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Nachlaufregelung, insbesondere für
Schienenfahrzeuge
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motor befindet sich direkt am Antriebsmotor, in Unterfluranlagen also schlecht zugänglich unter dem Wa- genboden und enthält über Nockenscheiben gesteuerte Schalter. Es ist notwendig, zur Einstellung des An- triebsmotors auf bestimmte Drehzahlen in den einzelnen Fahrstufen diesen jeweils abzuschalten, um die erforderliche Verstellung an den Nockenscheiben, die den Füllungsgrad der Einspritzpumpe und damit die
Drehzahl des Antriebsmotors bestimmen, vorzunehmen. Die Verstellung ist also nur bei stehendem Schie- nenfahrzeug möglich.
Werden mehrere aneinander gekuppelte Fahrzeuge von einem Fahrstand aus gesteu- ert, so bereitet die Einstellung aller Antriebsmotoren auf gleiche Leistungsabgabe in den einzelnen Fahr- stufen grosse Schwierigkeiten und erfordert einen grossen Zeitaufwand, da ja der aus mehreren gekuppel- ten Fahrzeugen bestehende Zug nach jeder Einstellungsänderung wieder angefahren und bis in die höchsten
Fahrstufen ausgefahren werden muss.
Es sind verschiedene Vorschläge bekannt geworden, die Stellung eines Gerätes in einem Istwertgeber durch eine elektrische oder magnetische Grösse nachzubilden und aus dem Vergleich dieser elektrischen oder magnetischen Grösse mit der gleichartigen Grösse eines Sollwertgebers eine Fernanzeige oder einen Stellbefehl herzuleiten, der direkt oder über einen Verstärker die Verstellung des Gerätes und des Istwertgebers im Sinne der Aufhebung des Stellungsunterschiedes zwischen Soll-und Istwertgeber bewirkt. Als Ist- und Sollwertgeberdienendabei z. B. Widerstandspotentiometer oder induktive Systeme.
Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Nachlaufregelung, bei der die Stellbefehle aus dem Vergleich zwischen dem Sollwert und dem Istwert von der Antriebsmaschinendrehzahl entsprechenden elektrischen oder magnetischen Grössen gebildet und über elektrische und bzw. oder elektronische Schalter und bzw. oder Verstar- kereinem Stellmotor zugefuhrt werden. Nach der Lehre der Erfindung bestehen die im Fahrstand untergebrachten und zur Bildung des Sollwertes dienenden Teile der Regeleinrichtung-jeweils aus getrennten, ver- änderbaren Schaltelementen zur Gewinnung des Sollwertes für die Auf-Regelung und die Ab-Regelung.
Die Nachteile bekannter Steuerungen von Schienenfahrzeugen werden sicher vermieden und die Technik auf diesem Gebiete erfährt in fortschrittlicher Weise eine Bereicherung : Die Einstellung des Füllgrades der Einspritzpumpe in den einzelnen Fahrstufen erfolgt nicht mehr durch Verdrehung der Nockenscheiben auf der Istwertseite, sondern durch Verstellung der veränderbaren Schaltelemente auf der Sollwertseite.
Da die Schaltelemente im Fahrstand angeordnet und verstellbar sind, lässt sich eine Einstellung der Motordrehzahl entsprechend den einzelnen Fahrstufen während der Fahrt leicht durchführen. Die bisher im Boden des Wagens für die Verstellung der Nockenscheiben vorgesehene Klappe erübrigt sich, so dass eine Dämpfung des Motorengeräusches und Vereinfachung der Konstruktion erreicht wird.
Weiterhin können durch diese Aufteilung die in den Verstelleinrichtungen sich auswirkenden Unge- nauigkeiten der Einspritzpumpe, des Spieles der Übertragungselemente zwischen Stellmotor und Einspritzpumpe usw. ausgeglichen und damit ein genaues Einstellen derselben Antriebsmotordrehzahl bei Auf- und Abwärts-Regelung erreicht werden.
Die leichte Einstellbarkeit der zur Bildung des Sollwertes dienenden Teile der Regeleinrichtung macht sich besonders vorteilhaft bemerkbar beim Betrieb von mehreren Antriebsmotoren, die von einer Stelle aus
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gesteuert werden und in ihrer Drehzahl genau übereinstimmen sollen.
Wenn für die Einschaltung des Stellmotors für Auf- und Ab-Regelung jeweils verschiedene Schalter und bzw. oder Verstärker vorgesehen sind, die ausserdem in jeweils verschiedenen Stromkreisen liegen, so ergibt sich eine weitere Vereinfachung der Einstellung durch eine ebenfalls vorgesehene Unterteilung des
Sollwertgebers in einzelne, jeder Fahrstufe gesondert zugeordnete Schaltelemente, deren Einstellung die Schaltelemente der übrigen Stufen nicht beeinflusst. So müssen bei einer Veränderung oder bei einem Aus- tausch in einer Stufe nicht alle Schaltelemente des ganzen Sollwertgebers für die betreffende Richtung nachgestellt werden.
Weitere Merkmale der Erfindung seien an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den Fig.
1-3 dargestellt sind. Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der Steuerbefehl für den die Ein- spritzpumpe des Antriebsmotors verstellenden Stellmotor aus einem Spannungsvergleich des Sollwerte- bers und des Istwert-Gebers gewonnen wird.
In der Fig. l liegen die aus Spannungsteilern mit veränderbaren Abgriffen bestehenden Schaltelemen- te 10 für die Auf-Regelung und 11 für die Ab-Regelung an den Klemmen 12 und 13 einer Spannungsquelle, deren Spannung zur Erhöhung der Nachlaufgenauigkeit und zum Ausgleich von Spannungsschwankungen durch eine Zenerdiode 14 stabilisiert ist. Die Relais 15 - 20 der einzelnen Fahrstufen können mit dem
Fahrschalter 21 in Einzelschaltung nacheinander an eine Spannungsquelle gelegt werden. Die Schaltkontakte 22 und 23 der Relais 15 - 20 liegen in verschiedenen Stromkreisen und schalten die einzelnen, durch die Abgriffe der Spannungsteile 10 und 11 veränderbaren Sollwertspannungen in die getrennten Stromkreise für Auf- und Ab-Regelung ein.
Gleichfalls getrennt für Auf- und Ab-Regelung sind elektrische Schalter vorgesehen, die aus den polarisierten Relais 24 und 25 bestehen. Diese polisierten Relais wirken als Verstärker, die die Erregungsleistung der den Stellmotor 26 in verschiedenen Drehrichtungen einschaltenden elektrischen Schalter 27 und 28 schalten können. Mit 29 ist die Erregerwicklung des Stellmotors 26 bezeichnet. Der Istwertgeber 30 ist ebenfalls als Spannungsteiler ausgebildet. Die gestrichelte Linie 31 deutet die mechanische Verbindung zwischen der Welle des Stellmotors 26 und dem Schleifkontakt 32 des Istwertgebers an. Ohne die Erfindung an sich zu beeinträchtigen, lassen sich natürlich die elektrischen Schalter 24,25, 27 und 28 durch elektronische Schalter, wie z. B. Transistoren, elektronische oder magnetische Verstärker ersetzen.
Um eine besonders feine Einstellbarkeit und kleine Bauweise der Sollwertspannungsteiler zu erreichen, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung für jede Fahrstufe ein besonderer Spannungsteiler vorgesehen. Diese Spannungsteiler werden einander parallelgeschaltet.
Jeder Spannungsteiler besteht aus einem Widerstand mit veränderlichem Abgriff (z. B. Drehpotentiometer und vor-und oder nachgeschalteten Festwiderständen).
Die Nachlaufregelung wirkt auf folgende Weise : Durch den Fahrschalter 21 wird beispielsweise das Relais 16 für die erste Fahrstufe an Spannung gelegt. Das Relais 16 schliesst und stellt die Verbindung zwischen den der Bildung des Sollwertes dienenden Spannungsteilern 10 und 11 und den polarisierten Relais 24 und 25 her. Infolge der Spannungsdifferenz zwischen Sollwert-und Istwertspannungsteiler spricht ein polarisiertes Relais an, beispielsweise das Relais 24, und schaltet über den elektrischen Schalter 27 den Stellmotor 26 im Sinne einer Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors ein. Dieser verstellt den Istwertspannungs- teiler, bis die Spannungsdifferenz ausgeglichen ist und das polarisierte Relais 24 abfällt.
Die Einschaltung des Stellmotors 26 im Sinne einer Abwärtsregelung der Drehzahl des Antriebsmotors erfolgt analog durch den Spannungsteiler 11 und das polarisierte Relais 25.
Das Ausfahrungsbeispiel nach Fig. 2 vereinfacht die Nachlaufregelung nach Fig. 1, wobei deren Vorteile erhalten bleiben. Die Erfindung wird darin gesehen, dass der Istwertgeber mittels Schaltelemente über einstellbare Widerstände mit Feinrelais verbunden wird. Durch diese Ausgestaltung ist die Nachlaufregelung gegenüber der nach Fig. 1 vereinfacht, da der Sollwertgeber keine Hilfsspannung mehr benötigt. Zur Vermeidung von Spannungsschwankungen, die zu Fehlern in der Regelung führen können, wird die Eingangsspannung am Istwertgeber wieder stabilisiert.
Mit 31 - 35 sind Relais bezeichnet, die vom Fahrschalter 36 in einer Folgeschaltung betätigt werden.
Zur Erhöhung der Drehzahl des nicht dargestellten Antriebsmotors werden die Relais 31 - 35 der Reihe nach eingeschaltet, während zur Verminderung der Drehzahl die Relais nacheinander abgeschaltet werden.
Die einstellbaren Widerstände 37-41, von denen der Widerstand 37 den höchsten, der Widerstand 41 den niedrigsten Widerstandswert besitzt, dienen zur Vorgabe des Sollwertes für steigende Drehzahlen des Antriebsmotors. Die einstellbaren Widerstände 42 - 46 geben den Sollwert für sinkende Drehzahlen vor. Bei den Widerständen 42 - 46 besitzt der Widerstand 42 den grössten und der Widerstand 46 den kleinsten Widerstandswert. Der Stellmotor 47 verstellt den Istwertgeber sowie den Füllungsgrad der Einspritzpumpe, was nicht dargestellt ist, und damit die Drehzahl des Antriebsmotors. Die Einschaltung des Stellmotors 47
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im Sinne einer Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors erfolgt über das Feinrelais 48 in Verbindung mit dem
Relais 49.
Die Einschaltung im Sinne einer Drehzahlsenkung bewirkt das Feinrelais 50 aber Relais 51. Der
Istwertgeber 52 ist in der Zeichnung in Leerlaufstellung dargestellt. Die Zenerdiode 53 ist zur Stabilisie- rung der Spannung des Istwertgebers 52 vorgesehen. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende :
Bei Einschaltung der ersten Fahrstufe spricht das Relais 31 an, so dass die Verbindung zwischen dem positiven und negativen Pol der Spannungsquelle, über den Istwertgeber 52, den Widerstand 37 und das
Feinrelais 48 hergestellt wird. Das Feinrelais 48 zieht an, wodurch der Stellmotor 47 im Sinne einer Dreh- zahlerhöhung des Antriebsmotors eingeschaltet wird.
Der Stellmotor 47 verstellt den Istwertgeber 52 so lange, bis infolge der kleiner werdenden Spannungsdifferenz zwischen dem positiven PolderSpannungsquelle und dem Abgriff des Istwertgebers in dem oben beschriebenen Kreis der Strom so gering wird, dass das Feinrelais 48 abfällt und damit der Stellmotor 47 abgeschaltet wird. Die Einschaltung der folgenden
Fahrstufen zur Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors erfolgt analog.
Die Verringerung der Drehzahl geschieht in umgekehrter Weise. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 be- steht der Istwertgeber selbst aus einer Spannungsquelle, die eine der Drehzahl der Antriebsmaschine pro- portionale Spannung abgibt. Diese Spannung des Istwertgebers wird wie beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2 auch zur Bildung des Sollwertes herangezogen. Dieses Merkmal macht die Nachlaufregelung von den Nachteilen unabhängig, die mit einer Fremdspannungsquelle verbunden sind. Als Spannungsquelle wird ein sogenannter Drehzahlgeber verwendet, der z. B. aus einer kleinen Tachometermaschine bestehen kann.
Es wird in direkter Abhängigkeit von der drehzahlabhängigen Spannung des Drehzahlgebers die Drehzahl des Antriebsmotors geregelt.
Durch Anziehen oder Abfallen von Feinrelais wird der Verstellmotor, der durch die Verstellung der
Einspritzpumpe die Drehzahl des Antriebsmotors bestimmt, im Sinne einer Drehzahlerhöhung bzw. -sen- kung eingeschaltet. Die von einem Fahrschalter betätigten Relais schalten jeweils einen einstellbaren Wi- derstand als veränderbare Schaltelemeat in den Stromkreis des Feinrelais für Drehzahlerhöhung sowie in den Stromkreis des Feinrelais für Drehzahlsenkung ein. Der in den Stromkreis des Feinrelais für Drehzahl- erhöhung geschaltete Widerstand besitzt einen geringeren Ohmwert als der in den Stromkreis des Feinre- lais für Drehzahlsenkung eingeschaltete.
Die Ohmwerte der Widerstände in beiden Stromkreisen werden mit steigender Fahrstufe grösser, derart, dass der in den Stromkreis des Feinrelais fUr Drehzahlerhöhung eingeschaltete Widerstand der nächsten Fahrstufe grösser ist, als der in den Stromkreis des Feinrelais für
Drehzahlsenkung, eingeschaltete Widerstand der vorhergehenden Fahrstufe.
In Fig. 3 ist mit 54 einer der üblichen Fahrschalter mit 6 Stufen bezeichnet. Die erste Stufe stellt die
Leerlaufstufe dar. Die übrigen 5 Stufen des Fahrschalters 54 sind mit den Relais 55-59 mittels Leitun- gen verbunden. 60 stellt einen Drehzahlgeber dar, dessen Spannung proportional der Drehzahl des An- triebsmotors ist und im Gleichrichter 61 gleichgerichtet wird. Die Feinrelais 62 und 63 werden durch die
Relais 55-59 über die einstellbaren Widerstände 64 - 74 mit dem Gleichrichter 61 verbunden. Die durch die einzelnen Relais 55-59 jeweils in den Stromkreis des Feinrelais 62 eingeschalteten Widerstände 64,
66, 68, 70, 72,74 besitzen einen geringeren Ohmwert als die in den Stromkreis des Ftlnielals 63 einge- schalteten Widerstände 65,67, 69,71, 73.
Die Relais 75 und 76 bewirken die Einschaltung des Verstellmo- tors 77 in der einen oder andern Drehrichtung, wodurch die Füllungsregulierung und damit die Drehzahl- regelung des nicht näher dargestellten Antriebsmotors erfolgt.
Beim Start des Motors wird das Schütz 78 eingeschaltet. Dadurch zieht das Relais 79 der Leerlaufstu- fe an. Ferner schaltet das Schütz 78 über den Ruhekontakt des Feinrelais 62 das Relais 75 ein, das den
Verstellmotor 77 im Sinne der Verstellung zu grösserer Füllung des Antriebsmotors an Spannung legt. Der
Antriebsmotor erhöht seine Drehzahl und damit erhöht sich die Spannung des Drehzahlgebers 60. Bei Er- reichen einer bestimmten Spannung zieht das Feinrelais 62 an, da der Widerstand 64 gegenüber dem Widerstand 65 einen geringeren Ohmwert besitzt. Dies hat das Abfallen des Relais 75 zur Folge, so dass der
Verstellmotor 77 stillgesetzt wird. Bei Einschaltung der ersten Fahrstufe mittels des Relais 55 werden die
Widerstände 64 und 65 aus den Stromkreisen der Feinrelais 62 und 63 ausgeschaltet und stattdessen die
Widerstände 66 und 67 eingeschaltet.
Der Widerstand 66 besitzt gegenüber dem Widerstand 67, der durch das gleiche Relais 55 eingeschaltet wird, einen geringeren Ohmwert, jedoch gegenüber dem Widerstand 65 der vorhergehenden Fahrstufe einen höheren Ohmwert. Infolge dieser Bemessung des Ohmwertes des
Widerstandes 66 fällt das Feinrelais 62 ab, da der vom Drehzahlgeber 60 abgegebene Strom nicht ausreicht, das Feinrelais 62 zu halten. Durch das Abfallen des Feinrelais 62 wird das Relais 75 an Spannung gelegt und der Verstellmotor 77 im Sinne einer Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors eingeschaltet. Mit steigender Drehzahl des Antriebsmotors steigt auch die vom Drehzahlgeber abgegebene Spannung, bis das Feinrelais 62 anzieht. Die bereits geschilderten Vorgänge wiederholen sich für jede Stufe, bis die letzte
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Fahrstufe erreicht ist.
Beim Abwärtsregeln zieht das Feinrelais 63 an, weil dessen Stromkreis über einen Widerstand geschlossen wird, dessen Ohmwert niedriger ist, als der gerade benutzte Widerstand in der Auf-Richtung.
Bei Erreichen der letzten Fahrstufe war durch das Relais 59 der Widerstand 74 in den Stromkreis des Feinrelais 62 eingeschaltet. Wird nun abwärts geschaltet, so fällt das Relais 59 ab und die Widerstände 72 und 73 werden in die Stromkreise der Feinrelais 62 und 63 eingeschaltet. Wie bereits erwähnt, liegt der Ohmwertdes Widerstandes 73 zwischen denen der Widerstände 73 und 72, so dass das Feinrelais 63 anzieht und das Relais 76 an Spannung legt, wodurch der Verstellmotor im Sinne einer Drehzahlsenkung des Antriebsmotors eingeschaltet wird. Das Feinrelais 62 bleibt während der Abwärtsregelung infolge der niedrigeren Ohmwerte der Widerstände 64,66, 68,70, 20 gegenüber den Widerständen 65, 67,69, 71,73 angezogen. Die Abwärtsregelung der weiteren Stufen erfolgt in analoger Weise.
Die Feinrelais für Aufwärts und Abwärts sind vorzugsweise als empfindliche stromrichtungsabhängige Relais, z. B. polarisierte Relais, ausgebildet.
Statt der in den Ausführungsbeispielen verwendeten Relais als Schalter und Verstärker können auch í Transistoren, Röhren- oder Magnetverstärker verwendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines Verbrennungsmotors als Antriebsmotor beschränkt, sondern lässt sich auch in vorteilhafter Weise bei Elektromotoren anwenden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Nachlaufregelung für die die Drehzahl der Antriebsmaschinen von Schienenfahrzeugen bestimmenden Einrichtungen, wobei die Stellbefehle aus dem Vergleich zwischen dem Sollwert und dem Istwert von der Antriebsmaschinendrehzahl entsprechenden elektrischen oder magnetischen Grössen gebildet und über elektrische und/oder elektronische Schalter und/oder Verstärker einem Stellmotor zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fahrstand untergebrachten und zur Bildung des Sollwertes dienenden Teile der Regeleinrichtung aus gesonderten, veränderbaren. Schaltelementen für die Auf-Regelung und für die Ab-Regelung bestehen.
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Follow-up regulation, especially for
Rail vehicles
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The motor is located directly on the drive motor, so it is difficult to access in underfloor systems under the floor of the car and contains switches controlled by cam disks. In order to set the drive motor to certain speeds in the individual drive steps, it is necessary to switch it off in order to make the necessary adjustments to the cam disks, the filling level of the injection pump and thus the
Determine the speed of the drive motor. Adjustment is therefore only possible when the rail vehicle is stationary.
If several coupled vehicles are controlled from one operator's platform, the setting of all drive motors for the same power output in the individual driving steps causes great difficulties and requires a great deal of time, since the train consisting of several coupled vehicles after each setting change approached again and up to the highest
Speed steps must be extended.
Various proposals have become known to simulate the position of a device in an actual value transmitter by means of an electrical or magnetic variable and to derive a remote display or a control command from the comparison of this electrical or magnetic variable with the similar size of a setpoint transmitter, which can be used directly or via an amplifier Adjustment of the device and the actual value transmitter in the sense of eliminating the position difference between the setpoint and actual value transmitter. As an actual and setpoint generator, e.g. B. Resistance potentiometers or inductive systems.
The invention relates to such a follow-up control in which the control commands are formed from the comparison between the setpoint and the actual value of the drive machine speed corresponding electrical or magnetic variables and fed to a servomotor via electrical and / or electronic switches and / or amplifiers . According to the teaching of the invention, the parts of the control device accommodated in the operator's platform and used to generate the setpoint consist of separate, changeable switching elements for obtaining the setpoint for the up control and the down control.
The disadvantages of known controls of rail vehicles are safely avoided and the technology in this area is being enriched in a progressive way: The setting of the filling level of the injection pump in the individual drive levels is no longer done by turning the cam disks on the actual value side, but by adjusting the variable switching elements the setpoint side.
Since the switching elements are arranged and adjustable in the operator's platform, it is easy to set the engine speed according to the individual speed levels while driving. The flap previously provided in the floor of the carriage for adjusting the cam disks is no longer necessary, so that the engine noise is attenuated and the construction is simplified.
Furthermore, the inaccuracies of the injection pump, the play of the transmission elements between servomotor and injection pump, etc., which affect the adjustment devices, can be compensated for and the same drive motor speed can be precisely set with upward and downward control.
The easy adjustability of the parts of the control device used to form the setpoint value is particularly advantageous when operating a plurality of drive motors that operate from one point
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are controlled and should match exactly in their speed.
If different switches and / or amplifiers are provided for switching on the servomotor for up and down regulation, which are also in different circuits, then a further simplification of the setting results from a likewise provided subdivision of the
Setpoint generator into individual switching elements assigned separately to each speed step, the setting of which does not affect the switching elements of the other steps. In the event of a change or a replacement in one stage, not all switching elements of the entire setpoint device have to be readjusted for the relevant direction.
Further features of the invention will be described on the basis of exemplary embodiments which are shown in FIGS.
1-3 are shown. All the exemplary embodiments have in common that the control command for the servomotor adjusting the injection pump of the drive motor is obtained from a voltage comparison of the setpoint value transmitter and the actual value transmitter.
In FIG. 1, the switching elements 10 for up regulation and 11 for down regulation, consisting of voltage dividers with variable taps, are applied to terminals 12 and 13 of a voltage source, the voltage of which is used to increase the tracking accuracy and to compensate for voltage fluctuations a zener diode 14 is stabilized. The relays 15-20 of the individual speed steps can be operated with the
Driving switch 21 can be connected to a voltage source one after the other. The switching contacts 22 and 23 of the relays 15-20 are in different circuits and switch the individual setpoint voltages, which can be changed by the taps of the voltage parts 10 and 11, into the separate circuits for up and down regulation.
Electrical switches, which consist of the polarized relays 24 and 25, are also provided separately for up and down regulation. These polished relays act as amplifiers which can switch the excitation power of the electrical switches 27 and 28 which switch on the servomotor 26 in different directions of rotation. The field winding of the servomotor 26 is designated by 29. The actual value transmitter 30 is also designed as a voltage divider. The dashed line 31 indicates the mechanical connection between the shaft of the servomotor 26 and the sliding contact 32 of the actual value transmitter. Without affecting the invention per se, of course, the electrical switches 24, 25, 27 and 28 by electronic switches, such as. B. Replace transistors, electronic or magnetic amplifiers.
In order to achieve a particularly fine adjustability and small design of the setpoint voltage divider, a special voltage divider is provided for each speed step according to a further feature of the invention. These voltage dividers are connected in parallel to one another.
Each voltage divider consists of a resistor with a variable tap (e.g. rotary potentiometer and upstream or downstream fixed resistors).
The follow-up control works in the following way: The relay 16 for the first speed step is connected to voltage by the drive switch 21, for example. The relay 16 closes and establishes the connection between the voltage dividers 10 and 11, which are used to generate the setpoint, and the polarized relays 24 and 25. As a result of the voltage difference between the nominal value and actual value voltage divider, a polarized relay responds, for example relay 24, and switches on servomotor 26 via electrical switch 27 in the sense of increasing the speed of the drive motor. This adjusts the actual value voltage divider until the voltage difference is equalized and the polarized relay 24 drops out.
The activation of the servomotor 26 in the sense of a downward regulation of the speed of the drive motor takes place in an analogous manner by the voltage divider 11 and the polarized relay 25.
The exemplary embodiment according to FIG. 2 simplifies the follow-up control according to FIG. 1, the advantages of which are retained. The invention is seen in the fact that the actual value transmitter is connected to fine relays by means of switching elements via adjustable resistors. This configuration simplifies the follow-up control compared to that according to FIG. 1, since the setpoint generator no longer requires an auxiliary voltage. To avoid voltage fluctuations, which can lead to errors in the control, the input voltage at the actual value transmitter is stabilized again.
Relays 31-35 are referred to which are actuated by the travel switch 36 in a sequence circuit.
To increase the speed of the drive motor, not shown, the relays 31-35 are switched on one after the other, while the relays are switched off one after the other to reduce the speed.
The adjustable resistors 37-41, of which the resistor 37 has the highest and the resistor 41 the lowest resistance, are used to specify the setpoint for increasing speeds of the drive motor. The adjustable resistors 42 - 46 specify the setpoint for decreasing speeds. In the case of resistors 42 - 46, resistor 42 has the greatest and resistor 46 the smallest resistance. The servomotor 47 adjusts the actual value transmitter and the filling level of the injection pump, which is not shown, and thus the speed of the drive motor. The activation of the servomotor 47
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in the sense of an increase in the speed of the drive motor takes place via the fine relay 48 in connection with the
Relay 49.
The switching on in the sense of a speed reduction causes the fine relay 50 but relay 51. The
Actual value transmitter 52 is shown in the drawing in the idle position. The Zener diode 53 is provided to stabilize the voltage of the actual value transmitter 52. The mode of operation of the arrangement is as follows:
When the first speed step is switched on, the relay 31 responds, so that the connection between the positive and negative pole of the voltage source, via the actual value transmitter 52, the resistor 37 and the
Fine relay 48 is produced. The fine relay 48 picks up, as a result of which the servomotor 47 is switched on in the sense of increasing the speed of the drive motor.
The servomotor 47 adjusts the actual value transmitter 52 until, as a result of the decreasing voltage difference between the positive pole voltage source and the tap of the actual value transmitter in the circuit described above, the current is so low that the fine relay 48 drops out and the servomotor 47 is switched off. The involvement of the following
Speed steps for increasing the speed of the drive motor are carried out analogously.
The speed is reduced in the opposite way. In the exemplary embodiment in FIG. 3, the actual value transmitter itself consists of a voltage source which emits a voltage proportional to the speed of the drive machine. This voltage of the actual value transmitter is as in the exemplary embodiment
Fig. 2 is also used to form the setpoint. This feature makes the follow-up control independent of the disadvantages associated with an external voltage source. A so-called speed sensor is used as the voltage source, which z. B. can consist of a small tachometer machine.
The speed of the drive motor is regulated as a direct function of the speed-dependent voltage of the speed sensor.
When the fine relay is pulled in or out, the adjustment motor, which is driven by the adjustment of the
Injection pump determines the speed of the drive motor, switched on in the sense of an increase or decrease in speed. The relays operated by a travel switch each switch on an adjustable resistor as a variable switching element in the circuit of the fine relay for speed increase and in the circuit of the fine relay for speed reduction. The resistor connected to the circuit of the fine relay for speed increase has a lower ohmic value than that connected to the circuit of the fine relay for speed decrease.
The ohmic values of the resistors in both circuits increase with increasing speed, in such a way that the resistance of the next speed step switched into the circuit of the precision relay for increasing the speed is greater than that in the circuit of the precision relay for
Speed reduction, activated resistance of the previous speed step.
In Fig. 3, 54 denotes one of the usual 6-stage drive switches. The first stage is the
The remaining 5 steps of the drive switch 54 are connected to the relays 55-59 by means of lines. 60 represents a speed sensor, the voltage of which is proportional to the speed of the drive motor and is rectified in the rectifier 61. The fine relays 62 and 63 are through the
Relays 55-59 connected to rectifier 61 via adjustable resistors 64-74. The resistors 64 switched on by the individual relays 55-59 in the circuit of the fine relay 62,
66, 68, 70, 72, 74 have a lower ohmic value than the resistors 65, 67, 69, 71, 73 connected into the circuit of the terminal 63.
The relays 75 and 76 cause the adjustment motor 77 to be switched on in one or the other direction of rotation, whereby the filling regulation and thus the speed regulation of the drive motor, not shown in detail, takes place.
When the motor starts, the contactor 78 is switched on. As a result, the relay 79 of the idle stage picks up. Furthermore, the contactor 78 turns on the relay 75 via the normally closed contact of the fine relay 62, which the
Adjustment motor 77 applies voltage in the sense of adjustment to a greater filling of the drive motor. Of the
The drive motor increases its speed and thus the voltage of the speed sensor 60 increases. When a certain voltage is reached, the fine relay 62 picks up, since the resistor 64 has a lower ohmic value than the resistor 65. This has the fall of the relay 75 as a result, so that the
Adjusting motor 77 is stopped. When the first speed step is switched on by means of the relay 55, the
Resistors 64 and 65 from the circuits of the fine relays 62 and 63 switched off and instead the
Resistors 66 and 67 turned on.
The resistor 66 has a lower ohmic value compared to the resistor 67, which is switched on by the same relay 55, but a higher ohmic value compared to the resistor 65 of the previous speed step. As a result of this measurement of the ohmic value of the
Resistance 66 drops the fine relay 62, since the current delivered by the speed sensor 60 is not sufficient to hold the fine relay 62. When the precision relay 62 drops out, the relay 75 is connected to voltage and the adjusting motor 77 is switched on in the sense of increasing the speed of the drive motor. As the speed of the drive motor increases, the voltage output by the speed sensor also increases until the fine relay 62 picks up. The processes already described are repeated for each stage up to the last
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Is reached.
In the case of downward regulation, the fine relay 63 picks up because its circuit is closed via a resistor whose ohmic value is lower than the resistor in the up direction that is currently being used.
When the last speed step was reached, the resistor 74 was switched into the circuit of the fine relay 62 through the relay 59. If it is now switched down, the relay 59 drops out and the resistors 72 and 73 are switched on in the circuits of the fine relays 62 and 63. As already mentioned, the ohmic value of the resistor 73 lies between those of the resistors 73 and 72, so that the fine relay 63 picks up and the relay 76 applies voltage, whereby the adjusting motor is switched on in the sense of reducing the speed of the drive motor. The fine relay 62 remains attracted during the downward regulation as a result of the lower ohmic values of the resistors 64, 66, 68, 70, 20 compared to the resistors 65, 67, 69, 71, 73. The downward regulation of the other stages takes place in an analogous manner.
The fine relays for up and down are preferably used as sensitive current-direction-dependent relays, e.g. B. polarized relay formed.
Instead of the relays used in the exemplary embodiments as switches and amplifiers, transistors, tube amplifiers or magnetic amplifiers can also be used.
The invention is not limited to the use of an internal combustion engine as a drive motor, but can also be used advantageously in electric motors.
PATENT CLAIMS:
1. Follow-up control for the devices that determine the speed of the drive machines of rail vehicles, with the control commands being formed from the comparison between the setpoint and the actual value of the drive machine speed corresponding electrical or magnetic variables and fed to a servomotor via electrical and / or electronic switches and / or amplifiers are, characterized in that the parts of the control device accommodated in the control stand and used to generate the setpoint are made up of separate, changeable parts. Switching elements for the up regulation and for the down regulation exist.