DE1613210C - Einrichtung zur Regelung von elektro magnetischen Vibratoren - Google Patents

Description

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Elektromechanische Antriebe, die im weiten Bereich seitige Beeinflussungen auf, derart, daß je nach der gesteuert werden sollen, werden heute immer mehr. Schaltung der im Kreis erforderlichen Funktionsüber steuerbare Einkristallgleichrichter-Thyristoren gleichrichter (Gleichrichter in den Anschlußgeräten) erregt. Mit Hilfe einer besonderen Zündeinrichtung die Schwingbreiten ansteigen oder absinken,
wird der Einsatzpunkt des Gleichrichters, der An- 5 Die Beseitigung dieser Störeinflüsse ist durch die Schnittwinkel, eingestellt, so daß der Gleichrichter Regelung der Spannung am Vibrator möglich,
aus dem anstehenden Wechselstromnets lediglich Zur Erläuterung sollen die F i g. 1 und 2 dienen, einen bestimmten Teil einer Sinusschwingung durch- In Fig. 1 erfolgt die Speisung an den PunktenU_ab läßt. Das Flächenintegral der durchgelassenen Teil- über das Stellglied, den Thyristor, wobei die Steueschwingung des Stromes, die Stromzeitfläche, ist ein io rung über den Anschnitt der sinusförmigen Speise-Maß für die .ausnutzbare Leistung. Da diese dem spannung vorgenommen wird. Wird an den Punk-Quadrat des-Stromes proportional ist, kann mit klei- ten cd, also direkt am Vibrator, eine angeschnittene nem Stellbereich ein großer Leistungsbereich be- Wechselspannung (infolge der induktiven Belastung strichen werden. Andererseits gehen ebenfalls Span- liegt am Vibrator praktisch eine Wechselspannung nungsschwankungen des Speisenetzes quadratisch. in 15 an, die gleichgerichtet werden kann) nach dem die Nutzleistung ein. Gleichrichter an den Punkten ef gemessen, so ergibt

Solche Steuereinrichtungen unter Verwendung sich der in Fig. 2 angegebene durchgezogene Versteuerbarer Zellen haben sich als besonders geeignet lauf. Für konstante Schwingbreite s und veränderfür die Erregung und Steuerung elektromagnetischer , liehe Speisespannung U_llb würde die Spannung U_ef Schwingantriebe erwiesen, da diese vorzugsweise für 20 ansteigen. Erfolgt jedoch in üblicher Weise eine eine Aijbejtsfrequenz von, 50 Hz ausgelegt sind, und Regelung auf konstante Werte von U_ef (U_eil), so fällt daher nur über einen Einweggleichrichter aus dem entsprechend der .gestrichelten Darstellung die Wechselstromnetz gespeist werden. Die steuerbare Schwingbreite S₁ mit steigender Spannung U_ub, so daß P\ Zelle vereinigt hier in sich zwei Funktionen: die Aus- das Ziel einer Konstantregelung nicht erreicht ist. . ^J siebung jeder zweiten Halbwelle und über die Steue- 25 Eine Spannungsregeleinrichtung, die in Fig. 3 rung des Anschnittwinkels gleichzeitig die Leistungs- schematisch dargestellt ist, besteht aus dem Stellsteuerung des Antriebes. ■ glied 5, dem Vibrator 1, dem Regler 6, der Sollwert-

Nun werden die Forderungen an die Zuteilgenauig- vorgabe 8 und der Istwertanpassung 7. Es besteht keit bei Schwingförderantrieben immer höher._: Be- nun die Möglichkeit, den erwünschten Kennlinienkanntlich. besitzt, wie oben bereits ausgeführt, ein 30 verlauf von U_ef dadurch zu erreichen, daß die Verelektromagnetischer Schwingantrieb in Abhängigkeit Stärkung der Spannungsregeleinrichtung relativ von der Speisespannung eine etwa quadratische Cha- niedrig gehalten wird. Durch den großen Proporrakteristik, die durch die. Abhängigkeit der Schwing- tiönalbereich ergibt sich dann unter Einfluß der Störbreite von der Spannung gegeben ist. größe V_ab ein steigendes U_el. Durch den erforder-

Die in der Praxis am häufigsten auftretende Stör- 35 liehen weiten Proportionalbereich wird jedoch eine

größe ist die Schwankung der Speisespannung. Eine derartige Einrichtung nicht genau, und zwar dann,

bekannte Lösung dieses Problems erfolgt bereits wenn weitere Störgrößen, wie gegenseitige Beein-

durch Schwingbreitenregelung. flussung und Zuleitungswiderstände, auftreten.

Bei der Schwingbreitenregelung, die zweifelsohne Es stellt sich also die Aufgabe, den Einfluß von

eine höhere Genauigkeit ergibt und auch weitere 40 Spannungsschwankungen und ebenfalls auch den von

Störgrößen, die vom Fördergut kommen können, be- Spannungsabfällen auf den Zuleitungen sowie von

seitigt, ist jedoch an dem Fördergerät ein Schwin- gegenseitiger Beeinflussung bei Parallelschaltung

gungsaufnehmer mit Verstärker und die entspre- mehrere Antriebe auf die geförderte Gutmenge weit-

chende Zuleitung erforderlich. Die Notwendigkeit gehendst auszuschalten, ohne den relativ aufwendigen · r-;

dieser beiden Bauteile erhöht die Kosten derartiger 45 allerdings optimalen Weg über die Schwingbreiten- ^

Einrichtungen. regelung zu nehmen.

Die Spannungsregelung von Vibratoren wird im Eine sehr preiswerte Lösung und eine in der Praxis allgemeinen nicht durch den Stellgeräten vorgeschal- meist ausreichende Genauigkeit in erweitertem Betete übliche Spannungskonstanthalter durchgeführt, triebsbereich wird bei einer Einrichtung zur Regelung da hierbei insbesondere bei Parallelbetrieb von meh- 50 von elektromagnetischen Vibratoren auf konstante reren Vibratoren die gegenseitigen Beeinflussungen Schwingbreite bei Schwankungen der Speisespannung durch Ausgieichsströme nicht behoben werden, unter Verwendung eines Thyristors zur Beeinflussung außerdem in Anbetracht der benötigten hohen Ma- des Erregerstromes erfindungsgemäß dadurch ergnetisierungsleistung diese Geräte sehr groß und reicht, daß der Sollwertgeber so ausgebildet ist, daß kostspielig werden.'Vielmehr wird vorteilhafter die 55 die Sollwertbildung proportional von der Speisespan-Rcgelung eines jeden Steuergerätes einzeln durch- nung abhängig gemacht ist.

geführt, wobei die Vibralorspannnng als Istwert Durch die erfindungsgemäße Proportionalität der

herangezogen wird. Sollwertbildung von der Speisespannung wird die

Für die Größe der Schwingamplitude ist die Grund- resultierende Schwingbreite unabhängig von Speisewelle des Stromes maßgebend. 60 spannungsschwankungen konstant gehalten.

Die Größe der Stromilußdaucr ist von den im In Fig. 4 ist das Prinzip der erfindungsgemäßen

Kreis liegenden Widerständen bzw. durch das Ver- Einrichtung zur Sollwertvorgabe dargestellt. An den.

hältnis des Wirkwiderstancles zum induktiven Wider- Punkten gh liegt die nicht stabilisierte Gleichspan- j

stand gegeben. Leitungsvviderstände, mögen sie vor nung an und an den Punkten ik wird die stabilisierte ^; j

oder nach dem Steuergerät angeordnet sein, ver- 65 und proportionalisierte Sollwertspannimg abgegriffen. · \

ändern die Stromflußdauer, ohne daß am Steuergerät Die Spanniiiigsproportionalität wird hierbei durch die j

cine Verstellung durchgeführt wurde. Andererseits Reihenschaltung des Ohmschen Widerstandes 11 zur ;

treten hd Parallelbetrieb mehrerer Vibratoren gegen- Zener-Diode 10 erreicht. j

In F i g. 5 ist der Einfluß des Widerstandes 11, der in Reihe zur Zener-Diode 10 angeordnet ist, für drei Widerstandswerte veranschaulicht. Der Widerstand 11 erhöht den differentiellen Zener-Widerstand der Diode derart, daß der Stabilisierungsgrad verschlechtert wird und damit entsprechend der jeweils herrschenden Eingangsspannung eine veränderliche proportionale Sollwertspannung abgegriffen wird. Die Größe des Widerstandes 11 wird nun so gewählt, daß der Stabilisierungsgrad den benötigten Verlauf aufweist, so daß der Einfluß der Spannungsschwankung auf die Schwingbreite kompensiert wird. Zur leichteren Justierung aller Toleranzen ist es zweckmäßig, den Widerstand verstellbar auszuführen.

Die in F i g. 3 gezeigte Istwertanpassung 7 ist schaltungsmäßig in F i g. 6 angegeben. Der Istwert wird an den Vibratorklemmen U_cd abgegriffen und nach dem aus den Widerständen 12 und 13 gebildeten Spannungsteiler abgeleitet. Innerhalb des Spannungsteilers ist noch der Gleichrichter 14 angeordnet.

Die Vibratorspannung besteht aus angeschnittenen Spannungshalbwellen, die insbesondere bei kleinen Schwingamplituden durch den starken Anschnitt steile Spitzen aufweisen.

Erfolgt wie üblich nach der Gleichrichtung eine Glättung, so bildet der Sollwert die Spitzenspannung ab, und hierdurch entsteht eine Verfälschung der Messung.

Bei konstanter Schwingbreite und veränderlicher Eingangsspannung erhöht sich wohl der Spitzenwert der Vibratorspannung, jedoch der Anschnitt wird stärker, wodurch die Spitzen ausgeprägter werden. Die Istwertspannung im Fall einer Glättung würde trotz konstanter Schwingbreite ansteigen, was sich nach Schließen des Regelkreises so äußern würde, daß sie mit steigender Eingangsspannung abfallen würde.

Aus diesem Grund wird nach einem weiteren Erfindungsgedanken die Sollwertbildung gemäß Fig. 6 eingesetzt, bei der keine Glättungsglieder nach der Gleichrichtung verwendet werden. Die Glättung wird vielmehr nach erfolgtem Soll-Ist-Wertvergleich vorgenommen, d. h. nur die Differenzspannung, die dem Regelverstärker zugeführt wird, weist einen gewissen Glättungsgrad auf.

Mittels dieser beiden Maßnahmen, die durch Fig. 4 und 6 angegeben sind und die ein Bestandteil der in F i g. 3 angeführten Regeleinrichtung darstellen, und zwar bei 7 und 8, ist es außerdem möglich, die Stabilität der Schwingbreite auch unter Einfluß von weiteren Störgrößen als nur der Speisespannung mit höherer Genauigkeit zu halten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung von elektromagnetischen Vibratoren auf konstante Schwingbreite bei Schwankungen der Speisespannung unter Verwendung eines Thyristors zur Beeinflussung des Erregerstromes, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber so ausgebildet ist, daß die Sollwertbildung proportional von der Speisespannung abhängig gemacht ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertspannung von der Reihenschaltung einer Zener-Diode und eines Ohmschen Widerstandes abgegeben ist, wobei der Widerstand die Spannungsproportionalität bildet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand in Reihe zur Zener-Diode veränderlich ausgeführt ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichgerichtete Ist-Spannung ungeglättet dem Soll-Ist-Wertvergleich zugeführt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen