DE904560C

DE904560C - Device to achieve the most constant speed possible with direct current shunt motors

Info

Publication number: DE904560C
Application number: DEA8387D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-07-23
Filing date: 1941-07-23
Publication date: 1954-02-18

Description

Der Gleichstrom-Ne@benschlußmotor zeigt bei konstanter Belastung eine mit zunehmender Betriebsspan nung ansteigende Drehzahlkennlinie. Der Grund für das Ansteigen der Drehzahl ist der, daß man im Arbeitsgebiet oft schon weit in die Sättigung des Eisens kommt. Man bekommt bei großen Spannungsbereichen oft so große Regelbereiche, daß ein Regler zum Einhalten der Drehzahl nicht mehr ausreicht.The DC shunt motor shows a constant load the speed characteristic increases with increasing operating voltage. The reason for that An increase in speed means that the work area is often far into saturation of iron comes. With large voltage ranges you often get such large control ranges, that one controller is no longer sufficient to maintain the speed.

Erfindungsgemäß wird nun bei Gleichstrom-Nebenschlußmotoren, die in einem bestimmten Spannungsbereich arbeiten müssen, die Erregung durch nichtlineiare Widerstände, insbesondere Trockengleichrichter, so beeinflußt, daß der magnetische Fluß der Maschine möglichst proportional zur Spannung ansteigt. Dadurch ergibt sich in einem größeren Spannungsbereich eine nahezu konstante Drehzahl des Motors oder, falls ein Drehzahlregler vorhanden ist, ein kleinerer Regelbereich für diesen.According to the invention is now with DC shunt motors, which in a certain voltage range must work, the excitation by non-linear Resistors, especially dry rectifiers, so influenced that the magnetic The flow of the machine increases proportionally to the voltage. This results in an almost constant speed of the motor in a larger voltage range or, if a speed controller is available, a smaller control range for this.

Die Erfindung ist in der Zeichnung 1)eispielsweise veranschaulicht.The invention is illustrated for example in the drawing 1).

Fig. i zeigt eine `Schaltung, bei der der spannungsabhängige Widerstand in Form eines Gleichrichtersatzes Ga in Reihe mit der Erregerwicklung H eines Motors il-l liegt. Der Strom steigt in der Erregerwicklü.ng infolge der Kennlinie des Gleichrichtersatzes mit steigender Spannung stärker als linear an. Durch geeignete Dimensionierung kann man für einen Spannungswert und in einem bestimmten Spannungsbereich eine verhältnismäßig gute Drehzahlkonstanz erreichen. Für größere Spannungswerte liegt dann die Drehzahl etwas über, für kleinere Spannungswerte etwas unter dem Drehzahlsollwert. i ist ein Regelwiderstand im Erregerkreis.Fig. I shows a `circuit in which the voltage-dependent resistance in the form of a rectifier set Ga in series with the field winding H of a motor il-l lies. The current increases in the exciter winding as a result of the characteristic curve of the rectifier set with increasing voltage more than linearly. By suitable dimensioning can one for a voltage value and in a certain voltage range a relative one achieve good speed constancy. The speed is then for higher voltage values slightly above, for smaller voltage values slightly below the speed setpoint. i is a rheostat in the excitation circuit.

Fig. 2 zeigt eine weitere mögliche Schaltung, in der einer Hauptwicklung H eine Gegenwickkung G. zu der Gleichrichter Gl direkt parallel geschaltet sind, entgegenwirkt. Die Gleichrichter liegen über einem Vorwiderstand 2 an Spannung. Bei steigender Spannung wird ein mehr als proportionaler Teil des Erregerstromes an der Wicklung G durch die Gleichrichter Gl vorbeigeleitet.Fig. 2 shows another possible circuit in which a main winding H a counter winding G. to which the rectifier Gl are connected directly in parallel, counteracts. The rectifiers are connected to voltage via a series resistor 2. When the voltage rises, a more than proportional part of the excitation current is generated bypassed the winding G through the rectifier Gl.

Die in Fig. 3 und q. gezeigten Schaltungen ermöglichen eine weitere noch bessere Spannungsunabhängigkeit ini Arbeitsbereich. In beiden Schaltungen erhält der Motor außer der Hauptwicklung H bzw. der Hauptwicklung H und der Gegenwicklung G noch eine Zusatzwicklung Z, die im Diagonalzweig einer spannungsabhängigen Brücke liegt. Die Brücke in Fig. q. besteht aus den Widerständen W1, W2, den :Gleichrichtern Gl, der Gegenwicklung G und dem gegebenenfalls einstellbaren Widerstand 3. Der Widerstand Wz kann zwecks Erhöhung der Wirkung ebenfalls aus einem spannungsabhängigen Widerstand bestehen.. Für den .Spannungspunkt, für den der Drehzahlsollwert erreicht wird, das ist .der Schnittpunkt -der Sollerregungskurve, mit der mit Hilfe der Gleichrichterschaltung erzeugten Erregungskurve, wird .die mit Hilfe oder Brückenglieder W1 und W2 so abgeglichen, daß der Brückenstrom Null ist. Im allgemeinen liegt im Arbeitsbereich nur ein Schnittpunkt beider Kurven.The in Fig. 3 and q. The circuits shown enable a further, even better voltage independence in the work area. In both circuits, in addition to the main winding H or the main winding H and the counter-winding G, the motor also has an additional winding Z, which is located in the diagonal branch of a voltage-dependent bridge. The bridge in Fig. Q. consists of the resistors W1, W2, the: rectifiers Gl, the counter winding G and the optionally adjustable resistor 3. The resistor Wz can also consist of a voltage-dependent resistor to increase the effect. For the voltage point for which the speed setpoint is reached , that is .the intersection of the target excitation curve, with the excitation curve generated with the aid of the rectifier circuit, is adjusted with the aid or bridge elements W1 and W2 so that the bridge current is zero. In general, there is only one point of intersection between the two curves in the work area.

In Fib. 3 tritt in der Brücke an Stelle des Widerstandes 3 die Hauptwicklung H, während. die Gegenwicklung G entfällt. Die Schaltung -der Fig. q. zeigt eine,der Fig. 2 analoge"durch eine Zusatzwicklung erweiterte Schaltung. Unter Umständen ergibt eine Einstellung, bei. der der Strom in der Zusatzwicklung Z für die Sollwertdrehzahl nicht gleich Null ist, eine etwas bessere ,Drehzahlkonstanz. Es wäre auch denkbar, zur Vermeidung der Temperaturabhängigkeit (der Gleichrichter ihre Temperatur zu regeln.In Fib. 3, the main winding takes the place of resistor 3 in the bridge H while. the reverse winding G is omitted. The circuit of Fig. Q. shows one that Fig. 2 analog "circuit expanded by an additional winding. Under certain circumstances results a setting at. which is the current in the additional winding Z for the setpoint speed is not zero, a slightly better speed constancy. It would also be conceivable to avoid the temperature dependence (the rectifier increases its temperature rules.

Fig.5 zeigt die Kennlinie des Spannungsabfalles zt in einem an Gleichspannung liegenden Trockengleichrichter abhängig vom Durchlaßstrom i. Der Abschnitt e zwischen den Punkten d. und 5 zeigt angenähert einen Verlauf nach einer Exponentialfunktion. Dieser Kennlinie des Spannung.s@abfalls entspricht eine Kenndinie des Dturchlaßwiderstandes r, dem Abschnitte entspricht ein nichtlineares Absinken des Widerstandes r mit steigendem Strom. Benutzt man diesen Widerstandsverlauf, so kann man für den Arbeitsbereich, z. B. i io bis 170 Volt (Batteriespannung), den nichtlinearen Anstieg des Erregerstromes erzielen, der bei starken Sätti,gunggsflüssen nötig ist, um den Fluß angenähert proportional zur Spannung ansteigen zulassen.FIG. 5 shows the characteristic curve of the voltage drop zt in a dry rectifier connected to DC voltage as a function of the forward current i. The section e between points d. and FIG. 5 shows approximately a curve according to an exponential function. This characteristic curve of the voltage.s@abfall corresponds to a characteristic curve of the permeability resistance r, the section corresponds to a non-linear decrease of the resistance r with increasing current. If you use this resistance curve, you can for the work area, z. B. i io to 170 volts (battery voltage), achieve the non-linear increase in the excitation current, which is necessary in the case of strong saturation, supply flows to allow the flow to increase approximately proportionally to the voltage.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for achieving the most constant speed possible with direct current shunt motors which have to work in a certain voltage range, characterized in that the excitation is influenced by non-linear resistors, in particular dry rectifiers, in such a way that the magnetic flux of the machine increases as proportionally as possible to the voltage.

2. Device according to claim i, characterized in that a further excitation winding of the motor is provided in the diagonal branch of a voltage-dependent, preferably Dry rectifier containing bridge is located.