jointly within wide limits by changing the armature voltage generated by a generator, while each motor is used to fine-tune the speeds of the individual motors or to set a specific speed ratio can also be controlled separately. A known arrangement used in such cases is shown in FIG. 1. A generator 1 feeds the individual motors 2 a, 2 b ... of a multi-motor drive.
Durch Änderung der Generatorspannung wird die Grunddrehzahl für alle
Motoren gemeinsam eingestellt. Zusätzlich sind alle Motoren mit je einer Boostermaschine
3 a, 3 b ... in Reihe geschaltet. Durch getrennte Steuerungen der
in den Ankerwicklungen dieser Boostermaschinen induzierten Spannungen können die
Drehzahlen der einzelnen Motoren innerhalb gewisser Grenzen variiert werden.By changing the generator voltage, the basic speed is set for all motors together. In addition, all motors are connected in series with one booster machine 3 a, 3 b ... each. By separately controlling the voltages induced in the armature windings of these booster machines, the speeds of the individual motors can be varied within certain limits.
Es sind auch bereits andere Anordnungen bekannt, die von dem grundsätzlichen
Prinzip Gebrauch machen, einen Verbraucher über zwei verschiedene Spannungsquellen
zu steuern. So erfolgt beispielsweise die Ladung von Pufferbatterien in Gleichrichteranlagen
über zwei selbständige Spannungsquellen, von denen eine die Batterie mit einem kleinen
Ladestrom versieht und gleichzeitig als steuerndes Organ für die zweite Spannungsquelle
dient. Wird der ersten steuernden Spannungsquelle ein anwachsender Strom entzogen,
so wird in Abhängigkeit dieses anwachsenden Stromes die zweite Spannungsquelle zusätzlich
auf die Batterie geschaltet und führt dieser einen starken Ladestrom zu. Die Anwendung
einer ähnlichen Anordnung wie die eben beschriebene ist auch für die Speisung beliebiger
anderer Verbraucher bekannt. Ferner ist eine Anordnung zur Steuerung der Drehzal
eines Motors bekannt, bei der der Steuerbereich in zwei Abschnitte unterteilt ist
und für jeden dieser Abschnitte unterschiedliche Spannungsquellen zur Speisung des
Motors verwendet werden. Ferner ist eine Anordnung zur Konstanthaltung der Heizleistung
von Verstärkerröhren vorgeschlagen worden, die von einer Gleichspannungsquelle mit
schwankender Spannung gespeist werden, wobei der größere Anteil der Heizleistung
direkt der schwankenden Spannungsquelle entnommen wird, während ein kleiner regelnder
Anteil über einen Gleich-Wechselspannungs-Umsetzer, aus der gleichen Quelle kommend,
der Verstärkerröhre zugeführt wird.There are also already known other arrangements that differ from the basic one
Make use of the principle, a consumer via two different voltage sources
to control. For example, buffer batteries are charged in rectifier systems
Via two independent voltage sources, one of which is the battery with a small one
Provides charging current and at the same time as a controlling organ for the second voltage source
serves. If an increasing current is withdrawn from the first controlling voltage source,
so the second voltage source is additionally dependent on this increasing current
switched to the battery and supplies it with a strong charging current. The application
an arrangement similar to that just described is also arbitrary for the supply
known to other consumers. There is also an arrangement for controlling the speed of rotation
of an engine is known in which the control area is divided into two sections
and for each of these sections different voltage sources to supply the
Motor can be used. Furthermore, there is an arrangement for keeping the heating power constant
of amplifier tubes have been proposed, which are powered by a DC voltage source
fluctuating voltage are fed, with the greater proportion of the heating power
is taken directly from the fluctuating voltage source, while a small regulating one
Share via a DC / AC voltage converter, coming from the same source,
is fed to the amplifier tube.
Die Erfindung schlägt nun eine Anordnung zur Änderung bzw. genauen
Einstellung einer an einem Verbraucher liegenden Gleichspannung innerhalb eines
begrenzten Bereiches mittels zweier Spannungsquellen vor, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß der Verbraucher über einen Gleichrichter an eine Hauptspannungsquelle angeschlossen
ist und daß parallel zum Gleichrichter eine Reihenschaltung aus einer Zusatzspannungsquelle
und einem im steuerbaren Schaltbetrieb arbeitenden Transistor geschaltet ist, wobei
die Zusatzspannungsquelle so gepolt ist, daß sie den Gleichrichter bei stromdurchlässigem
Transistor in Sperrichtung beansprucht.The invention now proposes an arrangement for modification or more precise
Setting of a DC voltage applied to a consumer within a
limited area by means of two voltage sources, which are characterized
is that the consumer is connected to a main voltage source via a rectifier
is and that parallel to the rectifier, a series circuit of an additional voltage source
and a transistor operating in controllable switching mode is connected, wherein
the additional voltage source is polarized so that it is the rectifier with current-permeable
Transistor claimed in reverse direction.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet. Ein
die Hauptspannungsquelle darstellender Hauptgenerator 1 speist über einen Gleichrichter
5 einen den Verbraucher darstellenden Gleichstrommotor 2. Parallel zum Gleichrichter
5 liegt eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Zusatzgenerator 3 und einem im
steuerbaren Schaltbetrieb arbeitenden Transistor 4. Die Steuereinrichtung für den
Transistor 4 befindet sich in dem Block 6. Durch die Steuereinrichtung des Blocks
6 wird der Transistor
periodisch auf- und zugesteuert. Das Verhältnis
von Öffnungs- zu Schließungszeit kann variiert werden. Die Frequenzen, mit denen
der Transistor auf- und zugeschaltet wird, können bis zu 1000 Hz betragen. Ist der
Transistor 4 stromundurchlässig geschaltet, dann liegt am Anker des Motors 2 die
Klemmenspannung des Generators 1. Der Strom fließt über den Gleichrichter 5. Ist
der Transistor 4 stromdurchlässig geschaltet, dann liegt am Motor 2 die Summe der
Spannungen des Hauptgenerators 1 und des Zusatzgenerators 3. Der Gleichrichter 5
wird in Sperrichtung von der Spannung des Zusatzgenerators 3 beansprucht. Mit der
Änderung des Verhältnisses von Öffnungs- zu Schließungszeit ändert sich der Mittelwert
der am Motor 2 liegenden Spannung. Da der Zusatzgenerator 3 einen induktiven Innenwiderstand
besitzt, treten beim Schließen des Transistors hohe Spannungsspitzen auf, die den
Transistor 4 über Gebühr beanspruchen. Um das Auftreten solcher Spannungsspitzen
zu unterdrücken, liegt parallel zum Zusatzgenerator 3 ein Kondensator 7.In Fig. 2, an embodiment of the invention is shown. A
The main generator 1, which represents the main voltage source, feeds via a rectifier
5 a DC motor 2 representing the consumer. In parallel with the rectifier
5 is a series circuit consisting of an additional generator 3 and an im
controllable switching operation operating transistor 4. The control device for the
Transistor 4 is located in block 6. By the controller of the block
6 becomes the transistor
periodically opened and closed. The relationship
from opening to closing time can be varied. The frequencies with which
the transistor is switched on and on, can be up to 1000 Hz. Is the
Transistor 4 switched to be impermeable to current, then the armature of the motor 2 is the
Terminal voltage of the generator 1. The current flows through the rectifier 5. Actual
the transistor 4 switched to conduct current, then the sum of the motor 2 is
Voltages of the main generator 1 and the auxiliary generator 3. The rectifier 5
is claimed by the voltage of the additional generator 3 in the reverse direction. With the
If the ratio of opening to closing time changes, the mean value changes
the voltage applied to motor 2. Since the additional generator 3 has an inductive internal resistance
possesses, high voltage peaks occur when the transistor closes, which the
Claim transistor 4 excessively. To the occurrence of such voltage spikes
to suppress, a capacitor 7 is parallel to the additional generator 3.
Besonders vorteilhaft kann die Schaltung nach der Erfindung bei der
Speisung von Mehrmotorenantrieben eingesetzt werden. Eine solche Schaltungsanordnung
ist in Fig. 3 abgebildet. Sie ist in ihrer Wirkungsweise und ihrem Aufbau mit Fig.2
identisch, nur daß statt eines Motors 2 eine Reihe von Motoren 2a, 2b
... vorhanden ist, wobei jedem dieser Motoren ein Gleichrichter
5 a, 5 b ... und ein im Schaltbetrieb arbeitender Transistor 4 a,
4 b . . . mit zugehöriger Steuereinrichtung 6 a, 6 b ... zugeordnet
sind. In der Anordnung nach Fig. 3 wird die Grunddrehzahl aller Motoren gemeinsam
durch Änderung der Spannung des Generators 1 eingestellt, während die Feineinstellung
oder die Einstellung eines bestimmten Drehzahlverhältnisses für jeden Motor getrennt
über die im Schaltbetrieb arbeitenden Transistoren 4 a, 4 b ... vorgenommen
. wird. Gegenüber der bekannten Anordnung nach Fig. 1 hat die Anordnung nach Fig.
3 den Vorteil, daß unabhängig von der Zahl der zu regelnden Motoren nur eine Zusatzmaschine
erforderlich ist.The circuit according to the invention can be used particularly advantageously for feeding multi-motor drives. Such a circuit arrangement is shown in FIG. It is identical in its mode of operation and its structure to FIG. 2, only that instead of a motor 2 a number of motors 2a, 2b ... is present, each of these motors having a rectifier 5a , 5b ... and an im Switching mode working transistor 4 a, 4 b. . . with the associated control device 6 a, 6 b ... are assigned. In the arrangement according to FIG. 3, the basic speed of all motors is set together by changing the voltage of the generator 1, while the fine adjustment or the setting of a specific speed ratio for each motor is carried out separately via the transistors 4 a, 4 b ... operating in switching mode . will. Compared to the known arrangement according to FIG. 1, the arrangement according to FIG. 3 has the advantage that, regardless of the number of motors to be controlled, only one additional machine is required.
Vorteilhaft wirkt sich die Erfindung auch in solchen Fällen aus, in
denen gelegentlich der oder die Motoren mit einer sehr geringen Drehzahl gedreht
werden sollen (Schleichdrehzahl). In diesen Fällen kann die hierzu erforderliche
geringe Ankerspannung ausschließlich durch den Zusatzgenerator bzw. die Zusatzspannungsquelle
aufgebracht werden, während der Hauptgenerator bzw. die Hauptspannungsquelle keine
Spannung liefert.The invention also has an advantageous effect in such cases
which occasionally the engine or engines rotated at a very low speed
should be (slow speed). In these cases, the required
low armature voltage exclusively through the additional generator or the additional voltage source
are applied, while the main generator or the main voltage source does not
Voltage supplies.