Anordnung zur Strombegrenzung mit Hilfe eines magnetischen Verstärkers
in einer Steuereinrichtung In Steuerketten werden vielfach überwachungseinrichtungen
vorgesehen, die wirksam werden, wenn ein Strom einen vorgegebenen Grenzwert zu überschreiten
sucht. Die Tendenz, diesen Grenzwert zu überschreiten, kann einmal durch eine reine
überlastung bedingt sein, zum anderen wird sie vor allen Dingen dann auftreten,
wenn die Steuergröße kurzzeitig stark verändert wird. Ein Beispiel hierfür ist die
Beschleunigung und Verzögerung eines Gleichstromnebenschlußmotors. Eine schnelle
Drehzahländerung würde einen sehr großen Ankerstrom erfordern. Dies ist jedoch besonders
bei größeren Antriebsleistungen vorwiegend aus wirtschaftlichen und kommutierungstechnischen
Gründen nicht möglich und wird durch Strombegrenzungseinrichtungen verhindert.Arrangement for current limitation with the help of a magnetic amplifier
in a control device Monitoring devices are often used in control chains
provided, which take effect when a current exceeds a predetermined limit value
seeks. The tendency to exceed this limit value can once through a pure
overload, on the other hand it will occur above all
if the control variable is changed significantly for a short time. An example of this is the
Acceleration and deceleration of a DC shunt motor. A fast
A change in speed would require a very large armature current. However, this is special
in the case of higher drive powers, mainly from economic and commutation-related issues
Reasons not possible and is prevented by current limiting devices.
Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung zur mit Hilfe eines magnetischen
Verstärkers erfolgenden Strombegrenzung in einer Steuereinrichtung, die ihrerseits
über ein Gerät mit elektrischer Erregung, insbesondere über eine Querfeldverstärkermaschine,
gesteuert wird, wobei die Strombegrenzung über eine den Strom herabsetzende, einer
Grunderregung für die gewünschte Ausgangsspannung der Steuereinrichtung entgegenwirkende
Gegenerregung erfolgt, die erst nach überschreiten eines vorgegebenen Stromwertes
zur Wirkung kommt. Die bekannten Anordnungen waren derart aufgebaut, daß vorzugsweise
über eine vorgespannte Ventilanordnung nach Überschreiten eines Grenzwertes des
Stromes eine konstante oder eine nur stromabhängige Gegenerregung wirksam wurde.
Bei kleinen Aussteuerungsgraden der Steuereinrichtung, beispielsweise eines Leonardgenerators,
war dabei die Möglichkeit der Umpolung der Ausgangsspannung und damit beispielsweise
die Möglichkeit der Drehrichtungsumkehr des gespeisten Antriebes gegeben, wodurch
insbesondere bei Leonardantrieben für Fördermaschinen und Hebezeuge, Walzwerke usw.
schwere Störungen entstehen konnten. Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet,
daß ein den magnetischen Verstärker mit Gleichstromausgang belastender ohmscher
Widerstand parallel zu der Reihenschaltung einer Gegenerregungswicklung, des Ausgangskreises
des Erregergerätes und einer die Speisung der Gegenerregungswicklung durch den magnetischen
Verstärker sperrenden Ventilanordnung angeschlossen ist, und daß unterhalb des vorgegebenen
Stromwertes der magnetische Verstärker gesättigt ist und einen die Gegenerregung
sperrenden Spannungsabfall an dem ohmschen Widerstand hervorruft, während nach überschreiten
des vorgegebenen Stromwertes der magnetische Verstärker zur Freigabe der Gegenerregung
entsättigt ist.The invention now relates to an arrangement for using a magnetic
Amplifier current limiting takes place in a control device, which in turn
via a device with electrical excitation, in particular via a cross-field amplifier machine,
is controlled, with the current limitation via a current reducing, one
Basic excitation for the desired output voltage of the control device counteracting
Counter-excitation takes place, which only occurs after a predetermined current value has been exceeded
comes into effect. The known arrangements were constructed in such a way that preferably
Via a preloaded valve arrangement after a limit value of the
Current a constant or only current-dependent counter-excitation became effective.
In the case of low modulation levels of the control device, for example a Leonard generator,
was the possibility of reversing the polarity of the output voltage and thus for example
given the possibility of reversing the direction of rotation of the powered drive, whereby
especially for Leonard drives for hoisting machines and hoists, rolling mills, etc.
serious disturbances could arise. The invention is therefore characterized in
that an ohmic load on the magnetic amplifier with direct current output
Resistance in parallel with the series connection of a counter excitation winding, the output circuit
the excitation device and one the supply of the counter excitation winding by the magnetic
Amplifier blocking valve arrangement is connected, and that below the predetermined
Current value of the magnetic amplifier is saturated and one the counter excitation
causing blocking voltage drop across the ohmic resistance while after exceeding
of the specified current value of the magnetic amplifier to enable the counter-excitation
is desaturated.
Die Erfindung sei an Hand der Figur für die Spannungssteuerung des
Leonardgenerators eines Förderantriebes erläutert. Zur Überwachung des Ankerstromes
des Generators beim Beschleunigen ist eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen. Für
den Bremsvorgang sind andere nicht dargestellte Maßnahmen getroffen, um aus Sicherheitsgründen
unterhalb der Stromgrenze zu bleiben.The invention is based on the figure for the voltage control of the
Leonard generator of a conveyor drive explained. For monitoring the armature current
A limiting device is provided for the generator when accelerating. For
the braking process, other measures, not shown, are taken for safety reasons
stay below the current limit.
In der Figur handelt es sich um die Steuerung der Erregung des Leonardgenerators
1 eines Förderantriebes, dessen Erregerwicklung 2 durch eine Querfeldverstärkermaschine
3 gespeist wird. Die Querfeldverstärkermaschine 3 wird dabei über eine eine Grunderregung
für gewünschte Ausgangsspannung (Leonard- bzw. Ankerspannung) des Leonardgenerators
1 bewirkende Wicklung 12 erregt. Ihrer Wirkung entgegengerichtet ist eine von einer
Gegenerregungswicklung 13 bewirkte Gegenerregung, die nach ihrer Freigabe aussteuerungsabhängig
bzw. der Leonardspannung annähernd proportional ist. Die Gegenerregungswicklung
13 liegt über einen Gleichrichter 14 parallel zu der Erregerwicklung 2 des Leonardgenerators
und wird wie diese aus der Querfeldverstärkermaschine 3 gespeist. Gesteuert bzw.
geschaltet wird die Gegenerregung durch den Spannungsabfall an einem Widerstand
15, der in dem aus Arbeitswicklungen 4 und 5 gebildeten Arbeitskreis eines magnetischen
Verstärkers liegt, der über Klemmen 6 und 7 an eine Speisespannung gelegt ist. Die
Steuerung des magnetischen Verstärkers erfolgt über eine Steuerwicklung 8, die mit
einem im Leonardstromkreis liegenden Widerstand 9 verbunden ist. Der Steuerstrom
kann dabei mittels eines Widerstandes 10 eingestellt werden. Der magnetische
Verstärker
arbeitet in Selbstsättigungs- und Brückenschaltung.The figure concerns the control of the excitation of the Leonard generator 1 of a conveyor drive, the excitation winding 2 of which is fed by a transverse field amplifier machine 3. The transverse field amplifier machine 3 is excited by a winding 12 which causes a basic excitation for the desired output voltage (Leonard or armature voltage) of the Leonard generator 1. Its effect is counteracted by a counter-excitation brought about by a counter-excitation winding 13, which after being released is dependent on the modulation or is approximately proportional to the Leonard voltage. The counter-excitation winding 13 is parallel to the excitation winding 2 of the Leonard generator via a rectifier 14 and, like this, is fed from the transverse field amplifier machine 3. The counter-excitation is controlled or switched by the voltage drop across a resistor 15, which is located in the working circuit of a magnetic amplifier formed from working windings 4 and 5, which is connected to a supply voltage via terminals 6 and 7. The control of the magnetic amplifier takes place via a control winding 8 which is connected to a resistor 9 in the Leonard circuit. The control current can be adjusted by means of a resistor 10. The magnetic amplifier works in self-saturation and bridge circuit.
Der magnetische Verstärker wird über die Wicklung 11 so vormagnetisiert,
daß er, solange der zu begrenzende Strom innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt,
gesättigt ist. Seine Arbeitswicklungen haben also einen kleinen Widerstand, so daß
an dem Widerstand 15 ein großer Spannungsabfall auftritt, der die Gegenerregung
der Querfeldverstärkermaschine sperrt. Steigt aber der Strom in dem Leonardkreis
an, so wird die Steuerwicklung 8 eine im entsättigenden Sinn auf den magnetischen
Verstärker wirkende Steuermagnetisierung geben. Sobald der Strom im Leonardkreis
die zulässige Grenze überschreitet, wird die Entsättigung des magnetischen Verstärkers
so stark, daß durch den zunehmenden Widerstand der Arbeitswicklungen des magnetischen
Verstärkers der Spannungsabfall an dem Widerstand 15 so klein wird, daß er keine
Sperrwirkung auf die Gegenerregung mehr ausüben kann und somit die Gegenerregung
freigegeben wird. Unter ihrem Einfluß nimmt auch die Erregung des Leonardgenerators
und damit auch der zu begrenzende Strom ab.The magnetic amplifier is premagnetized via the winding 11 so that
that as long as the current to be limited remains within the permissible limits,
is saturated. So its working windings have a little resistance, so that
A large voltage drop occurs across the resistor 15, which is the counter-excitation
the transverse field amplifier machine locks. But if the current rises in the Leonard circle
on, the control winding 8 is a desaturating sense on the magnetic
Giving amplifier acting control magnetization. As soon as the current in the Leonardkreis
Exceeds the allowable limit, the desaturation of the magnetic amplifier
so strong that due to the increasing resistance of the working windings of the magnetic
Amplifier the voltage drop across the resistor 15 is so small that it does not
Blocking effect can exert more on the counter-excitation and thus the counter-excitation
is released. The excitation of the Leonard generator also takes place under its influence
and thus also the current to be limited.
Für eine Ermöglichung einer spannungsabhängigen Stromgrenze der Strombegrenzung
kann die betreffende Spannung, z. B. die Spannung des Leonardgenerators, über eine
zusätzliche Steuerwicklung oder die Steuerwicklung 11 auf den magnetischen Verstärker
zur Einwirkung gebracht werden.To enable a voltage-dependent current limit of the current limitation
the voltage in question, e.g. B. the voltage of the Leonard generator, via a
additional control winding or the control winding 11 on the magnetic amplifier
be brought to action.