DE2039090C3 - Regelanordnung zur Regelung der Durchflußgeschwindigkeit eines strömen den Mediums - Google Patents
Regelanordnung zur Regelung der Durchflußgeschwindigkeit eines strömen den MediumsInfo
- Publication number
- DE2039090C3 DE2039090C3 DE2039090A DE2039090A DE2039090C3 DE 2039090 C3 DE2039090 C3 DE 2039090C3 DE 2039090 A DE2039090 A DE 2039090A DE 2039090 A DE2039090 A DE 2039090A DE 2039090 C3 DE2039090 C3 DE 2039090C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- arrangement
- control
- speed
- amplifier
- 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
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 101150087426 Gnal gene Proteins 0.000 claims 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 1
- 230000005032 impulse control Effects 0.000 claims 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 241000997826 Melanocetus johnsonii Species 0.000 description 1
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/14—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
- G05D3/1445—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with a plurality of loops
- G05D3/1454—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with a plurality of loops using models or predicting devices
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/14—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
- G05D3/1445—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with a plurality of loops
- G05D3/1463—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with a plurality of loops using PID devices
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/14—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
- G05D3/1472—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with potentiometer
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/14—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
- G05D3/18—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device delivering a series of pulses
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
- G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
- G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
- G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Flow Control (AREA)
Description
65 Stärkung abhängt, und damit verändert wird, wenn
dieser Bereich verändert wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rcgelanord- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
nung zur Regelung der Durchflußgeschwindigkeit Regelanordnung der eingangs angegebenen Art der-
art auszugestalten, daß sie eine geringe toie Zone stromversorgung und eines Spannungsreglers für
aufweist, ohne daß ihre Stabilität beeinträchtigt wird. in F i g. 1 dargestellten Regler.
aufweist, ohne daß ihre Stabilität beeinträchtigt wird. in F i g. 1 dargestellten Regler.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch die Wie in Fig. 1 dargestellt ist, wird der Regier cidxu
Kombination folgender Merkmale: verwendet, den Istwert der Durchflußgeschwindigken
5 von Wasser durch ein Rohr 11 in Übereinstimmung
a) Eine Integrationsschaltung, die in an sich be- mjt einem Sollwert der Durchflußgeschwindigkeit zu
kannter Weise einem Ausgangssignal einer Ver- halten, der vom Ausgangssignal eines Sollwertgenestärkerandrdnung
eine Komponente erteilt, die rators' wiedergegeben wird. Die Durchflußgeschwindas
Zeitintegral des Eingangssignals i;t; digkeit im Rohr 11 wird von einer Drosselklappe 13
b) einen Geschwindip,keitssignalgenerator, der in io geregelt, die von einem Reihenschlußmotor eingean
sich bekannter Weise ein sich mit der Dreh- stellt wird, dessen Ankerwicklung 14 und reiazahl
des Elektromotors änderndes Ausgangs- wicklung 15 an eine Wechselstromschaltung angesignal
erzeugt und schlossen sind, die die Leiter L1 und L, und den
u Triac 16 (Bidirektionale Thyristor-Triode) enthalt.
c) Schaltungsverbindungen, die das drehzahlab- lg Ein£ wicklung des Motors, in diesem Fall die Anhängige
Ausgangssignal gegensinnig zu dem kerwicklung 14, ist an die Ausgangsverbindungen
Sollwertsignal der Summieranordnung zuführen. ejnes Brückengleichrichters 17 angeschlossen, damit
Die gegensinnige Zuführung des drehzahlabhän- der Umkehrbetrieb des Motors ermöglicht wird Obgieen
Ausgangssignals zum Sollwertsignal der Sum- wohl es nicht eigens dargestellt ist, enthalt der BruK-mieranordnung
hat zur Folge, daß die erfindungs- 20 kengleichrichter 17 Begrenzungsschalter, die den
gemäße Regelanordnung auch bei der Verwendung Stromkreis durch den Motor jedesmal dann oltnen,
der Integrationsschaltung ein stabiles Verhalten wenn die Drosselklappe 13 die völlig offene und velzeigt.
Bei der erfindungsgemäßen Regelanordnung lig geschlossene Stellung erreicht, oder wenn das zur
kann also eine die tote Zone verringernde Integra- Klappenbewegung erforderliche Drehmoment ubertionsschaltung
verwendet werden, ohne daß Stabili- 25 mäßig groß wird. In einigen Fällen werden sowoni
tätsprobleme auftreten. Auch führt diese Maßnahme stellungs- als auch drehzahlabhängige Schalter verzu
einer linearen Beziehung zwischen der Stelige- wendet. Der zur Klappenbetätigung verwendete Moschwindigkeit
des Stellglieds und dem Fehlersignal, tor 14. 15 hat eine verhältnismäßig große Induktivi-
und sie ermöglicht eine unabhängige Steuerung des tat, die den schnellschaltenden Triac 16 an der
Bereichs der Eingangssignalwerte, für die entspre- 30 Durchführung seiner beabsichtigten Steuerwirkung
chende Motordrehzahlen vorgesehen sind. Ferner hindern könnte. Damit dies verhindert wird und zum
braucht die Zeitkonstante der Integrationsschaltung Ausfiltern einiger Motorstörfrequenzen, ist der
nicht mehr sehr groß sein, so daß nachteilige Aus- Wechselstromkreis mit einem KC-Koppelghed IH
Wirkungen von Temperaturänderungen auf die Bau- ausgestattet.
elemente der Regelanordnung auf ein Minimum ver- 35 Der Triac 16 wird über einen Impulstransformaringert
werden. tor 19 von einem Diac 21 (Bidirektionale Thynstor-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erzeugt Diode) geschaltet, der von Impulsen in entgegender
Geschwindigkeitssignalgenerator ein der Motor- gesetzten Richtungen geschaltet wird, die von einem
drehzahl proportionales Signal, und er enthält eine /?C-Glied aus dem Kondensator 22 und dem Wider-Einrichtung
zur Änderung des Proportionalitäts- 40 stand 23 geliefert werden. Dieser RC-GY\ea empfaktors.
fängt seinerseits von einem Generator 24 netzsyn-
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, chronisierte Spannungsimpulse. Das Ausgangssignal
daß die Verstärkeranordnung einen Rechenver- dieses Generators hat die Form einer abgeschnittenen
stärker enthält und daß die Integrationsschaltung Sinusschwingung, die zumindest nominell symmedurch
einen Riickkopplungszweig gebildet ist, der 45 trisch zur Null-Volt-Achse liegt und eine Amplitude
den Ausgang und den negativen Eingang des Rechen- besitzt, die dem RC-Glied 22, 23 das Zünden des
Verstärkers miteinander verbindet und einen Wider- Diacs 21 nicht ermöglicht, oder das RC-Glied 22, 23
stand und einen dazu in Serie geschalteten Konden- befähigt, den Diac sehr spät in jeder Halbpenode zu
sator enthält. zünden. Der Generator 24 besitzt zwei feste Span-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung be- 50 nungsteilerwiderstände 24 α und 24 b an Stelle von
steht darin, daß der Elektromotor em Gleich- oder Abgleichpotentiometern, da der hier beschriebene
Allstrommotor ist. der über einen impulsgesteuerten Regler eine Rückkopplung besitzt und so von sich
statischen Leistungsschalter an eine Wechselstrom- aus Amplitudenungleichheiten der positiven und
quelle angeschlossen ist, daß zur Impulssteuerung negativen Abschnitte der abgeschnittenen Simisdes
Leistungsschalters eine statische Auslöseanord- 55 schwingung kompensiert.
nung vorgesehen ist, die mit einem ihren Zündwinkel Die Drehzahl und die Bewegungsnchtung des
steuernden Zeitglied verbunden ist, daß ein Impuls- Motors 14,15 werden von einer veränderlichen
generator vorgesehen ist, welcher dem Zeitglied sta- Gleichspannung gesteuert, die mit Hilfe einer verbilisierte
Spannungsimpulse zuführt, die mit dem stärkenden Vorrichtung, die den Rechenverstärker
Wechselstrom synchronisiert sind, und daß das Aus- 0° 25 enthält, dem Ausgangssignal des Generators 24
gangssignal der Verstärkeranordnung als Vorspan- überlagert ist. Der Rechenverstärker besitzt einen
nung an das Zeitgüed angelegt ist. Gleichtaktanschluß 26, Energieversorgungsanschlusse
Ausfühnmgsbeispiele der Erfindung sind in der 27 und 28, positive und negative Eingänge 29 bzw.
Zeichnung dargestellt. Darin zeigt 31, einen Abstimmanschluß 32 und einen Ausgang
Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform des 65 33. Den Anschlüssen 27 und 28 wird von einer VerReglers
und Stärkerstromversorgung 34 Energie zugeführt, die die
Fig. 2 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausfüh- Sekundärwicklung 35 α des Transformators 35, den
rungsform eines Impulsgenerators einer Verstärker- Brückengleichrichter 36 und zwei Filter 37 und 38
enthält. Der positive Eingang 29 ist direkt nut dem Dg^nUe %*^^1S
GlcichtaklanschlußZO verbunden, wahrend der nc se. fe def Durchfluß chwindlgke!t
gative Eingang31 über Eu«wide und^4Iu d My ^n ^, ist d c;ne der
42 an eine SumnnerschaUung 39 angc loss η ^ ^ A ; ,s des Sollwert-Genera-
der das Fchlcrsignal des Reg,t ^ ^"^^"nver- tors 12 entgegengesetzte Polarität besitzt.
Rauschen in der Eingangsschaltung des Kcuicnxei b b dargestellte Regler in Betrieb
stärkers 25 wird mit Hilfe ^Jn ^; isll7die Äägcschiindigkeit durch das Rohr
den 41 und 42 und einemK°fe"sJ%4; £rk . n den eewünschlen Wert hat, gleicht das Ausgangsden
Schaltung. herausgefiluλ Dk ^™§ lo si , des Durchflußgeschwindigkeitsgenerators 47
anordnung enthalt auch einen RwPJJg j da\. AusgangsSignal des Sollwertgenerators 12 aus,
mit der Serienschaltung aus dc.j W derta,d 44 unü ^ ^ ^ ^ ^ ^^ ^
dem Kondensator 45 Das Ver la nis J^ °tr fUI zur wird kein Fehlersignal angelegt. Unter diesen Bedin-
der Impedanzen dieser Schal ungselen ent, zu ^ ^ ^ ^ ^.^ ^ ^ nur d)e
Summe der Impedanzen oder W de««^ertc d ^b »A hwi des Generators 24^
Widerstände 41 und 42 egen die Jersla^ung und Wahrend jeder Halbwelle der Wechselspannung wird
Rechenverstärkers 25 fest, ^r Widers f"*"™° dcr Kond J ensator in der einen oder in der anderen
der Kondensator 45 bilden auch eie ^η eg a σ, s_ auf laden. doch erreicht die Spannung am
schaltung, so daß die zeitliche Αη^™η^™κ Kondensator enUveder nicht die Durchbruchspan-
digkeit der Verstärkerausgangsspannung am Ausgang χ.£ ^^^^ ^^^ Wcr{ sehr
33 von der Größe des Fehler«gnals abhangt das am g dcr ^ ^ Daher wird der Triac
Eingang 31« der VerstatongMnordnung ai^cgt P^ , ^ ^^ ^ def M ?4<
15
ist. Das heißt in anderen Worten daß d^ ^a. g ^ ^ d£r ^.^ wird kurzzeitlg m
signal der Verstärkungsanordnung aus eincr κοπτρ Halbtriode leitend und veranlaßt den
nente, die gleich dem Produkt ^ F^gna und Lnd^j d ^ daß er versucht sjch . j.
Verstärkung ist ""^VhTeJimaklst zusammen- einanderiolgenden positiven und negativen HaIb-
die ein Zeitintegral des Fehlersignals ist, zusamm ^^ ^ entgegengesetzten Richtungen zu drehen,
gesetzt ist. fü die Der hier beschriebene Regler verläßt sich nicht auf
Die Summierschaltung 39 des' Negers fc das ziUern zur Verringerung der toten Zone, so daß
Gleichspannungsausgangssigna e des ^°"*e"g^ h_ 3O der Diac und der Triac bei Nullbedingungen vor-
tor.12, des Tachometergenerator 46 und deS Du^ ^ nichtleitend bleiben. Auf jeden Fall bleibt
flußmengengenerators 47 in Serie ™" die Stellung der Drosselklappe 13 unverändert, wenn
addiert sie somit algebraisch :^r Soliwenge Fehlersignal auftritt, und das Ausgangss.gnal
12 enthält ein SollwerlP°^°^ 51 des Tachometergenerators 46 ist Null,
schnitt 48 α über zwei Spa^nungsteilenv.ders^^an der Schkifkontakt 48 b des potentiometers
und 52 und zwei Bchpotentiometer 57 und » zur Erhöhu des SoUwerts bewegt wird,
den Ausgangsverbindungen eines B™^|™^rd odcr wcnn äußere Umstände eine Abnahme der
ters49 verbunden ist Der Bruckengleichn ^ Durchflußgeschwindigkeit durch das Rohr 11 bewir-
von der Sekundärwicklung 35 ft des J™^»™«^ ken werdfn die Ausgangssignale der Generatoren 12
35 gespeist; se.nGleichspannungsausgangss.gna^ ^ ^.^ und dic Summierschaltung 39 führ,
vom Kondensator 53 gegtattet.uva ^^ ^ dem Ei B ng 31 a der Verstärkeranordnung ein posi-
diode54 geregelt. Em Widerstand 55 Degreeι Fehlersignal zu. Dadurch steigt die Spannung
von der Diode aufgenommenen Strom Der bcmc . auf ^ s am
kontakt48fc ^s Potentiometers 48 st an^eBeZu|_ ϊ^ ^ die Ausgangsschwin„
d Gleichtakieingangs 26 des ^"^ d hibt dß die
kontakt48fc ^s Pot ^|_ ^ ^ die Ausgangsschwin
masse des Gleichtakieingangs 26 des ^"^ 45 des Generators 24 derart verschiebt, daß die
kers25 angeschlossen, und die A"sf""f ^"^ Amplitude der dem RC-Glied 22,23 zugeführten
des Sollwertgenerators« ^^Χ^«. Sven und negativen Impulse vergrößert taw^
Widerstands 52_ hegenden P"nJi5* /Jf J^5011. Urkleinert werden. Nun wird der Kondensator 22
Die EichpotenüomcterST und 58 ιsineI in^ den S Halbpcriodc, in der der Leiter L5
wertgeneratorl2emgefugt damit die Maxima übcr 3 dem Leiter L1 positiv ist. in einem Zcit-
Minimalwertc seiner Ausgan8ssP^?| ^„^wm- punkt der Halbperiode auf die Durchbruchsspannunc
sprechenden Ausgangswerte de ^™^CllV Jes Diac 21 au£e,aden, der dem Ausgangssignal des
digkeitsgenerators 47 angepaßt werden konn Vcrstärkers entspricht, und der Diac legt dann an die
Dcr Tachometergenerator 46 wird ^on ae Sleuere,cktrode des Triac 16 über den Impulstrans.
Drosselklappenbeta igungJ^ J^^Äs ein 55 formator 19 einen positiven Tmpuls an. Als Folge
15 angetrieben. Er rührt in die bummi das b dcr davon wird der Triac in Richtung zum Leiter L
Geschwindigkeitsruckkopplungssigna^ e ηu *« <g )eitcnd so daß durch dic wicklungcn des Motors 14
Bewegungsgeschwmdiglceit d« L)rosse« PP m flicßt Währen(J dcr n ativcn Halbperio
proportional ist und dem Ausgangss^gn*>
α laden die dem RC.GHcd zugcführten negative,
wertsgencralorsl2 entgegenw AOAug R ^ dcn Kondcnsator 22 ^, auf dic Durch
lihun des J^^^S^ d T
gleichspannung des Tach^cte^neraior, 46 «rf Spannung dcs Diac 21 auf, so daß der TrUj
durch den Widerstand 59 verringert und an » ^.^ Da dcr Motor ^ ^ nun ausschlicß
schnitt 61« eines PotentXJC"" "T' ^signals lich während der positiven Halbperioden Encrgv
Änderung des qc»hw1?*^ des empfängt und da die Dauer der Energiezufuhr wah
mit der Geschwindigkeit l^.fj^^nb ^ S5 rend jeder dieser Halbperioden mit der Entstehen
Schleifkontakts 61 b des PoJf iomj'c" '^j wirk. dcs Fchlcrsignals zunimmt, wird der Motor beschieii
Potentiometer dient daher als bcqiicmcs "^1 w r1^ aff rf, Drossclklappc 13 ir) dcr öffnung«
sames Mittel zur Änderung des Modulalionsbcrcicns nip^ ^ ^^ ^ ycwcgung fortschreite
des Keglers.
führt der Tachometergenerator 47 in die Summier- sich der Motor 14, 15 in einer Richtung dreht, die
schaltung 39 eine Rückkopplungsspannung ein, die das Schließen der Drosselklappe 13 bewirkt,
mit der Drehzahl des Motors ansteigt. Wenn somit Wie früher bereits erwähnt wurde, ist die Intedie Bewegungsgeschwindigkeit der Drosselklappe 13 grationsschaltung 44, 45 in den Regler eingefügt, der Größe des Fehlersignals entspricht, hat sich das S damit die tote Zone in jenen Fällen verkleinert wird, Ausgangssignal des Rechenverstärkers 25 stabilisiert in denen sich die Reibung der Drosselklappe 13 zwi- und die Beschleunigung des Motors und der Drossel- sehen weiten Grenzen ändert. Die Integrationsschalklappe sind auf Null verringert worden. * tung erreicht dies dadurch, daß sichergestellt wird, Wenn sich die Drosselklappe 13 während des oben daß ständig kleine Fehlersignale rechtzeitig eine Verbeschriebenen Vorgangs öffnet, beginnen die Durch- io stärkerausgangsspannung erzeugen, die ausreichen, flußgeschwindigkeit durch das Rohr 11 und folglich die Schaltung mit dem Diac und dem Triac zu verdas Ausgangssignal des Generators 47 anzuwachsen. anlassen, den Motor 14, 15 mit der zur Bewegung Die Veränderung der vom Generator 47 gelieferten der Drosselklappe 13 notwendigen Energie zu ver-Rückkopplungsspannung verkleinert das Fehler- sorgen. Normalerweise würde diese Integrationswirsignal, das die Summierschaltung 39 an den Eingang 15 kung einen »Auslaufeffekt« hervorrufen, der zu un-31a der Verstärkeranordnung anlegt, so daß das zulässigen Schwingungen des Reglers führt. Die AnAusmaß der Asymmetrie der dem /?C-Glied 22, 23 Wendung der Geschwindigkeitsrückkopplung im hier zugeführten abgeschnittenen Sinusschwingung ver- beschriebenen Regler verhindert diese Beeinträchtiringert. Dieser Vorgang bewirkt eine Verkürzung des gung jedoch, weil eine proportionale Beziehung zwi-/leitabschroitts jeder positiven Halbperiode, in dem 20 sehen der Drosselklappengeschwindigkeit und der der Triac 16 leitet, wodurch die Drehzahl des Motors Größe des Fehlersignals sichergestellt ist.
1.4, 15 herabgesetzt wird. Da die Ausgangsspannüng Obwohl sich der in F i g. 1 dargestellte Regler als des Tachometergenerators 47 mit der Motordrehzahl zufriedenstellend erwiesen hat, ist im bevorzugten abnimmt, wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Regler zur Ausführung der Funktionen des Impuls-Drosselklappe 13 daher offensichtlich auf Null ver- 25 generators 24 und der Verstärkerstromversorgung 34 ringert, sobald zwischen dem Ist-Wert und dem Soll- die in Fig. 2 dargestellte integrierte Schaltung62 Wert der Durchflußgeschwindigkeit wieder Überein- verwendet. Diese Anordnung ist wirtschaftlicher und Stimmung erreicht ist. leistet eine bessere Spannungsregelung als der entWenn das Potentiometer48 zur Verringerung des sprechende Schaltungsteil von Fig. 1.
Sollwerts verstellt wird oder wenn äußere Umstände 30 Ebenso sei bemerkt, daß das Fehlersignal beim eine Zunahme der Durchflußgeschwindigkeit durch Regler von F i g. 2 in den positiven und nicht in den das Rohr 11 bewirken, arbeitet der Regler in glei- negativen Eingang des Rechenverstärkers eingegeben eher Weise mit der Ausnahme, daß dem Verstärker- wird. Es ist zwar jede der Schaltungen annehmbar, eingang 31 α ein negatives Fehlersignal zugeführt doch ist die in F i g. 2 dargestellte Ausführung bevorwird, daß der Diac 21 und der Triac 16 während 35 zugl, da der positive Eingang eine höhere Impedanz der negativen und nicht während der positiven Halb- besitzt, was zu einer Verbesserung der Linearität des wellen der Wechselspannung leitend werden und daß Reglers führt.
mit der Drehzahl des Motors ansteigt. Wenn somit Wie früher bereits erwähnt wurde, ist die Intedie Bewegungsgeschwindigkeit der Drosselklappe 13 grationsschaltung 44, 45 in den Regler eingefügt, der Größe des Fehlersignals entspricht, hat sich das S damit die tote Zone in jenen Fällen verkleinert wird, Ausgangssignal des Rechenverstärkers 25 stabilisiert in denen sich die Reibung der Drosselklappe 13 zwi- und die Beschleunigung des Motors und der Drossel- sehen weiten Grenzen ändert. Die Integrationsschalklappe sind auf Null verringert worden. * tung erreicht dies dadurch, daß sichergestellt wird, Wenn sich die Drosselklappe 13 während des oben daß ständig kleine Fehlersignale rechtzeitig eine Verbeschriebenen Vorgangs öffnet, beginnen die Durch- io stärkerausgangsspannung erzeugen, die ausreichen, flußgeschwindigkeit durch das Rohr 11 und folglich die Schaltung mit dem Diac und dem Triac zu verdas Ausgangssignal des Generators 47 anzuwachsen. anlassen, den Motor 14, 15 mit der zur Bewegung Die Veränderung der vom Generator 47 gelieferten der Drosselklappe 13 notwendigen Energie zu ver-Rückkopplungsspannung verkleinert das Fehler- sorgen. Normalerweise würde diese Integrationswirsignal, das die Summierschaltung 39 an den Eingang 15 kung einen »Auslaufeffekt« hervorrufen, der zu un-31a der Verstärkeranordnung anlegt, so daß das zulässigen Schwingungen des Reglers führt. Die AnAusmaß der Asymmetrie der dem /?C-Glied 22, 23 Wendung der Geschwindigkeitsrückkopplung im hier zugeführten abgeschnittenen Sinusschwingung ver- beschriebenen Regler verhindert diese Beeinträchtiringert. Dieser Vorgang bewirkt eine Verkürzung des gung jedoch, weil eine proportionale Beziehung zwi-/leitabschroitts jeder positiven Halbperiode, in dem 20 sehen der Drosselklappengeschwindigkeit und der der Triac 16 leitet, wodurch die Drehzahl des Motors Größe des Fehlersignals sichergestellt ist.
1.4, 15 herabgesetzt wird. Da die Ausgangsspannüng Obwohl sich der in F i g. 1 dargestellte Regler als des Tachometergenerators 47 mit der Motordrehzahl zufriedenstellend erwiesen hat, ist im bevorzugten abnimmt, wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Regler zur Ausführung der Funktionen des Impuls-Drosselklappe 13 daher offensichtlich auf Null ver- 25 generators 24 und der Verstärkerstromversorgung 34 ringert, sobald zwischen dem Ist-Wert und dem Soll- die in Fig. 2 dargestellte integrierte Schaltung62 Wert der Durchflußgeschwindigkeit wieder Überein- verwendet. Diese Anordnung ist wirtschaftlicher und Stimmung erreicht ist. leistet eine bessere Spannungsregelung als der entWenn das Potentiometer48 zur Verringerung des sprechende Schaltungsteil von Fig. 1.
Sollwerts verstellt wird oder wenn äußere Umstände 30 Ebenso sei bemerkt, daß das Fehlersignal beim eine Zunahme der Durchflußgeschwindigkeit durch Regler von F i g. 2 in den positiven und nicht in den das Rohr 11 bewirken, arbeitet der Regler in glei- negativen Eingang des Rechenverstärkers eingegeben eher Weise mit der Ausnahme, daß dem Verstärker- wird. Es ist zwar jede der Schaltungen annehmbar, eingang 31 α ein negatives Fehlersignal zugeführt doch ist die in F i g. 2 dargestellte Ausführung bevorwird, daß der Diac 21 und der Triac 16 während 35 zugl, da der positive Eingang eine höhere Impedanz der negativen und nicht während der positiven Halb- besitzt, was zu einer Verbesserung der Linearität des wellen der Wechselspannung leitend werden und daß Reglers führt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Regelanordnung zur Regelung der Durch- Regelgröße, einer Steueranordnung zum Steuern der
flußgeschwindigkeit eines strömenden Mediums Drehzahl des Elektromotors entspreched der Größe
mit einem von einem Elektromotor einstellbaren 5 eines Fehlersignals, einer das Fehlersignal erzeugen-Stellglied
zum Verändern, einer Regelgröße, einer den Summieranordnung, die ein dem Soilwert ent-Steueranordnung
zum Steuern der Drehzahl des sprechendes Sollwertsignal und ein dem Istwert entElektromotors
entsprechend der Größe eines sprechendes Istwertsignal einer vom Stellglied direkt
Fehlersignals, einer das Fehlersignal erzeugenden geregelten Variablen algebraisch addiert, wobei eine
S:immieranordnung, die ein dem Sollwert ent- io Zeitverzögerung zwischen einer Änderung der Stel-
sprechendes Sollwertsignal und ein dem Istwert lung des Stellglieds und einer sich daraus ergebenden
entsprechendes Istwertsignal einer vom Stellglied Änderung der Größe der direkt geregelten Variablen
direkt geregelten Variablen algebraisch addiert, vorliegt.
wobei eine Zeitverzögerung zwischen einer An- Aus der USA.-Patentschrift 3 402 338 ist eine derderung
der Stellung des Stellelieds und einer sich 15 artige Regelanordnung bekannt. Bei dieser bekanndaraus
ergebenden Änderung der Größe der ten Regelanordnung wirkt das Regelsigna] über einen
direkt geregelten Variablen vorliegt, ge kenn- statischen Auslöser, dessen Zündwinkel von einer
zeichnet durch die Kombination folgender tfC-Schaltung gesteuert ist, auf ein impulsgesteuer-Merkmale:
tes Schaltelement ein. Die RC-Schaltung wird kona) Eine Integrationsschaltung (44, 45), die in 2O «""ierlich mit geregelten Spannungsimpulsen die
an sich bekannter Weise einem Ausgangs- mit der dem Schaltelement zugefuhrten Wechselsignal
einer Verstärkeranordnung eine Korn- Stromenergie synchronisiert sind, sowie nut einei
ponente erteilt, die das Zeitintegral des veränderlichen Regelgleichspannung gespeist. Die
Eingangssignal ist; Regelgleichspannung ist den Spannungsimpuls«!
... ^ . ... , . . , ,., »5 überlagert, und bewirkt eine von ihrer Große ab-}
^e« Geschwmdl8k«te»gnalgenerator(46, hä ■ | £nd des Zündwinkels des statischen
59 61) der m an sich bekannter We.se em Ausfö g ers Da Jn die Länge des Abschnitts jeder
sich mit der Drehzahl des Elektromotors Ha]b . während der ^ Scha,telernent leitet,
änderndes Ausgangss.gnal erzeugt, und mU d'em Zündwinkd ^5 Ausiösers ändert, hängt die
c) Schaltungsverbindungen, die das drehzahl- 30 vom Elektromotor empfangene Eneregie und somit
abhängige Ausgangssignal gegensinnig zu die Motordrehzahl von der Größe des Regelsignals
dem Sollwertsignal der Summieranordnung afc,
(39) zuführen. rj)er Elektromotor der bekannten Regelanordnung
(39) zuführen. rj)er Elektromotor der bekannten Regelanordnung
2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch soll das Stellglied zur Regelung der Durchflußgekennzeichnet,
daß der Geschwindigkeitssignal- 35 schwindigkeit eines strömenden Mediums einstellen,
generator (46) ein der Motordrehzahl proportio- Es gibt jedoch Anwendungsgebiete, bei denen sich
nales Signal erzeugt und eine Einrichtung (61) die Reibung des Stellglieds über eine ziemlich grozur
Änderung des Proportionalitätsfaktors ent- ßen Bereich ändert, so daß als Folge davon Fehlerhält,
signale von beträchtlicher Größe notwendig sind,
3. Regelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, 40 damit der Elektromotor das Stellglied bewegt. Die
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker- praktische Auswirkung dieser Erscheinung kann eine
anordnung einen Rechenverstärker (25) enthält untragbare große tote Zone des Reglers sein, d. h.
und daß die Integrationsschaltung (44, 45) durch daß die korrigierende Wirkung verzögert wird, bis
einen Rückkopplungszweig gebildet ist, der den die Durchflußgeschwindigkeit des strömenden Me-Ausgang
und den negativen Eingang des Rechen- 45 diums beträchtlich vom Sollwert abweicht. Es wurden
Verstärkers (25) miteinander verbindet und einen Versuche unternommen, diesen Zustand durch einen
Widerstand (44) und einen dazu in Serie geschal- integrierenden Verstärker zu beseitigen, da diese
teten Kondensator (45) enthält. Maßnahme ein Anheben des Ausgangssignals des
4. Regelanordnung nach einem der Ansprü- Verstärkers in jenen Fällen bewirken würde, in
ehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der 50 denen kleine Dauerabweichungen auftreten. Es hat
Elektromotor (14) ein Gleich- oder Allstrommo- sich jedoch gezeigt, daß diese Änderung zu
tor ist. der über einen impulsgesteuerten statischen einem Schwingverhalten führte und die Regelanord-Leistungsschalter
(16) an eine Wechselstrom- nung instabil machte. Obwohl die Frequenz der erquelle
angeschlossen ist, daß zur Impulssteue- zeugten ungedämpften Schwingungen durch Verrung
des Leistungsschalters (16) eine statische 55 wendung einer Integrationsschaltung mit großer Zeit-Auslöseanordnung
(21) vorgesehen ist, die mit konstante verringert werden können, vergrößert diese
einem ihren Zündwinkel steuernden Zeitglied Maßnahme jedoch die Größe der toten Zone, so daß
(22, 23) verbunden ist, daß ein Impulsgenerator sie nicht brauchbar ist.
(24) vorgesehen ist, welcher dem Zeitglied (22, Ein weiterer Nachteil der bekannten Regelanord-23)
stabilisierte Spannungsimpulse zuführt, die 60 nung besteht darin, daß der Bereich der Eingangsmit
dem Wechselstrom synchronisiert sind, und signalwerte, für die entsprechende Motordrehzahlen
daß das Ausgangssignal der Verstärkeranord- vorgesehen sind, nur durch Ändern der Verstärkung
nung als Vorspannung an das Zeitglied (22, 23) des Verstärkers verändert werden kann. Dies ist unangelegt
ist. erwünscht, weil auch die tote Zone von der Ver-
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US84866069A | 1969-08-08 | 1969-08-08 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2039090A1 DE2039090A1 (de) | 1971-02-18 |
| DE2039090B2 DE2039090B2 (de) | 1973-05-10 |
| DE2039090C3 true DE2039090C3 (de) | 1973-11-29 |
Family
ID=25303929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2039090A Expired DE2039090C3 (de) | 1969-08-08 | 1970-08-06 | Regelanordnung zur Regelung der Durchflußgeschwindigkeit eines strömen den Mediums |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3573591A (de) |
| DE (1) | DE2039090C3 (de) |
| GB (1) | GB1264297A (de) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3662347A (en) * | 1970-03-11 | 1972-05-09 | North American Rockwell | Signal compression and expansion system using a memory |
| CA1155200A (en) * | 1979-01-18 | 1983-10-11 | Craig L. Joseph | System for controlling the movement of a movable gun and turret |
| US4382216A (en) * | 1979-01-18 | 1983-05-03 | Fmc Corporation | System for controlling the movement of a rotatable member |
| IT1238092B (it) * | 1989-10-25 | 1993-07-07 | Borletti Climatizzazione | Dispositivo di comando per attuatori, particolarmente attuatori elettromeccanici di impianti di climatizzazione per autoveicoli |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3015767A (en) * | 1957-11-12 | 1962-01-02 | Raytheon Co | Tachometer stabilization networks |
| US3241015A (en) * | 1961-12-26 | 1966-03-15 | Ibm | Positional servo system |
| GB1059546A (en) * | 1963-02-15 | 1967-02-22 | Kabushiki Kaishi Hitachi Seisa | Optimum non-linear control system for servo-mechanisms |
| US3413534A (en) * | 1966-03-14 | 1968-11-26 | Westinghouse Electric Corp | Non-regenerating dc motor regulating circuit having improved stability |
-
1969
- 1969-08-08 US US848660A patent/US3573591A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-06-30 GB GB1264297D patent/GB1264297A/en not_active Expired
- 1970-08-06 DE DE2039090A patent/DE2039090C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2039090B2 (de) | 1973-05-10 |
| DE2039090A1 (de) | 1971-02-18 |
| GB1264297A (de) | 1972-02-16 |
| US3573591A (en) | 1971-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3015162C2 (de) | Anordnung zum Steuern eines Asynchronmotors über einen Frequenzumrichter | |
| DE3032289C2 (de) | Schaltungsanordnung zum Regeln der Ausgangsspannung einer Gleichrichterbrücke | |
| DE2629927C2 (de) | Anordnung zur Drehzahlregelung eines Synchronmotors | |
| DE3422458C2 (de) | ||
| DE1299453B (de) | Regeleinrichtung zur selbstanpassenden Regelung einer Stoergroessen ausgesetzten physikalischen Groesse unter Verwendung eines die Regelstrecke nachbildenden Modells | |
| DE2935322C2 (de) | Regeleinrichtung für einen Umformer | |
| DE3125676A1 (de) | Geschwindigkeitsregeleinrichtung fuer einen elektromotor | |
| DE1089449B (de) | Steuereinrichtung, insbesondere fuer gelenkte Flugkoerper | |
| DE2321357A1 (de) | Schweissvorrichtung mit abschmelzendem schweissdraht | |
| DE2039090C3 (de) | Regelanordnung zur Regelung der Durchflußgeschwindigkeit eines strömen den Mediums | |
| DE1463266A1 (de) | Schaltung zur Regelung der Drehzahl und zur UEberwachung des Ankerstroms eines aus einer Wechselstromquelle gespeisten,konstant erregten Gleichstrommotors | |
| DE3035919C2 (de) | ||
| DE2134357A1 (de) | Verfahren und Einrichtungen zur Prozeßregelung von Arbeitsablaufen mit Langzeitkonstanten | |
| DE2509343C3 (de) | Einrichtung zur Regelung der Drehzahl von umlaufenden Maschinen | |
| DE2702142A1 (de) | Drehzahlregler fuer einen universalmotor | |
| DE2035297A1 (de) | Vorrichtung zur Steuerung einer Abtastbewegung | |
| DE1299452B (de) | Stabilisierung von verzoegerungsarmen Regel- oder Steuerstrecken | |
| DE2019157A1 (de) | Versorgungseinrichtung mit einem saettigbaren Transduktor | |
| DE2409781B2 (de) | Drehzahlregelschaltung für einen Gleichstrommotor | |
| DE2817225C2 (de) | Regelschaltung für ein elektrisches Heizgerät | |
| DE2303197B2 (de) | Drehzahlregler | |
| DE1957599B2 (de) | Regel fuer die stromregelung von stromrichtern im lueckenden und nichtlueckenden bereich | |
| DE2112039C2 (de) | Wechselspannungsgespeister Universalmotor mit einer Drehzahlstabilisierungsschaltung | |
| DE2017791C3 (de) | Regeleinrichtung für einen Stromrichterantrieb mit Drehmomentumkehr in kreisstromfreier Gegenparallelschaltung | |
| DE2032227C3 (de) | Anordnung zur Drehzahlregelung eines über steuerbare Halbleiter gespeisten Gleichstrommotors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |