DE1438995A1 - Durch Steuerimpulse synchronisierbarer elektrischer Antrieb - Google Patents

Description

• Durch Steuerimpulse synchronisierbarer elektrischer

  Antrieb

  Die Irtindung besieht sieh auf eine Einrichtung zui Rege-

  luni der Drehzahl und Ihsue einen elektrischen Antriebe

  mit eines ßlaiohetrommotor als Antriebsrotor bestehend

  aus eines mit dem Antrieb gekuppelten Ta.ahometeraenera-

  tor, einem von Antrieb angetriebenen Taktinpulegenerator,

  eines durch das xusgangesignal den Tachometergeneratore

  gesteuerten und auf die itotorspeinung einwirkenden elek-

  trieehen Drehzahlregler, einer 9ybohrou@ierimpuirlQue?ae

  zur 'Torgabe der Phasenlage des Antrieb i und gue einer

  fiorrtohtun; zaen Vergleioh ter lattimpuiee mit des gxe-

  chronieierispuleen sowie nur lildan4 eines der tettdif-

  . lernte zwischen beides xsywle« estepieohell#!s 4t#aor-

  eigsals, bei der eise sui' ins Antuteb etweixkendfg wa

  9teuereignal der #ergleioheto=rlohtur* beautecblagte

  torrtgbiunj nur beeinflu»#der Phsrenlrge den Aalte

  triebe veer=eoehen iete

  Zum AsSrtel lortografieab'rs veteo)iunse aat von lün-

  la2serkeß hehrerer räumlioü pt=ennt angeordneter Kam*.

  rar tot OB sreeke llerbeuww eine: öyn4brongleiol-

  lagte der @attitbesellsrt bwkrgn), den "trteb aber In..

  i@tt@#a@lfee#ö,@ die etgüdet- und läufereeltig ilnklptfoh

  miteinander retbunden sind, durahxuftihren. Xeee Anord-

  üung ist bei räumlich getrennten Antrieben nioht au4.

  tü@lsx. .

  Es ist deshalb auch vor@;s;;h @a;en worden, die Antriebe

  durch mehrkühasige Aeynchronmotoren oder Ujnahroniaotoren

  auszurüate» und die Speisang dieser riotoren aue fre<luens--

  und phaaeneegelbarsn HP--Osillatoreu durohzuf;thren. Die

  Frequenz- und Phasenregs1urg L.n solchen Oszillatoren

  erfolgt beispielsweise über Digitalregler an der Aus-

  gangaspannung der Osziliatoren durch Tahtiml)uleedie

  drahtlos oder per Draht den einzelnen Antrieleny züae#

  führt eind. Der Aufwand an soiohen- Anordaengen tot 1®-

  träo hfl ich.

  Se ist such bekannt, ßleiohstrommotoron, inebeaoäösre

  Pebenaohxu'emoioren, zum .Antrieb der= lilmlaufwerke und

  der Versahlttglee zu benutzet: In soloben Anordnungen tot

  nelben derynohrm>r>xxe@yeiuar der lfotro.lrehzahlee aaoh t»

  Phaeenregelun,g an den Motoren Urford :dich, eesu die

  Motorwellen mit iiet:tlieohen lepulsdebera gekuppelt

  vertee, tt1 )f allen Äatvtobovr to aleltr %*ttele

  hing sletioh irpule* l@te!e1!ulo e

  to dar Mittel Vergoeehin 44a4 9 tte "0 ,ftrojen svtl e

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  Band eib ltttttJf_ über ila%as Xätl#rtWleIn die eianä@el.@

  nen Antriebe amdSYieh.

  volaht Aexrtobt _ottwo 144#eu. dato atliohe tiotoreaS

  veae einer fenet»sr to hier bedaaear e, 0A

  elfte aleiolta:fetetdaas--e tüt* oder anderweitig dWetä

  dync@braaeirtriräs<pulre lang Poft Fron Seitzeiohtaa aobl dWtbx-

  (Uhrbar tat.

  Ferner ist eine elektrische Regelei:iricht:ing für lieh- -

  farbendruckmasehinen zum Bedrucken von Einzelbogen mit

  mehreren Druckzylindern bekannt, bei der die einzelnen

  Druckzylinder, deren Gleichlauf züi regeln i ,t, von

  Gleichstrommotoren Über «iotor fisch ver. °,tellb,.ire Getrie-

  be angetrieben sind. Die Antrieb:@-:o-toren sind dabei

  der Drehzahlregelung uiitcz..#iorfen, ia@@hrer@d die i-iotiien-

  dige 1'hasenre::;relung über `e onderte i@et~ell:reise durch

  Versteilung d;@r Getriebe erfolgt. DieEe Anordnung lei-

  det u ,fiter dem LT.ingel, dt:#stt- ein hoher @e t_?ieb- jtuf@.and

  erforderlich ist und das;:: die he-elung leicht instabil

  wird, da die Drehzahl- und die Pliasenre-;elung einander

  beeinflussen.

  Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der bekannten

  Einrichtungen.

  E^ 4jird diese# an Einrichtungen der eingangs; ti@@.lier be--

  zeiche-eten Art erfindung°ogemäss dadurch erreicht, dass

  das von der Vergleiehsvorric'-tung erzeugte 'kiteuersi-_;ii,1l

  dem Eingang der-: ele'l:tris-,ien Drel£iz:ahlrer-ler:@ :@iz@ref@:@,rt

  ist.

  Die anliegende Zeichnung erl«.utert die grfindung.

  In Fig. 1 bezeichnen 1 und 20 :--tiei Gleichtro:nneber_-

  schlussmotoren, deren Ankerwicklungen durch Leistungs-

  verst<_rker ?_ bzw. 2,i ;gespeist sind. Die Ankerströme

  beider Motoren sind durch Steuerverstärker 3 bzw. 3a

  steuerbar. Die Wellen beider Motoren sind mit Loch-

  scheiben 5 bzw. 5a gekuppelt, die auf einem Uiafang

  eine grösse Anzahl von Löchern aufweisen. Die Löcher

  werden fotoelektrisch, kapazitiv oder indu'.-tiv mittels

  der Abtastvorrichtungen 6 und 6a elektrisch abgetastet,

  so dass auf Impulsleitungen 7 und 7a elektrische Impuls-

  folgen entstehen, deren Inpulsfolgefrerluenz der jewei-

  ligen Motordrehzahl proportional ist.

  Die Leitungen 7 und 7a sind mit den Eingängen der Vor-

  riohtungen 8 bzw. 8a verbunden. Die Vorrichtungen 8 und

  8a enthalten Verstärker und Mitte. zur Erzeugung einer

  der Impulsfolgefrequenz der sie steuernden Impulsfolge

  proportionalen Gleichspannhng, dLe jeweils den Zeitungen

  9 und 9a zugeführt sind.

  Die Zeitungen 9 und 9a sind mit den Eingängen vier Steuer-

  verstärker 3 und 3a verbunden, denen gleichzeitig über

  Zeitungen 4 bzw. 4a ein einstellbares Gleichstrom- bzw.

  Gleich spannungssignal zugeführt ist. Die Spannung der

  Leitung 9-.wird mit der Spannung der.Leitung 4 und die

  Spannung der Leitung 9a mit der Spannung der Leitung 4a,

  verglichen, wobei die Spannungen-der Leitungen 4- und 4a

  den Sollwert.für 'die Motoren 1 bzw. 20 vorgeben. Ist

  die Spannung der Leitung-9 gleich der Spannung der Lei-

  tung 4, bzw. ist die Spannung der Zeitung 9a gleich der

  Spannung der Leitung 4a, so laufen die beiden Motoren

  mit ihrer Solldrehzahi:

  Zur Beseitigung eines eventuellen Taktfehlers zwischen

  beiden Antrieben sind die MotDrwellen mit je einer wei-

  teren Lochscheibe 10 bzw. 10a gekuppelt. Beide Loch-

  scheiben weisen lediglich ein einziges Loch auf, das

  durch dis Vorrichtungen 11 bzw. lla derart abgetastet

  ist, dass auf den Leitungen 12 bzw.- 12a an beiden An-

  trieben in stete gleicher Motorstellung elektrische Im-

  pulse erzeugt sind. Sie sind einer Vergleichsvorrichtung

  13 bzw. 13a =geführt.

  Mit 15 ist eins Synehronisierimpulsguelle bezeichnet,

  die über die Leitungen 14 und 14a mit den Vorrichtungen

  13 und 13a verbunden ist. In den Vergleichevorrichttirigen

  werden die Impulse der Leitungen 12 und 12a hinsichtlich

  ihres zeitliahsn Auftretend mit dem zeitlichen Auftreten

  der Impulse dqr Synohroniaierimpuelcluelle 15 verglJ0hen,

  und en ereoo beide Vorrichtungen an ihrem Ausgang

  eine leohte-okimpuls Spannung, deren Impulse eine geite

  aufweisen, die dem leitabstand zwischen den vergliche-

  nen. Im@ulefolgen proportional ist. Diese Impulsfolgen

  sind Zeitliedern 16 bzw. 16a zugeführt, die integrales

  Übertragungsverhalten aufweieen.@Ihre Auagangeapannung

  ist in Nahe der zeitlichen Koinzidens zwischen den Ist-

  i*puloon der Torrjohtungen 11. bzw. 17.a und den, Impülnen

  der B7rhahrnisier@,mpu,equelle 15 Null, während Abwei-

  ohungen sich entweder als positive oder negative Gleioh-

  spannungen zu erkennen geben, die der Zeitdifferenz

  zwischen den verglichenen Impulsen proportional ent-

  sprechen. Diese Fehlerspannungen, die dem Taktfehler

  der einzelnen Antriebe entsprechen, sind ebenfalls

  den Eingängen der Steuerverstärker 3 bzw: 3a zugeführt

  und bewirken je naob Grösse des Taktfehlers und nach

  seiaM Tor:tiohen eine entsprechende Drehzahlsteigerung

  oder Drehzahlminderung so lange bis das fehlereignal

  Null tote

  In die Zeitungen 14 bzw. 14a sind noch Verzögerunge-

  vorriohtungen 64 und 61 eingeschaltete die dazu die-

  nen, die Laufssitflüeee an den ßymhronieierimpulsen,

  die sich aus gegebenenfalls unterschiedlichen Laufzeiten

  $winahen der Bynahronieierimpuloquello 15 und den ein-

  zelnen Antrieben ergeben, zu kompensieren.

  In fi.g. 2 tat als Auführungebeispiel eine an jedem An-

  trieb vorgesehene Vergleiohevorriohtung in Verbindung

  mit stete integralen Übertragungsglied dargestellt.

  In der Zeichnung bezeichnet 15 die Synehronisierimpuls-

  4uelle der I`3«, 1: Sie erzeugt symmetrische Rechteck-

  impulge fester Frequenz und 2hane, während die Impulg-

  quelle 11, die der entsprechenden quelle der Pig. 1 ent-

  spricht, negative ZTadelimpulse erzeugt, deren Prequemz

  und Phase von der Motordrehzahl und der Winkelstellung

  der Motorwelle abhängig i-t. Die Impulsfolgefrequenz

  beider.Impule(h@iellen ist im eingeregelten Zustand: des

  Antriebs gleich. Die Impulse der Quelle 15 sind ' dsnz einen

  Eingang eines bistabilen Multivibratoxs 40 zugeführt, .

  während die Irüpulse der Quelle 11 den zweiten Eingang

  dieses Multivibrators beauischlagen. Der Multivibrator

  40 wird jeweils durch die negativen Flanken seiner

  Steverirnpulse geschaltet und erzeugt auf der Zeitung.

  41 eine unsymmetrische Irnpulospannung rechteclcit-,er Irn-

  pulefornt; deren impulsbreite den Abstandsimpulsen der

  Quelle 11 und .der Quelle 15 proportional ist.

  Die Spannung der Zeitung 41 tot einer Phasenumkehretute

  42, z.B, einem einstufigen frannietdrverstö.rkpr, zuge-

  führt und deren Äusgangsspannung mittels der beiden ge-

  geneinandergeschalteten Zenerdioden 43 symmetriert und

  in der Impulshöhe normiert. Die so nortüerte und symms-

  trierte Spannung, deren Impulehöhe der lrapulehsbhe der

  Impulse der Quelle 15 entspriott, Ist zur Aueg@.ngeepan-

  nung der Quelle 15 addiert. Die Summenspannung, die am

  Sahaltungepunkt 44 zur Verfügung steht, ist über ein

  RQ-Glied 49, das den zeitlichen Mittoliven der Spannaa

  bildet, gefübrt und der Zeitung-50 zcgsfrt. Gl:eich-

  zeiti4 steuert die oummene,y4nnua4 dir Reibixteahaitnrdzwei gei;enet»udergeschaltitrr Zeeisr41odeu 46 und eined

  Integrationekondenaator$ 41. Die an Kondensator 4'1 fühl-

  bare Spannung ist mittels einem foretärkera reit hoch-

  ohmigen Ungangewidexetsnd abgeglitten und ebenfalls .

  der liitun$ 50 zugeführt. Dierddt 46 und 4*r@

  Kondensator 47 bilden in Verbindung mit dem Verstärker.

  48.ein Glied mit integralem Übertragungsverhalten,

  wobei die positive oder negative Impulsspan:iung am

  . Schaltungs-@unkt 44 die Zener spanneng der jeweils in

  Sperrichtung liegenden Diode i.iber,:rinden r@zuss und dann

  über die in Durchlassrichtung liegende Diode den Kon-

  densator 47 auf lÜ,dt: Da die Impulsoannurxg am Sc.'.@al-

  tungspunkt 44 eine Impulsbreite aufweist, die dem

  Zeitabstand zwischen den Impulsen der #:'nelle 11 und

  dem der welle 15 proportional -*L.,-t, ll;.ngt die Auf-

  ladungszeit des Kondensators 47 lediglich von der In-

  pulsbreite ab, denn es ist der Kondensator bei hinrei-

  chend grossem Eingangswiderstand des nachfolgenden

  Verstärkers 48 stets auf den konstanten Impulsscheitel

  aufgeladen.. Die Ent= bzw. Umladung der, Kondensators

  erfolgt durch Impulse entgegengesetzter Innulsspannung.

  Arbeitet man deshalb in einem Spannungsbereioh,der-

  kleiner'ist als die Scheitelspannung des Kondensators.,

  so weist das Glied 4k 47,48 eine integrale Ubertra-

  gungschärakteristik auf.

  Die Spannung der Zeitung 50. i.^,t dem Eingang des Steu-

  erverst,@rkers 3 zugeführt. Ist ein gewisser Gleichlauf-

  fehler zulässig, dann kann das integrale Glied. auch

  durch ein Glied mit proportionalem übertragungsverhal-

  ten ersetzt sein.

Claims (1)

1. Patentansprüche l] Einrichtung zur Hef,,elung der Drehzahl und Phase eines elektrischen Antriebs mit einem Gleichstrommotor als Antriebsmotor bestehend .aus einem mit dem Antrieb gekuppelten Tachornetergenerator, einem vom Antrieb angetriebenen Taktimpulsgenerator, einem durch das Ausgangs-Signal des Tachoi ietergenerators ge:#teuerten und auf die Motorspeisung einwirkenden elektrischen Drehzahlregler, einer Synchronisierimpulsquelle zur Vorgabe der Phasenlage des Antriebs und aus einer Vorrichtung zum Vergleich der Taktimpulse mit den Synchronisierimpulsen sowie zur` Bildung eines der. Zeitdifferenz zwischen beiden Impulsen entsprechenden Steuersignals, bei der eine auf den Antrieb einwirkende, vom Steuersignal der Vergleichsvorrichtung beaufschlagte Vorrichtung zur Beeinflussung der Phasenlage des Äritriebs vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Vergleichsvorrichtung [131 erzeugte Steuersignal den Eingang des elektrischen Drehzahlreglers [31 zugeführt ist. 2] Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vergleichsvorrichtung [131 und dem Eingang des Drehzahlreglers [3] ein integral übertragendes Zeitglied [16] vorgesehen ist. -