DE1111713B

DE1111713B - Arrangement for controlling a three-phase induction motor within a follow-up control arrangement with the help of upstream magnetic amplifiers

Info

Publication number: DE1111713B
Application number: DES39286A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Werner Doell; Dipl-Ing Wilhelm Kafka
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-05-24
Filing date: 1954-05-24
Publication date: 1961-07-27
Also published as: FR1123628A; GB803550A; CH332295A

Description

Anordnung zur Steuerung eines Drehstrominduktionsmotors innerhalb einer Folgeregelanordnung mit Hilfe vorgeschalteter Magnetverstärker Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen folgegeregelten Verstellantrieb mit einem Drehstrominduktionsmotor zu bauen, der hinsichtlich seiner Eigenschaften den besten bekannten elektrohydraulischen Antrieben oder Leonardantrieben gleichwertig ist. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß, sobald eine Lösung der genannten Aufgabe gelingt, die betriebstechnischen Vorteile des rein elektromotorischen Antriebes gegenüber den elektrohydraulischen überwiegen, nämlich Wegfall des hydraulischen Mediums, der Abdichtungen, der ständigen Wartung usw. Auch gegenüber dem Leonardantrieb bestehen dann wegen des Wegfalls der Kollektormaschinen und deren verhältnismäßig langer Anlaufzeiten Vorteile.Arrangement for controlling a three-phase induction motor within a follow-up control arrangement with the aid of upstream magnetic amplifiers The invention The task is to create a sequence-controlled adjustment drive with a three-phase induction motor to build the best known electro-hydraulic in terms of its properties Drives or Leonard drives is equivalent. The invention is based on the consideration from that, as soon as a solution to the problem mentioned succeeds, the operational Advantages of the purely electric motor drive compared to the electrohydraulic one predominate, namely elimination of the hydraulic medium, the seals, the permanent Maintenance, etc. Also against the Leonard drive then exist because of the omission the collector machines and their relatively long start-up times advantages.

Die Erfindung verwendet einen durch Magnetverstärker gesteuerten Drehstrominduktionsmotor. Bei einer bekannten Einrichtung wird die Drehzahl eines ständig in der gleichen Drehrichtung laufenden Asynchronmotors lastunabhängig auf einem an sich zeitlich unveränderten Wert dadurch gehalten, daß der ihn speisende Magnetverstärker durch den Unterschied zweier vom Motorstrom und von der Motorspannung abgeleiteter Größen gesteuert wird. Eine andere bekannte Einrichtung steuert über Magnetverstärker die Drehzahl eines Drehstrominduktionsmotors nach Größe und Richtung, wobei zur Umsteuerung der Drehrichtung eine kontaktlose Phasenvertauschung mit Hilfe der Magnetverstärker vorgenommen wird. Durch an sich bekannte Verwendung hochwertiger Magnetwerkstoffe kann es dabei gelingen, Zeitkonstante und Empfindlichkeit der Magnetverstärker so zu steigern, daß der Motor noch sehr kleinen Regel- oder Steuerbefehlen hinreichend schnell folgt.The invention uses a three-phase induction motor controlled by magnetic amplifiers. In a known device, the speed of one is constantly in the same Direction of rotation running asynchronous motor independent of the load on a per se time held unchanged value by the fact that the magnetic amplifier feeding it the difference between two quantities derived from the motor current and the motor voltage is controlled. Another known device controls the via magnetic amplifiers Speed of a three-phase induction motor according to size and direction, whereby for reversing the direction of rotation is a contactless phase reversal with the help of the magnetic amplifier is made. Through the use of high-quality magnetic materials, which is known per se can it succeed, time constant and sensitivity of the magnetic amplifier like this to increase that the motor is still sufficient for very small regulation or control commands quickly follows.

Bei sehr genauen Folgeregelungen, wie beispielsweise die Elektrodeneinstellung bei Elektrostahlöfen, die ein wichtiges Anwendungsgebiet des Erfindungsgegenstandes bildet, besteht für einen zufriedenstellenden Betrieb bei der Regeleinrichtung neben der Forderung nach einer großen Empfindlichkeit hinsichtlich Regelabweichung und nach einer kleinen Regelzeitkonstanten auch noch die Notwendigkeit, den Regelvorgang dynamisch zu stabilisieren, insbesondere ihn pendelfrei zu halten. Dieses Problem tritt immer dann auf, wenn die Elektroden sich ihrer Sollstellung nähern oder wenn plötzlich auf Grund eines Regelbefehls eine Drehrichtungsumkehr des Stellmotors erforderlich wird. Zu diesem Zweck kann eine der Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung proportionale Rückführung .vorgesehen werden. Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steuerung der Drehzahl und Drehrichtung eines Drehstrominduktionsmotors als Stellmotor innerhalb einer Folgeregelanordnung mit Hilfe vorgeschalteter, insbesondere selbstsättigender Magnetverstärker mit einer die Verstellgeschwindigkeit berücksichtigenden Rückführung. Zur Nachbildung der ersten Ableitung der Regelgröße nach der Zeit wurde hierbei bisher in herkömmlicher Weise die Spannung einer vom Verstellmotor angetriebenen Tachodynamo verwendet. Demgegenüber besteht das Kennzeichen der Erfindung darin, daß die Rückführungsgröße mit ruhenden Mitteln aus den sich mit der Drehzahl ändernden elektrischen Werten des Motors oder der ihn steuernden Magnetverstärker abgeleitet ist und diese Magnetverstärker in dem Sinn beeinflußt, daß nach Empfang eines Stehbefehls die Verstellgeschwindigkeit mit abnehmender Regelabweichung sinkt.With very precise follow-up controls, such as the electrode setting in electric steel furnaces, which is an important field of application of the subject matter of the invention forms, exists for satisfactory operation in the control device in addition to the requirement for a high level of sensitivity with regard to system deviation and after a small control time constant there is also the need for the control process to stabilize dynamically, in particular to keep it swing-free. This problem always occurs when the electrodes approach their target position or when Suddenly a reversal of the direction of rotation of the servomotor due to a control command is required. For this purpose, one of the rate of change of the control deviation proportional feedback .be provided. The invention relates to a Arrangement for controlling the speed and direction of rotation of a three-phase induction motor as a servomotor within a sequence control arrangement with the help of upstream, in particular Self-saturating magnetic amplifier with one that takes the adjustment speed into account Return. To simulate the first derivative of the controlled variable according to the time was here so far in a conventional manner the voltage of a motor driven by the adjusting motor Speedometer used. In contrast, the characteristic of the invention is that that the feedback variable with resting means from the changing with the speed electrical values of the motor or the magnetic amplifier controlling it is and affects this magnetic amplifier in the sense that after receiving a standing command the adjustment speed decreases with decreasing control deviation.

Neben der Einsparung einer 'teueren Tachodynamo erhält man im Fall eines kontaktlosen Induktionsmotors, also eines Kurzschlußläufermotors, wie er für die Zwecke der Erfindung in Verbindung mit ebenfalls kontaktlosen Magnetverstärkern in Frage kommen kann, den weiteren Vorteil, daß die gesamte An- Lage kontaktlos ausgeführt ist, wodurch sie wesentlich weniger störanfällig und eine diesbezügliche Wartung. entbehrlich wird.In addition to saving an 'expensive speedometer, you get in the case a contactless induction motor, so a squirrel cage motor, as it is for the purposes of the invention in connection with likewise contactless magnetic amplifiers can come into question, the further advantage that the entire location is made contactless, making them much less prone to failure and a related maintenance. becomes dispensable.

Zur Bildung einer drehzahl- und drehrichtungsproportionalen Spannung als Rückführungswert bei einer Verstellungsregelung mit einem Schleifringläufermotor kann gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ein einen Quotienten bildendes Mittel vorgesehen werden, dem als Dividend die Differenz aus zwei gleichgerichteten Spannungen zugeführt ist. Von diesen soll die eine der Motorprimärspannung und die andere der Motorsekundärspannung entsprechen. Als Divisor wird dem Quotienten bildenden Mittel eine nach Größe und Richtung der Motorprimärspannung proportionale Spannung zugeführt. Der Dividend kann dadurch gebildet werden, daß die Motorprimärspannung Ei und die Motorsekundärspannung E.>, die an dem Schleifringläufer abgenommen wird, gleichgerichtet und unter Berücksichtigung des Motorübersetzungsverhältnisses ü gegeneinander- ns stellt die Synchrondrehzahl des Motors dar und k eine Proportionalitätskonstante. Im vorstehenden Fall ergibt sich wiederum eine mit völlig kontaktlosen Mitteln gebildete drehzahl- und drehrichtungsproportionale Spannung.To generate a voltage proportional to the speed and direction of rotation as a feedback value in an adjustment control with a slip ring motor, a quotient-forming means can be provided according to a further feature of the invention, to which the difference between two rectified voltages is fed as a dividend. Of these, one should correspond to the primary motor voltage and the other should correspond to the secondary motor voltage. A voltage proportional to the magnitude and direction of the motor primary voltage is fed to the means forming the quotient as a divisor. The dividend can be formed by rectifying the primary motor voltage Ei and the secondary motor voltage E.>, which is taken from the slip ring rotor, and taking into account the motor transmission ratio ü against each other ns represents the synchronous speed of the motor and k a proportionality constant. In the above case, there is again a voltage that is proportional to the speed and the direction of rotation, formed with completely contactless means.

Beim Antrieb nach der Erfindung kann es in gewissen Fällen wünschenswert sein, für verschiedene Drehrichtungen unterschiedliche Verstellgeschwindigkeiten bei ein und derselben Steuergröße zu erhalten. Ein einfaches Mittel hierzu besteht darin, daß man in den Rückführungsstromkreis der Magnetverstärkeranordnung einen richtungsabhängigen Widerstand einschaltet, z. B. die Parallelschaltung eines ohmschen Widerstandes mit einem Trockengleichrichter.When driving according to the invention, it can be desirable in certain cases be different adjustment speeds for different directions of rotation with one and the same tax variable. There is a simple means of doing this in that one in the feedback circuit of the magnetic amplifier arrangement direction-dependent resistance switches on, e.g. B. the parallel connection of an ohmic Resistor with a dry rectifier.

Im Falle der Anwendung von gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen mit in Reihe geschalteten Ventilen kann der Antrieb nach einem weiteren Erfindungsmerkmal noch wesentlich verbessert werden, wenn zumindest die an die Drosselspulen angeschlossenen Motorwicklungen jeder Phase jeweils aus mehreren Teilen bestehen, die derart mit den einzelnen Drosselspulen verbunden sind, daß beim Umsteuern, wenn zwei an derselben Motorphase liegende Drosselpaare kurzzeitig geöffnet sind, ein unmittelbarer Kurzschluß der Netzphasen über die gesättigten Drosseln verhindert ist.In the case of the use of direct current biased choke coils with valves connected in series, the drive can according to a further feature of the invention can be significantly improved if at least the connected to the choke coils Motor windings of each phase consist of several parts that are so with the individual choke coils are connected that when reversing when two at the same Throttle pairs lying in the motor phase are briefly open, a direct short circuit the mains phases is prevented by the saturated chokes.

Zur Erläuterung des durch die Erfindung Erreichten sei nachstehend auf die Fig. 1 bis 4 Bezug genommen.To explain what is achieved by the invention, see below 1 to 4 with reference to FIGS.

Fig. 1 beschreibt im wesentlichen den Stand der Technik, an den sich die Erfindung anschließt. Der Induktionsmotor M ist beispielsweise ein Drehstromschleifringmotor. Seine Primärwicklungen sind finit U, V, W bezeichnet und sein Läufer mit 11a. Der Magnetverstärker ist beispielsweise in Ventildrosselschaltung ausgeführt und besteht aus vier Ventildrosselpaaren Si, S., und T1, T" von denen zwei in gerader Linie und zwei über -Kreuz zwischen die Leiter S und T eines ' Drehstromnetzes R, S, T einerseits und die Primärwicklungen V und W des Motors andererseits geschaltet sind. Der Leiter R ist dagegen unmittelbar mit der Wicklung U verbunden.Fig. 1 essentially describes the prior art to which the invention follows. The induction motor M is, for example, a three-phase slip ring motor. Its primary windings are designated finite U, V, W and its rotor with 11 a. The magnetic amplifier is designed, for example, in a valve throttle circuit and consists of four valve throttle pairs Si, S., and T1, T " of which two in a straight line and two cross between the conductors S and T of a 'three-phase network R, S, T on the one hand and the On the other hand, the primary windings V and W of the motor are connected, whereas the conductor R is directly connected to the winding U.

Vom Ausgangswert eines Verstärkers Vi werden die Steuerwicklungen der Magnetverstärker Ti und Si geschaltet werden. Zur Bildung des Divisors kann wie folgt verfahren werden. Die Motorprimärspannung El wird mit einer gleichphasigen Wechselspannung Ek - diese muß mindestens so groß sein wie der größtmögliche Wert von Ei - summiert und gleichgerichtet. Davon wird dann eine der Zusatzwechselspannung EI, entsprechende gleichgerichtete Spannung abgezogen. Auf diese Weise erhält man eine richtungsabhängige, der Spannung Ei proportionale Gleichspannung. Dividend und Divisor werden dann einer elektrischen Dividiereinrichtung zugeführt, so daß an deren Ausgang die drehzahlproportionale Spannung U entsteht. Bei dem Gleichrichten und Gegenschalten ist im vorliegenden Fall zu beachten, daß die Gleichrichter je einen Bürdenwiderstand speisen, damit eine Subtraktion der gleichgerichteten Spannungen möglich ist. Unter Umständen ist es ferner zweckmäßig, die gleichgerichtete Spannung U zu glätten. In mathematische Form gekleidet, gehört zur vorbeschriebenen Methode folgende Gleichung: jeweils im gleichen Sinn gespeist. Demgegenüber speist der Ausgangswert des Verstärkers V2 die Steuerwicklungen von S2 und T2 in entgegengesetztem Sinn. Da die Motorwicklung W im Diagonalzweig einer aus den vier Magnetverstärkern S1, T1 und S@" T2 gebildeten Brückenschaltung liegt, läßt sich durch die beschriebene Art der Aussteuerung eine Änderung der Motorphasenspannung im Wicklungszweig W nach Größe und Richtung bewirken. Mit 6 ist ein im Schnitt dargestellter Schmelzofen bezeichnet. In diesen ragen von oben drei Schmelzelektroden 3, 4 und 5 hinein, die über einen Transformator 1 aus dem Drehstromnetz R, S, T gespeist werden. Die Abstände der Elektroden von dem in dem Ofen 6 befindlichen Schmelzbad 8 werden je für sich geregelt. In vorliegendem Fall ist dies nur für die Elektrode 5 dargestellt. Sie ist über einen Seilzug 7 und ein Getriebe 10 mit dem Stellmotor M gekuppelt. Die Regelung des Elektrodenabstandes nach Fig. 1 erfolgt in Abhängigkeit von Spannung und Ström der Elektrode 5. Die Spannung ist zwischen der Elektrode 5 und dem Schmelzbad 8 abgenommen und einem Spartransformator 9 zugeführt, dessen Abgriff mit einer Ventilanordnung 15 verbunden ist. ber Elektrodenstrom wird durch einen Stromwandler 2 gemessen, der mit einer Ventilanordnung 14 verbunden ist. Die Ventilanordnungen 1.4 und 15 speisen jeweils eine Steuerwicklungsgruppe a 1 bzw. n 2 zweier nur schematisch dargestellter Magnetverstärker V1 und V2, die über einen Transformator 13 mit Wechselstrom aus dem Netz R, S gespeist werden. Die Steuerwicklungsgruppe c der Magnetverstärker V1 und V.., ist an eine Tachometerdynamo 12 angeschlossen, die vom Motor M angetrieben wird. Letztere liefert eine der Verstellgeschwindigkeit der Elektrode proportionale Spannung. Die Steuerung der Magnetverstärker V1 und V2 erfolgt so, daß sich die Wirkungen von Elektrodenspannung und Elektrodenstrom bei der eingestellten Sollimpedanz aufheben. Dann sind die beiden Verstärker gesperrt. Die Steuerwicklungsgruppe c, die von der Tachometerdynamo 12 gespeist wird, wirkt bei beiden Drehrichtungen der durch die beiden anderen Steuerwicklungsgruppen a 1 und a 2 ausgeübten Steuerung entgegen. Dies hat zur Folge, daß der Motor M nicht weiter beschleunigt wird, wenn die Wirkung der Spannung der Tachometerdynamo so groß ist wie die die Regelabweichung darstellende Differenz der Steuerdurchflutungen der Wicklungsgruppen a 1 und a 2; die Drehzahl des Motors M wird dadurch der Regelabweichung etwa proportional.The control windings of the magnetic amplifiers Ti and Si are switched from the output value of an amplifier Vi. The following procedure can be used to form the divisor. The primary motor voltage El is summed up and rectified with an in-phase alternating voltage Ek - this must be at least as large as the largest possible value of Ei. A rectified voltage corresponding to the additional alternating voltage EI is then subtracted from this. In this way, a direction-dependent DC voltage proportional to the voltage Ei is obtained. The dividend and divisor are then fed to an electrical dividing device, so that the voltage U, which is proportional to the speed, is produced at its output. When rectifying and counter-switching, it should be noted in the present case that the rectifiers each feed a load resistor so that the rectified voltages can be subtracted. It may also be useful to smooth the rectified voltage U. Dressed in mathematical form, the method described above includes the following equation: each fed in the same sense. In contrast, the output value of the amplifier V2 feeds the control windings of S2 and T2 in opposite directions. Since the motor winding W is in the diagonal branch of a bridge circuit formed from the four magnetic amplifiers S1, T1 and S @ "T2, the type of modulation described can cause the motor phase voltage in the winding branch W to change in size and direction In this three melting electrodes 3, 4 and 5 protrude from above , which are fed via a transformer 1 from the three-phase network R, S, T. The distances between the electrodes and the molten bath 8 in the furnace 6 are each for In the present case, this is only shown for the electrode 5. It is coupled to the servomotor M via a cable 7 and a gear 10. The electrode spacing according to FIG. The voltage is picked up between the electrode 5 and the molten bath 8 and fed to an autotransformer 9, the tapping of which is connected to a Ventilanor extension 15 is connected. The electrode current is measured by a current transformer 2 which is connected to a valve arrangement 14. The valve arrangements 1.4 and 15 each feed a control winding group a 1 or n 2 of two magnetic amplifiers V1 and V2, which are only shown schematically and which are fed with alternating current from the network R, S via a transformer 13. The control winding group c of the magnetic amplifiers V1 and V .. is connected to a tachometer dynamo 12, which is driven by the motor M. The latter supplies a voltage proportional to the adjustment speed of the electrode. The control of the magnetic amplifiers V1 and V2 takes place in such a way that the effects of electrode voltage and electrode current cancel each other out at the set target impedance. Then the two amplifiers are blocked. The control winding group c, which is fed by the tachometer dynamo 12, counteracts the control exercised by the two other control winding groups a 1 and a 2 in both directions of rotation. As a result, the motor M is not accelerated any further when the effect of the voltage of the tachometer dynamo is as great as the difference between the control currents of the winding groups a 1 and a 2, which represents the control deviation; the speed of the motor M is approximately proportional to the control deviation.

Fig. 2 zeigt ein an Fig. 1 anlehnendes Anwendungsbeispiel der Erfindung. Der Verstellmotor M ist wie zuvor ein Drehstrominduktionsmotor, jedoch mit einem Kurzschlußanker 11b und drei Primärwicklungen U, V, W, die in gleicher Weise mit den Ventildrosseln T1, T2 und S1, S.., verbunden sind. Die Ventildrosseln bilden wiederum vier Paare und sind wie in Fig. 1 zwischen die Netzleiter T und S und die Primärwicklungen V und W geschaltet. Je nach Betrag und Größe des vorliegenden Steuerbefehls wird durch die Ventildrosseln der Scheinwiderstand zwischen T und w und S und v verkleinert sowie zwischen T und v und S und w groß gehalten bzw. für die andere Drehrichtung umgekehrt. Die einzelnen Ventildrosseln sind mit verschiedenen Gruppen von Steuerwicklungen versehen. Dabei sind die einander entsprechenden Wicklungen der einzelnen Ventildrosseln untereinander in Reihe geschaltet. Der Wicklungsgruppe a wird eine der Abweichung -1 x der Regelgröße von ihrem Sollwert proportionale Spannung zugeführt und der Wicklungsgruppe b eine einstellbare konstante Spannung zur Festlegung des Arbeitspunktes der Ventildrosseln.FIG. 2 shows an application example of the invention based on FIG. The adjusting motor M is, as before, a three-phase induction motor, but with a short-circuit armature 11b and three primary windings U, V, W, which are connected in the same way to the valve throttles T1, T2 and S1, S ... The valve chokes in turn form four pairs and, as in FIG. 1, are connected between the mains conductors T and S and the primary windings V and W. Depending on the amount and size of the control command, the valve throttles reduce the impedance between T and w and S and v and keep it large between T and v and S and w or vice versa for the other direction of rotation. The individual valve throttles are provided with different groups of control windings. The corresponding windings of the individual valve throttles are connected in series with one another. The winding group a is supplied with a voltage proportional to the deviation -1 x of the controlled variable from its setpoint value, and the winding group b is supplied with an adjustable constant voltage for determining the operating point of the valve throttles.

Die Vorzeichen + und - an den Anschlüssen der Steuerwicklungsgruppe a entsprechen der durch den nicht eingeklammerten Pfeil dargestellten Drehrichtung des Motors M, die in Klammer gesetzten Vorzeichen dagegen der Drehrichtung die durch den eingeklammerten Pfeil angedeutet ist. Die Wicklungsgruppen c und d dienen zum Einführen der erfindungsgemäßen Rückführungsgrößen. Für die Bildung der Rückführungsgrößen ist hier die Spannung zwischen w und v verwendet, und zwar ist diese Spannung einmal mit einer positiven und einmal mit einer negativen Hilfswechselspannung in Reihe geschaltet, die mit Hilfe eines Transformators 19, der mit seinen Primärklemmen an den Netzleitern S und T liegt, erzeugt werden. Die Sekundärwicklung dieses Transformators hat eine Mittelanzapfung 18, die mit v verbunden ist. Die Enden der Sekundärwicklung dagegen sind je über eine der Ventilanordnungen 16 und 17 mit w verbunden. Am Ausgang dieser Ventilanordnungen entstehen zwei gleichgerichtete Spannungen, von denen die eine eine Differenzspannung und die andere eine Summenspannung darstellt. Eine von beiden speist die Steuerwicklungsgruppe c und die andere die Steuerwicklungsgruppe d. Die Steuerung erfolgt derartig, daß die Ventildrosseln T1 und S1 jeweils entgegengesetzt zu den Ventildrosseln T2 und S" beeinflußt werden. Durch diese Schaltungsmaßnahmen ergibt es sich, daß die bei dem Anlaufvorgang des Motors M durch die Steuerwicklungsgruppen c und d erzeugten Durchflutungen so gerichtet i sind, daß sie der jeweiligen Steuerdurchflutung, die von der Wicklungsgruppe a herrührt, entgegenwirken, und es ergibt sich ferner, daß die Rückführungsdurchflutungen zu einem Zeitpunkt, in dem die Steuerdurchflutung nicht mehr vorhanden oder wegen Annäherung an den Regelsollwert klein geworden ist, den Magnetverstärker im Sinn einer entgegengesetzten Drehrichtung des Motors umsteuert und diesen dadurch abbremst. Sobald der Motor abgebremst ist, wird auch die Rückführungsspannung wieder Null.The signs + and - at the connections of the control winding group a correspond to the direction of rotation shown by the arrow not in brackets of the motor M, the signs in brackets indicate the direction of rotation through the bracketed arrow is indicated. The winding groups c and d are used to Introduction of the feedback quantities according to the invention. For the formation of the feedback variables the voltage between w and v is used here, namely this voltage is once with a positive and once with a negative auxiliary alternating voltage in series switched with the help of a transformer 19, which with its primary terminals connected to the network conductors S and T. The secondary winding of this transformer has a center tap 18 connected to v. The ends of the secondary winding however, 16 and 17 are each connected to w via one of the valve assemblies. At the exit these valve assemblies result in two rectified voltages, of which the one represents a differential voltage and the other represents a sum voltage. One of both feed the control winding group c and the other the control winding group d. The control takes place in such a way that the valve throttles T1 and S1 are each opposite to the valve throttles T2 and S "are influenced. By these switching measures it is found that in the starting process of the motor M by the control winding groups c and d generated fluxes are so directed i that they correspond to the respective control flux, which originates from the winding group a, counteract, and it also follows that that the recirculation fluxes at a time when the control flux is no longer available or has become small due to the approach to the control setpoint, reverses the magnetic amplifier in the opposite direction of rotation of the motor and thereby slows it down. Once the motor is braked, the feedback voltage will also be again zero.

Durch Abgleichen der Ansprechzeit der die Rückführung bewirkenden Gruppen c und d an die Anlauf- und Bremszeit des Motors kann erreicht werden, daß der Motor schnell hochläuft und doch rechtzeitig wieder zum Stehen kommt.By adjusting the response time of the feed-back Groups c and d to the starting and braking time of the motor can be achieved that the engine runs up quickly and comes to a stop in time.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel für die Bildung einer Rückführungsgröße. Es sind hier jedoch unter Weglassung der übrigen Teile von Fig. 2 nur die eine Steuerwicklungsgruppe c für die Rückführungsgröße und die zu ihrer Bildung verwendeten Mittel dargestellt. Diese Schaltung benutzt insgesamt nur eine Wicklungsgruppe für die Rückführung. Zur Bildung der Rückführungsgröße werden die Spannungen an den Ventildrosseln Ti und T, verwendet. Dies ist durch die Darstellung der Punkte T und w sowie T und v angedeutet. Diese an den Ventildrosseln abfallenden Spannungen sind jeweils einer Ventilanordnung 20 bzw. 21 zugeführt, die mit ihren Gleichstromausgängen in einer außerdem noch zwei Widerstände 22 und 23 enthaltenden Brückenschaltung angeordnet sind. Der Ausgangswert dieser Brückenschaltung speist die Wicklungsgruppe c. Diese Schaltung arbeitet ähnlich wie die nach Fig. 2.3 shows a further example for the formation of a feedback variable. However, omitting the remaining parts of FIG. 2, only the one control winding group is shown here c is shown for the feedback variable and the resources used to create it. This circuit uses a total of only one winding group for the return. To form the feedback variable, the voltages at the valve throttles Ti and T, are used. This is by showing the points T and w as well as T and v indicated. These voltages dropping across the valve throttles are each one Valve assembly 20 and 21 supplied with their DC outputs in a also arranged two resistors 22 and 23 containing bridge circuit are. The output value of this bridge circuit feeds winding group c. These The circuit works similarly to that of FIG. 2.

Fig.4 zeigt, wie gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung die Vorgänge speziell beim Umsteuern der Motordrehrichtung verbessert werden können. Auf Grund der unterschiedlichen Zeitkonstante der Magnetverstärker beim Aufwärts- und beim Abwärtssteuern ergibt sich beim Umsteuern der Motordrehrichtung für einen kurzen Augenblick die Situation, daß zwei zwischen zwei Netzleitern hintereinandergeschaltete Magnetverstärker gleichzeitig durchlässig sind. Um dabei einen Kurzschluß zu verhindern, wird der Teil der Motorwicklung, dessen Spannung durch die Magnetverstärker gesteuert werden soll, in zwei gleiche Hälften unterteilt. Diese beiden Hälften werden dann jeweils mit einer der Ventildrosselpaare S1 und T1 bzw. S., und T., in Reihe geschaltet. Die einzelnen Ventildrosseln liegen in je zwei Paaren zwischen zwei Netzanschlüssen und zwei Primärwicklungsanschlüssen des Motors M. Der obenerwähnte Kurzschluß ist dadurch vermieden, daß in der direkten Verbindung zwischen zwei Netzanschlüssen für jede Stromrichtung jeweils ein sperrendes Ventil liegt. Ferner kann beim Schließen des Magnetverstärkers, verursacht durch dessen Steuerwicklungen, ein in den Lastwicklungen induzierter entgegenwirkender Kreisstrom nur über die Motorwicklungen fließen, deren Impedanzen somit diesen Kreisstrom begrenzen. Dadurch wird außerdem die Ansprechzeit beim Sperren des Magnetverstärkers verkleinert.4 shows how according to a particular embodiment of the invention the processes, especially when reversing the direction of rotation of the motor, can be improved. Due to the different time constants of the magnetic amplifiers in the upward and when steering downwards, reversing the direction of rotation of the motor results in one brief moment the situation that two between two power lines connected in series Magnetic amplifiers are permeable at the same time. To prevent a short circuit, the part of the motor winding whose voltage is controlled by the magnetic amplifier should be divided into two equal halves. These two halves then become each connected in series with one of the valve throttle pairs S1 and T1 or S., and T. The individual valve throttles are each in two pairs between two mains connections and two primary winding terminals of the motor M. The above short circuit is avoided in the direct connection between two network connections there is a blocking valve for each flow direction. Furthermore, when closing of the magnetic amplifier, caused by its control windings, in the load windings induced counteracting circulating current only flow through the motor windings whose Impedances thus limit this circulating current. This also increases the response time reduced when the magnetic amplifier is locked.

Neben der bereits erwähnten Anwendung der Einrichtung nach der Erfindung zur Elektrodenregulierung bestehen beispielsweise noch für folgende Regel-bzw. Verstellantriebe vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten: Bürstenverstellung von Drehstromnebenschlußmotoren, Übersetzungsveränderungen mechanischer stufenloser Getriebe, Verstellung von Regeltransformatoren, Nachlaufregelungen, Spaltverstellung sowie Reversieren bei Walzgerüsten, sonstige Hilfsantriebe bei Walzstraßen, Hebewerksantriebe z. B. für Krane und Fördereinrichtungen, also speziell überall dort, wo es bei folgegeregelten Antrieben auf große Genauigkeit, schnellen Anlauf und schnelles Umsteuern ankommt.In addition to the already mentioned application of the device according to the invention for electrode regulation, there are, for example, the following control or Adjustment drives advantageous application options: brush adjustment of three-phase shunt motors, Changes in the ratio of mechanical continuously variable gears, adjustment of regulating transformers, Follow-up controls, gap adjustment and reversing for roll stands, others Auxiliary drives in rolling mills, hoist drives z. B. for cranes and conveyor systems, So especially wherever a high level of accuracy is required in sequential drives, quick start-up and quick change of direction are important.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for controlling the speed and direction of rotation a three-phase induction motor as a servomotor within a follow-up control arrangement with the help of upstream, in particular self-saturating magnetic amplifiers with a feedback taking into account the adjustment speed, characterized in that that the feedback variable with resting means from the changing with the speed electrical values of the motor or the magnetic amplifier controlling it is and affects this magnetic amplifier in the sense that after receiving a standing command the adjustment speed decreases with decreasing control deviation.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the voltage of the between two magnetic amplifier branches lying two motor leads with an auxiliary AC voltage and one to this phase-wise opposite auxiliary AC voltage each connected in series and is rectified and that the resulting difference or sum voltage influences the magnetic amplifier in a feedback sense (Fig. 2).

3. Arrangement according to Claim 1, characterized in that the falling on two magnetic amplifier branches Voltages supplied to a bridge circuit equipped with valve assemblies which contains two resistors in addition to the valve assemblies and their output diagonal voltage influences the magnetic amplifier in a feedback sense (Fig. 3).

4. Arrangement according to Claim 1 with a slip ring motor, characterized in that for generating a voltage proportional to the speed and direction of rotation as a feedback variable a quotient forming means is provided, the dividend being the difference is supplied from two rectified voltages, one of which is the motor primary voltage and the other corresponds to the secondary motor voltage, and one after that as a divisor Size and direction of the motor primary voltage proportional voltage is supplied.

5. Arrangement according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that that direction-dependent resistors are switched on in the feedback circuit and cause different feedback effects depending on the direction of rotation.

6. Arrangement according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that at least those connected in series to direct current biased inductors Valves (valve reactors) connected motor windings of each phase consist of several parts which are connected in this way to the individual inductors are that when reversing when two pairs of inductors lying on the same motor phase are briefly permeable, a direct short circuit of the network phases over the saturated reactors is prevented.

7. Arrangement according to claim 6, characterized characterized in that the lying in the same power lines, a pair of inductors forming inductors each with different windings of the same motor phase branch are connected. B. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the three-phase induction motor has two windings per phase and over a total of eight choke coils, each in two pairs between two mains connections and two Primary winding connections of the motor are switched on with the three-phase network is connected (Fig. 4). Publications considered: German Patent Specifications No. 708 777, 890 675; "Electronics", 1953, no.

8, p. 62 (supplement to the »Funkschau«, 1953, no. 23).