DE514398C

DE514398C - Regulators for electrical machines

Info

Publication number: DE514398C
Application number: DEE35880D
Authority: DE
Original assignee: Electrical Research Products Inc
Current assignee: Electrical Research Products Inc
Priority date: 1926-08-04
Filing date: 1927-06-30
Publication date: 1930-12-11

Description

Regler für elektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf Regelungssysteme und geht darauf aus, mechanische und elektrische Betriebsgrößen, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Frequenz oder Spannung, gleichmäßig und genau zu regeln.Controllers for electrical machines The invention relates to control systems and is based on mechanical and electrical operating parameters, such as Speed, frequency or voltage, to be regulated evenly and precisely.

Es ist schon vorgeschlagen worden, einer Raumentladevorrichtung elektrische Änderungen aufzudrücken, die Änderungen in einer Betriebsgröße eines Stromerzeugers (beispielsweise der Geschwindigkeit desselben) entsprechen, und unabhängig von beweglichen Kontakten den Ausgangsstrom der Vorrichtung zur Steuerung und zur Konstanthaltung der erwähnten Betriebsgröße zu verwenden.It has been proposed to use a space discharge device electric To impose changes, the changes in an operating size of a power generator (for example the speed of the same), and independent of moving Contacts the output current of the device for control and maintenance of the company size mentioned.

Bei der der Erfindung zugrunde liegenden Einrichtung werden elektrische Änderungen, die einer Betriebsgröße einer elektrischen Maschine entsprechen, einer Raumentladevorrichtung aufgedrückt, deren Ausgangsstrom zur Regelung der Betriebsgröße benutzt wird. Um Pendelungen zu verhindern, sind dabei erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, die unter dein Einfluß der erwähnten Vorrichtung stehen und ohne bewegliche Kontakte arbeiten und direkt auf die Raumentladevorriclitung zurückwirken. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß eine Zeitverzögerung geschaffen wird, um die Rückwirkung wirksamer zu machen, die die Pendelungen verhindern soll.In the device on which the invention is based, electrical Changes that correspond to an operating variable of an electrical machine, a Space discharge device pressed, its output current to regulate the operating size is used. In order to prevent oscillation, means are provided according to the invention, which are under the influence of the device mentioned and without moving contacts work and have a direct effect on the room unloading device. Another feature of the invention is that a time delay is created to counteract the retroactive effect to make more effective, which is to prevent the oscillations.

Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform ist eine Zeitverzögerung in der Rückkopplung vom Verstärker zum Gleichrichtergitter geschaffen. Die Rückkopplung mit Zeitverzögerung wird mittels einer Schaltung hergestellt, die aus einem über die Regelungsfeldwicklung geschalteten Nebenschlußwiderstand, einem Kondensator und einem hohen Widerstand, der in Reihe über einen Teil des Nebenschlußwiderstandes gelegt ist, besteht. Das Gleichrichtergitter ist durch Leitungen mit .dem Heizfaden über den Kondensator verbunden.In the embodiment shown in the drawing, there is a time delay created in the feedback from the amplifier to the rectifier grid. The feedback with time delay is made by means of a circuit consisting of an over the control field winding switched shunt resistor, a capacitor and a high resistance in series across part of the shunt resistance is laid, consists. The rectifier grid is connected to the filament by cables connected across the capacitor.

Das Regelungssystem gemäß der Erfindung ist mit Mitteln versehen, die auf Änderungen der Betriebsgröße der erwähnten Art ansprechen und auf die Betriebsgröße einen regelnden Einfluß ausüben, der an und für sich nicht ausreicht, um einen vollständigen Ausgleich für die Änderungen herbeizuführen. Es sind jedoch weitere Mittel vorgesehen, die von den erstgenannten Mitteln beeinflußt «erden und eine weitere regelnde Wirkung auf das Kennzeichen ausüben, die sich zu der Wirkung der erstgenannten Mittel addiert, aber zu einem späteren Zeitpunkt einsetzt. Die zuletzt erwähnten Regelungsmittel sind von einer solchen Größe, daß sie den notwendigen Ausgleich zur richtigen Zeit herbeiführen.The control system according to the invention is provided with means which respond to changes in the size of the company of the type mentioned and to the size of the company exert a regulatory influence which in and of itself is insufficient to achieve a complete Compensate for the changes. However, further funds are foreseen those influenced by the first-mentioned means and a further regulating one effect exercise on the label, which adds up to the effect of the first-mentioned means, but starts at a later date. The last mentioned means of regulation are of such a size that they provide the necessary compensation at the right time bring about.

Abb. i zeigt ein Schaltschema für ein Regelungssystem gemäß der Erfindung.Fig. I shows a circuit diagram for a control system according to the invention.

Abb. 2 ist eine Kurve, die zur Erklärung der Erfindung dienen soll.Fig. 2 is a graph which is used to explain the invention.

Die in der Beschreibung angegebenen Werte für die Geschwindigkeiten, Frequenzen, Kapazitäten, Widerstände usw. sind nur als Beispielswerte zu betrachten.The values given in the description for the speeds, Frequencies, capacitances, resistances, etc. are only to be considered as examples.

Die Zeichnung zeigt einen Elektromotor 5, dessen Geschwindigkeit konstant auf i Zoo Umdrehungen gehalten werden soll, ohne Rücksicht auf evtl. eintretende Änderungen in den Arbeitsbedingungen, wie beispielsweise Spannungsveränderungen in dem über die Leitung 6 einkommenden Betriebsstrom, Belastungsänderungen, Temperaturänderungen usw. Der Motor ist eine Gleichstrom-Compoundmaschine, welche außer einer ständig wirkenden Reihenfeldwicklung 7 und einer ebenschlußfeldwicklung 8 eine Hilfsreihenfeldwicklung 9 für das Anlassen und eine Hilfsregelungsfeldwicklung io hat, die von einem Vakuumröhrenregler gesteuert wird. Sämtliche dieser Feldwicklungen arbeiten im gleichen Sinne. Ein Wechselstromerzeuger i i, der Hochfrequenz erzeugt, beispielsweise 720 Perioden bei i2oo Umdr.lMin., wird von der Maschine 5 angetrieben.The drawing shows an electric motor 5, the speed of which is to be kept constant at i Zoo revolutions, regardless of any changes occurring in the working conditions, such as voltage changes in the operating current coming in via line 6, load changes, temperature changes, etc. Direct current compound machine which, in addition to a continuously operating series field winding 7 and a level circuit field winding 8, has an auxiliary series field winding 9 for starting and an auxiliary control field winding io, which is controlled by a vacuum tube regulator. All of these field windings work in the same way. An alternating current generator ii, which generates high frequency, for example 720 periods at 1200 revolutions per minute, is driven by the machine 5.

Der Wechselstromerzeuger besteht aus einem gezahnten Rotor 12 und einem Stator 13, der eine Erregerwicklung 14 und eine Ankerwicklung 15 trägt. Ein Widerstand 16 ist in Reihe mit der Wicklung 14 gelegt, um den Strom in dieser Wicklung zu regeln. Zur Regelung des normalen Ausgangsstromes der Wicklung 15 ist mit dieser ein Widerstand 17 in Reihe geschaltet.The alternator consists of a toothed rotor 12 and a stator 13 which carries an excitation winding 14 and an armature winding 15. A Resistor 16 is placed in series with winding 14 to carry the current in that winding to regulate. To regulate the normal output current of the winding 15 is with this a resistor 17 connected in series.

Der Strom von 72o Perioden geht vom Stromerzeuger durch ein Niederdurchlaßfilter 2o, welches ohne Schwierigkeiten Frequenzen bis zu 700 Per./Sek. durchläßt und für höhere Frequenzen genau begrenzt ist. Die Ausgangsspannung dieses Filters wird der Anode eines Dreielektroden-Raumentlade-Gleichrichters 21 aufgedrückt, der über einen Widerstand 22 (beispielsweise von ioo ooo Ohm) das Gitterpotential eines Verstärkers A ändert, der aus zwei Dreielektroden-Raumentladeröhren 25 und 26 besteht. Ein über den Widerstand 22 geschalteter Kondensator .7 unterdrückt die Spannungsschwankungen über den Widerstand. Dieser Kondensator kann beispielsweise eine Kapazität von o,oi Mikrofarad haben. Der Strom für das Motorregelungsfeld io geht durch den Verstärker A, so daß dieser den Strom für das Regelungsfeld ändert. Die Kraftzufuhr zu den Heizfäden der Röhren 21, 25 und 26 sowie für die Anoden der Verstärkerröhren 25 und 26 wird von einem Transformator 30 erhalten. Die Spannung der Leitung 6 wird ebenfalls den Anoden der Verstärkerröhren 25 und 26 aufgedrückt. Die Primärwicklung 31 des Transformators 30 wird von einem Schleifringpaar gespeist, welches mit zwei elektrisch entgegengesetzten Kommutatorlamellen am Motor verbunden ist, so daß dieser 8o Volt bei 2o Perioden pro Sekunde den Schleifringen aufdrückt. Eine Sekundärwicklung 32 des Transformators ist mit ihren Enden mit den Anoden der Röhren 25 bzw. 26 verbunden und liefert Strom an diese Anoden über einen Stromkreis, der vom positiven Leiter der Leitung 6 durch die Regelungsfeldwicklung io, Leiter 62, die zwei Hälften der Wicklung 32, die Raum-, entladebahnen der Röhren 25 und 26 und den Leiter 65 zum negativen Leiter der Leitung 6 verläuft. Eine zweite Sekundärwicklung 35 desselben Transformators ist über die Heizfäden der Röhren 25 und 26 geschaltet, während eine weitere Sekundärwicklung 36 des Transformators 30 mit den Enden des Heizfadens der Röhre 21 verbunden ist. Die Leitung 6 liefert Gleichstrom, beispielsweise von iro Volt, an den Motor und dient gleichzeitig als eine Quelle von positiver Vorspannung zur Polarisierung der Gitter der Verstärkerröhren 25 und 26. Die Verbindung mit den Gittern der Röhren 25, 26 geht von dem positiven Leiter der Leitung über den Leiter 72 und über den Widerstand 22. Die Heizfäden der Röhren werden mittels des Leiters 65 mit dem negativen Leiter der Leitung 6 verbunden. Ein über die Motorregelfeldwicklung io geschalteter Kondensator 37 unterdrückt Spannungsschwankungen in der Wicklung, deren Frequenzen von der Größe der durch die Gleichrichterwirkung des Verstärkers A erzeugten Frequenzen sind. Der Kondensator kann beispielsweise eine Kapazität von o,i Mikrofarad haben. Ein Leiter 38 verbindet das Gitter der Gleichrichterröhre 21 über einen Widerstand 39 von einem Megohm mit dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände 40 und 41, die in Reihe parallel der Wicklung io geschaltet sind. Ein Kondensator 42 ist parallel dem Gitter und dem Heizfaden der Röhre 21 geschaltet, wobei die eine Seite des Kondensators über Leiter 38 mit dem Gitter verbunden ist und die andere Seite des Kondensators durch Leiter 72 mit dem Heizfaden in Verbindung steht. Die Kapazität des Kondensators 42 kann beispielsweise i Mikrofarad sein. Die Widerstände 4o und 41 können zweckmäßig etwa ro ooo bzw. 5o ooo Ohm betragen.The current of 72o periods goes from the generator through a low-pass filter 2o, which can easily generate frequencies of up to 700 per./sec. passes and is precisely limited for higher frequencies. The output voltage of this filter is applied to the anode of a three-electrode space discharge rectifier 21, which changes the grid potential of an amplifier A consisting of two three-electrode space discharge tubes 25 and 26 via a resistor 22 (for example from 100,000 ohms). A capacitor .7 connected across the resistor 22 suppresses the voltage fluctuations across the resistor. This capacitor can, for example, have a capacitance of 0.08 microfarads. The current for the motor control field io goes through the amplifier A so that it changes the current for the control field. The power supply to the heating filaments of the tubes 21, 25 and 26 as well as for the anodes of the amplifier tubes 25 and 26 is obtained from a transformer 30 . The voltage of the line 6 is also impressed on the anodes of the amplifier tubes 25 and 26. The primary winding 31 of the transformer 30 is fed by a pair of slip rings, which are connected to two electrically opposing commutator bars on the motor, so that the motor pushes 8o volts at 2o periods per second on the slip rings. A secondary winding 32 of the transformer is connected at its ends to the anodes of the tubes 25 and 26 and supplies current to these anodes via a circuit which runs from the positive conductor of the line 6 through the control field winding io, conductor 62, the two halves of the winding 32 , the space, discharge paths of the tubes 25 and 26 and the conductor 65 to the negative conductor of the line 6 runs. A second secondary winding 35 of the same transformer is connected across the filaments of the tubes 25 and 26, while a further secondary winding 36 of the transformer 30 is connected to the ends of the filament of the tube 21. Line 6 supplies direct current, for example iro volts, to the motor and at the same time serves as a source of positive bias for polarizing the grids of amplifier tubes 25 and 26. The connection to the grids of tubes 25, 26 is from the positive conductor of the line via the conductor 72 and via the resistor 22. The heating filaments of the tubes are connected to the negative conductor of the line 6 by means of the conductor 65. A capacitor 37 connected across the motor control field winding suppresses voltage fluctuations in the winding, the frequencies of which are of the same magnitude as the frequencies generated by the rectifier action of amplifier A. The capacitor can, for example, have a capacitance of 0.1 microfarads. A conductor 38 connects the grid of the rectifier tube 21 through a resistor 39 of one megohm to the junction of the two resistors 40 and 41, which are connected in series in parallel with the winding io. A capacitor 42 is connected in parallel with the grid and filament of tube 21, one side of the capacitor being connected to the grid by conductor 38 and the other side of the capacitor being connected by conductor 72 to the filament. The capacitance of the capacitor 42 can be, for example, i microfarads. The resistors 4o and 41 can expediently be approximately ro ooo and 50,000 ohms, respectively.

Die in Abb. 2 gezeigte Kurve ist die Spannungsfrequenzkennlinie oder die Spannungsgeschwindigkeitskennlinie des Stromerzeugers r r und des Filters 20 in Vereinigung. Die Frequenz ändert sich mit der Motorgeschwindigkeit. Wenn der :Motor vom Stillstand in Bewegung gesetzt wird und dadurch gewissermaßen eine Beschleunigung eintritt, so steigt die Spannung an den Ausgangsklemmen des Filters, weil die Klemmspannun- des Stromerzeugers zunimmt. Diese Steigung dauert fort, bis die Frequenz sich dem Wert c, d. h. 700 Perioden oder der Grenzfrequenz des Filters, nähert. Wenn die Frequenz die Grenzfrequenz c übersteigt, so nimmt die Spannung an den ,#£usgangslclemmen des Filters ab. Die Konstanten des Svstems sind so eingestellt, daß der normale Arbeitspunkt für den Moor oder mit anderen Worten der Punkt der Kurve, welcher normaler h1-otorgeschwindigkeit entspricht, in dem steilen Teil der Kurve liegt, der sich unmittelbar oberhalb der Grenzfrequenz befindet und sich in negativer Richtung senkt, beispielsweise in dem Punkt p.The curve shown in Fig. 2 is the voltage frequency characteristic or the voltage speed characteristic of the power generator rr and the filter 20 combined. The frequency changes with the motor speed. If the: Motor is set in motion from standstill and this results in an acceleration, so to speak, the voltage at the output terminals of the filter increases because the terminal voltage of the power generator increases. This slope continues until the frequency approaches the value c, ie 700 periods or the cutoff frequency of the filter. If the frequency exceeds the cutoff frequency c, the voltage at the output terminals of the filter decreases. The constants of the system are set in such a way that the normal operating point for the moor or in other words the point on the curve which corresponds to normal motor speed is in the steep part of the curve which is located immediately above the cut-off frequency and which is negative Direction lowers, for example at point p.

Der Motor wird angelassen dadurch, daß ein Schalter (nicht gezeigt) eingelegt wird und die Leitung 6 mit dem Stromerzeuger (nicht gezeigt) verbindet, der die Kraft liefert. Dadurch wird voller Nebenschlußfeldstrom an den Motor geliefert, und zwar erfolgt die Zufuhr von dem oberen oder positiven Leiter der Leitung über den unveränderlich eingestellten Feldwiderstand 5o. Der Ankerstrom des Motors fließt vom positiven Leiter der Leitung durch einen Anlaßwiderstand 52, beispielsweise von 3 Ohm, das Anlaßreihenfelcl 9, die Reihenfeldwicklung 7, durch den Anker und zum negativen Leiter der Leitung 6 zurück. Der Motor läuft deshalb als compoundgewickelter Motor mit einem starken Feld und einem festen Widerstand im Ankerstromkreis an_. Wenn die Motorgeschwindigkeit auf etwa 75o Umdrehungen je _linute gestiegen ist, so fällt die Angerspannung, weil die gegenelektromotorischen Kräfte einen so hohen Wert erreicht haben, daß sie ein Anlaßrelais 53 betätigen. Die Wicklung dieses Relais liegt diagonal in einem Wheatstone-Brückenstromkreis, in dem zwei Arme von den Widerstandseinheiten 54 und 55 gebildet werden, deren Verbindungspunkt im eigenen Ende der Diagonale liegt. Ein dritter Arm der Brückenschaltung besteht aus dem Anlaßwiderstand 52 und der Feldwicklung 9, während der vierte Arm von der Feldwicklung 7 und dem Anker gebildet wird. Der obere Kontakt des Relais 53 verbindet das rechte Ende der Reihenfeldwickhing 7 unmittelbar mit dem positiven Leiter der Leitung 6, wodurch der Reihenwiderstand von ,; Ohm und die Anlaßfeldwicklung 9 des Alotors kurzgeschlossen werden. Der Motor wird dadurch in einen compoundgewickelten Motor umgewandelt, der unmittelbar mit der Leitung in Verbindung steht. Durch den unteren Kontakt des Anlaßrelais werden die Schleifringe des Motors zur Lieferung elektromotorischer Kraft von 8o Volt Spannung und finit einer Frequenz von 2o Perioden je Sekunde (sobald der Motor annähernd seine Normalgeschwindigkeit erreicht hat) an die Primärwicklung 31 des Transformators 30 angeschlossen. Wenn die Primärwicklung 3 r des Transformators 3o unter Spannung gesetzt ist, drückt die Sekundär-,vicklung 32 den Verstärkerröhren 25 und 26 Anodenspannung auf, und der Raumentladestrom der Verstärker strömt durch die Regelungsfeldwicklung. Die erwähnte Spannung wird der Leitungsspannung überlagert den Anoden aufgedrückt, und zwar über den oben beschriebenen Stromweg. Gleichzeitig liefert der Wechselstromerzeuger Hochfrequenz an das Filter 2o, dessen Ausgangsklemmen mit der Anode der Gleichrichterröhre 2r verbunden sind. Da das Filter ein _X iederdurchlaßfilter ist und der Motor eine bedeutende Geschwindigkeit erreicht hat, ohne jedoch auf die Normalgeschwincligkeit gekommen zu sein, arbeitet er noch an dem aufsteigenden Teil der Kurve nach Abb. 2, so daß der Detektorröhrenstrom groß ist und einen Ohmschen Spannungsabfall in dem Kupplungswiderstand 22 von roo ooo Ohm hervorruft, der die Gitter der Verst:irkerröhren 25 und 26 negativ macht. Dadurch wird der Strom durch das Regelungsfeld des Motors unterdrückt, und der Motor erhält ein schwaches Feld, welches danach bestrebt ist, die Geschwindigkeit höher zu bringen.The engine is started by turning a switch (not shown) is inserted and the line 6 connects to the power generator (not shown), who provides the power. This will provide full shunt field current to the motor, namely, the supply from the top or positive conductor of the line is via the unchangeable set field resistance 5o. The armature current of the motor flows from the positive conductor of the line through a starting resistor 52, for example of 3 ohms, the starting row field 9, the row field winding 7, through the armature and back to the negative conductor of line 6. The engine therefore runs as a compound wound Motor with a strong field and a fixed resistance in the armature circuit on_. When the motor speed has increased to about 75o revolutions per minute, so the Anger tension falls because the counter-electromotive forces are so high Have reached value that they actuate a starter relay 53. The winding of this relay lies diagonally in a Wheatstone bridge circuit that has two arms from the resistor units 54 and 55 are formed, the connection point of which is at its own end of the diagonal lies. A third arm of the bridge circuit consists of the starting resistor 52 and the field winding 9, while the fourth arm of the field winding 7 and the armature is formed. The upper contact of the relay 53 connects the right end of the row field winding 7 directly to the positive conductor of line 6, whereby the series resistance from ,; Ohm and the starting field winding 9 of the Alotors are short-circuited. The motor is thereby converted into a compound-wound motor that is directly connected to the line is in communication. Through the lower contact of the starter relay the slip rings of the motor for the delivery of electromotive force of 8o volts and finite a frequency of 20 periods per second (as soon as the motor is approximately has reached its normal speed) to the primary winding 31 of the transformer 30 connected. When the primary winding 3 r of the transformer 3o is live is set, the secondary, winding 32 pushes the amplifier tubes 25 and 26 anode voltage on, and the space discharge current of the amplifier flows through the control field winding. The voltage mentioned is superimposed on the line voltage and pressed onto the anodes, namely via the current path described above. At the same time, the alternator delivers High frequency to the filter 2o, its output terminals with the anode of the rectifier tube 2r are connected. Since the filter is a low-pass filter and the engine is a has reached significant speed without, however, reaching normal speed having come, he is still working on the ascending part of the curve according to Fig. 2 so that the detector tube current is large and an ohmic voltage drop in the coupling resistance 22 of roo ooo ohms, which the grids of the amplifier: irkerröhren 25 and 26 makes negative. This causes the current to flow through the motor's control panel suppressed, and the motor receives a weak field, which tries to to bring the speed higher.

Die Beschleunigung des Motors wird so lange zunehmen, bis die Geschwindigkeit denjenigen Wert erreicht hat, der der Sperrfrequenz des \ iederdurchlaßfilters entspricht, worauf die der Detektorröhre aufgedrückte Anodenspannung abnimmt und als Folge hiervon der Strom durch den Kupplungswiderstand sinkt, und die negative Vorspannung an den Gittern der Verstärkerröhren 25 und 26 abnimmt. Dies bewirkt, daß der Raumstrom des Verstärkers plötzlich zunimmt, wodurch das Regelungsfeld verstärkt wird und eine weitere Zunahme der Geschwindigkeit nicht stattfinden kann. Der Motor ist somit auf seine normale Geschwindigkeit gebracht.The acceleration of the motor will increase until the speed has reached the value that corresponds to the cut-off frequency of the low-pass filter, whereupon the anode voltage imposed on the detector tube decreases and as a consequence thereof the current through the coupling resistance drops, and the negative bias on the Grids of the amplifier tubes 25 and 26 decreases. This causes the space flow of the amplifier suddenly increases, whereby the control field is increased and a further increase in speed cannot take place. The engine is thus brought to its normal speed.

Während früherer Stufen der Beschleunigung ist die von dem Stromerzeuger herrührende Spannung an den Ausgangsquellen des Filters niedrig, und das positive Potential, welches von der Leitung 6 über den Widerstand 22 den Gittern 25 und 26 aufgedrückt wird, bewirkt eine Stärkung des Regelungsfeldes. Wenn von der Verwendung eines Hilfsanlaßfeldes abgesehen wird, so kann diese Wirkung des Reglers dazu benutzt werden, das Drehmoment des Motors, die gegenelektromotorischen Kräfte und die Feldstärke auf den niedrigen Werten zu halten, die bei geringen Motorgeschwindigkeiten notwendig sind.During earlier stages of acceleration, that is from the generator resulting voltage at the output sources of the filter is low, and the positive one Potential, which from the line 6 through the resistor 22 den Grids 25 and 26 are pressed on, causes a strengthening of the control field. if if the use of an auxiliary start field is not used, this can have an effect of the controller can be used to control the torque of the motor, the counter-electromotive To keep forces and field strengths at the low values that occur at low engine speeds are necessary.

In der weiteren Beschreibung soll gezeigt werden, wie das System angeordnet werden kann, um bei wechselnden Betriebsverhältnissen durch Änderung der Leitungsspannung oder der Belastung des Motors eine konstante Motorgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten; Die Normalgeschwindigkeit des Motors entspricht beispielsweise dem Punkte p der Kurve in Abb. 2. Wenn die Leitungsspannung zunimmt, so bewirkt dies eine Verringerung der Ausgangsspannung des Filters und der Anodenspannung der Röhre 2i, wodurch der Anodenstrom der Röhren 25 und 26 zunimmt und eine Geschwindigkeitszunahme verhindert wird. Wenn der Anodenstrom des Verstärkers zunimmt, so nimmt der Spannungsfall im Regelungsfeld io zu, und die Spannung, die über Widerstand 40, Widerstand 39 und den Kondensator 42 liegt, erfährt ebenfalls eine Steigerung. Die Spannung über dein Kondensator nimmt aber nicht sofort zu, sondern verzögert sich um ein Zeitelement, welches dem Wert des Widerstandes 39 und der Größe des Kondensators direkt proportional ist. Dieses Zeitelement soll vorzugsweise von derselben Größenordnung oder etwas größer sein als die natürliche Schwingungsperiode des Systems. Diese natürliche Schwingungsperiode kann in einem beliebigen System leicht dadurch ermittelt werden, daß man für einen Augenblick den Widerstand 39 kurzschließt und sich die Schwingungszeit einer Schwingung merkt. Das Zeitelement ist um so größer, je größer die mechanische Trägheit des Systems ist. Nach dieser Zeitverzögerung nimmt die dem Gitter der Detektorröhre aufgedrückte negative Spannunä zu, wodurch der Anodenstrom der Detektorröhre abnimmt und der Regelungspunkt sich in seine Anfangsstellung p an der Neigung der Kennlinie zurückbewegt. Die aus den Widerständen 39, 40 und 41, dem Kondensator 42 und dein Gitter der Röhre 29 bestehende Schaltung ergibt ein stabiles und genau wirkendes Regelungssystem.The further description is intended to show how the system is arranged can be made to with changing operating conditions by changing the line voltage or the load on the engine to maintain a constant engine speed; The normal speed of the motor corresponds, for example, to the point p of Curve in Fig. 2. As the line voltage increases, it causes a decrease the output voltage of the filter and the anode voltage of the tube 2i, whereby the Anode current of the tubes 25 and 26 increases and prevents an increase in speed will. If the anode current of the amplifier increases, the voltage drop decreases Control field io too, and the voltage across resistor 40, resistor 39 and the capacitor 42 is, also experiences an increase. The tension over your However, the capacitor does not increase immediately, but is delayed by a time element, which is directly proportional to the value of resistor 39 and the size of the capacitor is. This time element should preferably be of the same order of magnitude or something be greater than the natural period of oscillation of the system. This natural Period of oscillation can easily be determined in any system by that the resistor 39 is short-circuited for a moment and the oscillation time notices a vibration. The greater the mechanical, the greater the time element Inertia of the system is. After this time delay, the grating of the detector tube takes off imposed negative voltage increases, as a result of which the anode current of the detector tube decreases and the control point is in its starting position p on the slope of the characteristic moved back. The one from the resistors 39, 40 and 41, the capacitor 42 and your Grid of the tube 29 existing circuit results in a stable and accurate working Control system.

Nimmt die Leitungsspannung plötzlich- ab, so steigt die Ausgangsspannung des Filters oder die Anodenspannung der Röhre 2i, wodurch ebenfalls der Anodenstrom der Röhre 21 zunimmt. Als Folge hiervon nimmt der Anodenstrom der Röhren 25 und 26 ab, wodurch einer Geschwindigkeitsabnahme entgegengewirkt wird. Die Ausgleichsschaltung wirkt, mit Verzögerung, ebenfalls einer Geschwindigkeitsabnahme entgegen. Sollte der Motor eine erhöhte Belastung erhalten und dadurch eine Verringerung seiner Geschwindigkeit eintreten, so wirkt das Regelungssystem in der Weise, wie in Verbindung mit dem Ausgleichen der Abnahme der Leitungsspannung beschrieben. Sollte die Belastung des Motors plötzlich geringer werden und seine Geschwindigkeit deshalb über die Normalgeschwindigkeit steigen, so wirkt das System in der Weise, wie wenn die Leitungsspannung zunimmt, und die normale Motorgeschwindigkeit wird aufrechterhalten.If the line voltage suddenly decreases, the output voltage increases of the filter or the anode voltage of the tube 2i, which also increases the anode current the tube 21 increases. As a result, the anode current of the tubes 25 and 25 increases 26, whereby a decrease in speed is counteracted. The compensation circuit also counteracts a decrease in speed with a delay. Should the engine will receive an increased load and thereby a decrease in its speed occur, the control system acts in the same way as in connection with the Compensating for the decrease in line voltage is described. Should the load on the Motor suddenly slow down and its speed therefore above normal speed increase, the system acts in the same way as when the line voltage increases, and normal engine speed is maintained.

Das Niederdurchlaßfilter hat genaue Grenzwerte; doch sollen dieselben nicht zu scharf eingestellt sein. So wurde beispielsweise in einem Fall gefunden, daß eine Neigung von etwa 25 : i die höchste zulässige Neigung war. Diese Neigung ist so steil, wie es die notwendige Stabilität erfordert, und wird deshalb in diesem System verwendet, um die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Regelungsschaltung zu erhöhen.The low-pass filter has precise limits; but they should not be too focused. For example, in one case it was found that a slope of about 25: i was the highest allowable slope. This tendency is as steep as the necessary stability requires, and is therefore used in this System used to increase the sensitivity and accuracy of the control circuit to increase.

Die Verstärkerröhren 25 und 26 sind Vollwellenverstärker, die die Wellen gleichrichten, welche unter der Steuerung der Gittervorspannung in die Sekundärwicklung 32 induziert werden, um die Regelungsfeldwicklung zu magnetisieren. Die Überlagerung der Gleichstromspannung von der Leitung 6 auf den in der Wicklung 32 induzierten Spannungswellen erhöht den nützlichen Teil dieser Wellen, indem der mittlere positive Wert der den Anoden der Röhren 25 und 26 aufgedrückten resultierenden Spannung erhöht. Es wird mit anderen Worten die Nullachse der Wellen nach unten verschoben.The amplifier tubes 25 and 26 are full wave amplifiers, the Rectify waves that are under the control of the grid bias in the secondary winding 32 are induced to magnetize the control field winding. The overlay the DC voltage from line 6 to that induced in winding 32 Stress waves increases the useful part of these waves by adding the mean positive The value of the resulting voltage impressed on the anodes of the tubes 25 and 26 is increased. In other words, the zero axis of the waves is shifted downwards.

Die Heizfäden der Röhren 25 und 26 sind mittels des Leiters 65 mit dem negativen Leiter der Leitung 6 verbunden. Die Gitter dieser Röhren sind über den Widerstand 22 mit dem positiven Leiter der Leitung 6 verbunden. Wenn die Motorgeschwindigkeit einen Wert erreicht hat, der einer Frequenz entspricht, welche etwas höher ist als die Frequenz im Punkt p, so erhält die Anode der Gleichrichterröhre 2i nicht mehr eine Kraftzufuhr von so hoher Spannung, daß der Spannungsfall im Widerstand 22 ausgeglichen werden kann, der dadurch entsteht, daß die Gitter der Röhren 25 und 26 durch den Leiter 72 der positiven Leitung Strom entziehen. Da Raumstrom nicht länger durch den Detektor 21 fließt, so ist der Strom durch die Regelungsfeldwicklung hoch, und die Gitter der Röhren 25 und 26 sind positiv mit Bezug auf ihre Heizfäden. Es ist deshalb in der Regelungseinrichtung ein starkes Bestreben vorhanden, die Geschwindigkeit des Motors herabzusetzen.The filaments of the tubes 25 and 26 are by means of the conductor 65 with connected to the negative conductor of line 6. The grids of these tubes are over the resistor 22 is connected to the positive conductor of the line 6. When the engine speed has reached a value which corresponds to a frequency which is slightly higher than the frequency at point p, the anode of the rectifier tube 2i no longer receives a power supply of such a high voltage that the voltage drop in resistor 22 is compensated can be, which results from the fact that the grids of the tubes 25 and 26 by the Remove current from conductor 72 from the positive lead. Since room flow no longer through flows through the detector 21, the current through the control field winding is high, and the grids of tubes 25 and 26 are positive with respect to their filaments. It is therefore in the control device there is a strong desire reduce the speed of the motor.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Regulators for electrical machines, consisting of depending on changes in an operating variable (speed, voltage, etc.) Like.) The machine-controlled room unloading device, which in turn again without The use of vibration contacts is one that influences the operating size of the machine Control device controls, characterized in that the control device on the Space unloading device (21) acts back in such a way that the machine prevents oscillation will.

2. Regulator according to claim i, characterized in that the space discharge device is used to regulate the speed of an electric motor.

3. Regulator according to claim i and 2, characterized in that means are provided to in the. Circuit the space unloading device to generate a time delay that is applied to the space unloading device acts back. q .. Regulator according to claim i to 3, characterized in that the space discharge device (21) as a detector of electric currents in accordance with the speed the machine acts and that means are provided to the detected currents before they are fed into the machine. 5. Regulator according to claim d., characterized in that the amplified currents excite a field winding (io) of the machine. 6. Regulator according to claim i to 5, characterized in that that means are provided to generate a current whose frequency is proportional the speed of the machine, and that this stream is a filter (2o) with a steep shut-off characteristic before it reaches the room unloading device (21). 7. Regulator according to claim q., Characterized in that of the output circuit of the Amplifier (25, 26) to the space discharge device (21) a feedback circuit is arranged with a time delay device. B. regulator according to claim 7, characterized in that the feedback circuit is connected to the grid of the space discharge device imposes a negative potential. G. Regulator according to Claims i to 8, characterized in that that to achieve the time delay a reactance element and a resistance element to serve. ok Regulator according to Claim g, characterized in that the reactance element is a capacitor (d.2).