DE1438183A1 - Control procedure - Google Patents

Description

SieaenB-ßchuckertwerke Erlangen, denSieaenB-ßchuckertwerke Erlangen, the Aktiengesellschaft Werner-von-Siemena-Str*Aktiengesellschaft Werner-von-Siemena-Str *

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Dr. Expl.Dr. Expl.

ßegelverfahrensailing method

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, bei einer Regelung die Regelgröße nur bo lange auf einem vergebbaren Wert su halten« alc gewisse andere Größen ihre für einen zufriedenstellenden Betrieb kritischen Grenzwerte noch nicht erreicht haben, und ab dann nur durch die Größen die weitere Regelung bestimmen su lassen, deren Grenzwert überschritten 1st»The object of the present invention is to keep the controlled variable only bo at an assignable value su for a long time in a closed-loop control system. alc certain other sizes your for a satisfactory Operation has not yet reached critical limits, and from then let the parameters determine the further regulation, whose limit is exceeded »

Die i:rfindun£ betrifft daher ein Regelverfahren, dessen Kennzeichen darin besteht, daß von mindestens swei derselben Regel-The i: rfindun £ therefore relates to a control procedure, the characteristic of which is that at least two of the same control

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strecke zugeordneten Reglern jeweils nur der in Eingriff gebracht ist, der dem gemeinsamen Stellglied den kleinsten (größten) Stellbefehl vorschreibt« Sech diesem Prinzip kann für jede in Betracht zu ziehende Größe eine parallel ange«» ordnete Hegelechleife mit im allgemeinen unterschiedlichen dynamischem Zeitverhalten vorgesehen werden, die dann selbsttätig bei Vorliegen^ entsprechender Anlagekriterien den vorher im Eingriff befindlichen Hegelkreiß ablöst und an seine Stelle tritt. Me einzelnen Regler sind dabei ihrem statischen und dynamischen Verhalten nach voneinander entkoppelt·route associated controller is only brought into engagement, which the common actuator is the smallest The (largest) setting command prescribes "Six of this principle, for each variable to be considered, a parallel" arranged Hegelechleife with generally different ones dynamic time behavior are provided, which then automatically when there are ^ appropriate investment criteria the previously the engaged Hegelkreiß and takes its place. Me individual controllers are doing their static and dynamic behavior decoupled from each other

Zur technischen Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrene werden so£'. .MV■ .-.ro¹-^x tunken verwendet, die beispielsweise aus einem Proportionalverstärker bestehen können, dessen Eingang über Dioden die Größen zuge±"ührt werden, die eich einander ablösen sollen» Je nachdem, ob dabei die Kathoden- oder Anodenseiten der Dioden dem Verstärkerelngang augekehrt sind, handelt @a sich dabei um eine MinimuEschaltung, el ie nur den kleinsten ihrer Eingangsgrößen am Stellglied zur Wirkung kommen IaSt₉ oder um eine Maximumschaltung, die lediglich den jev/eils größten ihrer Eingangswerte verarbeitet·For the technical implementation of the method according to the invention, £ '. .MV ■ .-. Ro ¹ - ^ x tunken, which can for example consist of a proportional amplifier, the input of which is supplied via diodes with the values that are supposed to replace each other »depending on whether the cathode or anode sides the diodes are turned towards the amplifier output, this is a minimum circuit, which only the smallest of its input variables have an effect on the actuator IaSt ₉ or a maximum circuit that only processes the largest of its input values.

Dem ©rfindungsgemäßen Verfahren koaiint in der Regelungstechnik insbesondere aberall dort Bedeutung au, wo ein Inatabilwerden der su regelnden Anlage au befürchten ist. sua gestattet, eine gegebene Kippgrenze, bewußt anzufahren Im Sinne einer Optimalregelung, gegebenenfalls mit einem minimalen Sicherheitsabstand,The method according to the invention is of particular importance in control engineering, however, where it is feared that the system controlling the system will become inoperable. sua allows a given tipping limit to be approached consciously in the sense of an optimal control, possibly with a minimum safety distance,

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bsw* su rerhindern, dafi dleae Klppgrense lsi Verlauf einer Begelung überschritten wird· Daneben kann die Erfindung su jeder Art τοη Begrensungaregelung verwendet «erden» s· B* bei der überstrombegrenzung τοη Wicklungen elektrischer Maschinen, die τοη einem Spannungsregler beaufschlagt werden·bsw * su rerhimin, dafi dleae Klppgrense lsi course of a Begelung is exceeded · In addition, the invention can see below every kind of τοη limitation regulation uses «ground» s · B * with the overcurrent limitation τοη windings electrical Machines that are τοη a voltage regulator

Anhand der Zeichnungen soll daa feaen der Erfindung nüher erläutert werden} es «eigen la einseinensBased on the drawings, the invention should be explained in more detail to be explained} it «one's own mind

figur 1 ein AusfUhrungsbeispiel einer bei der Anwendung der Erfindung Tortellhaften AblOaeschaltung,FIG. 1 shows an exemplary embodiment in the application the invention of tortell-like drainage circuit,

Figur 2 deren Kennlinie, eowieFigure 2 their characteristic, eowie

Figur 3 und 4 ein Anwendungsbeiaplel des erflndungegejs&Sen Terfahrens bei einer ·troarichtererregten 8yochromaaaohine ·FIGS. 3 and 4 show an application example of the invention & Sen Driving with a troar judge excited 8yochromaaaohine

In Figur 1 let eine sog· Kaximimechaltung dargestellt» die aus einec gegengekoppelten Gegentakt-ProportlonalTerstärker 1 besteht» dessen Eingang Über Dioden die τοη Torcchledenen Reglern heretacißenden Stellbefehle T sugefUhrt sind« Im dargestellten Belepiel cind nur swei Dioden 2_y 3 vorgesehen, jedoch kann deren Kahl beliebig erweitert werden· Bai stete positiv angenommenen Werten der Stellbefehle Yl und Y2 wird τοη diesen nur der größere der beiden als Eingangssignal E wirksam*In Figure 1, a so-called · Kaximechaltung is shown »which consists of a counter-coupled push-pull proportional amplifier 1» the input of which leads to the control commands T, which produce control commands via diodes «In the example shown, only two diodes 2 _and 3 are provided, but their number can be can be expanded as requiredBased on the positive values of the setting commands Yl and Y2, only the larger of the two is effective as input signal E *

In Figur 2 1st der Verlauf der Ausgangsgröße A in Abhängigkeit Ton der Eingangsgröße I des Verstärkers 1 aufgetragen* Ohne dieIn FIG. 2, the course of the output variable A is dependent Sound of the input variable I of the amplifier 1 is applied * Without the

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$2/1600$ 2/1600

Anschaltung der konstanten Spannung -ü über den Widerstand 4 an d£* miteinander verbundenen Anoden eier Tent ils 2 und" 3 würde eioii der geatri«&«lte Verlauf ergeben* Suren die Wirkung der Spannung «41 tritt die daroh die voll «.itsgeuogene Kennlinie kenntlich gemachte Pairallelverseiiiebuiig des Xurvenverlaufe ei», so daß mm Anfang i©r AbülSaeacnaltung positive und negative Stellt «fehle aBelloh sind«Connection of the constant voltage via the resistor 4 to the interconnected anodes of the tent parts 2 and 3 would result in the geatrical course characteristic identified Pairallelverseiiiebuiig made of Xurvenverlaufe ei "so that mm initial lacking i © r AbülSaeacnaltung positive and negative Represents" aBelloh are "

Zum besseren Teretänösiis äer Erfindung im Anwendungsfalle derFor better tereteness of the invention in the case of application of the

eines SyncbreBgenerators sei zunächet in 3 auf ®ia für deeaea Betriel^everhalten oharakteristieches Biegraam Besng geaOEsse»_e Es ist dort der Verlauf des vom Generator ©^gegebeneis ©lektrischen M©si©nteB M_e^ ic Abhängigkeit vom Folradsintel ß eawie das als konstant angenommene meehanieeae Antriebamomant $L geseigt· Das elektrische Moment ist bekanntlich darcfe die Beelehung M_el = K · i_g · ein β gegeben, wöfeel £ eine ProportionalitätBkonst@nte₉ I^ der Erregeretrom und β der erwähnte Polradwinkel let« Mit steigendem Erregeretrom gelten aleo jeweils ftlr das elektrische Moment die Kurven 5» 6* ? und 8 in der angegebenen Beikenfolge. Ein stationärer •taftll«r Bfttriebasu«t«iid₉ d« a. ein stabiler Polradwinkel ß , iet in dea Bereich möglich, in dem J^ = M₆^ und gleichaeltig die Steigung de« elektriaoben Momentenverleuf ε größer iat als die dea aeeüanleehen Mo»*atenverlaufo, wobei diese Steigung beideasel den ercten partiellen Ableitungen der entsprechenden n*3h dem Polradvinkel ß entapricht* Dies kann aber nura SyncbreBgenerators was zunächet in 3 to ®ia for deeaea Betriel ^ ever hold oharakteristieches Biegraam Besng geaOEsse _»e It is there the course of lektrischen from the generator © ^ gegebeneis © M © si © nteB M _e ^ ic, depending on the Folradsintel ß eawie that as constant adopted meehanieeae Antriebamomant $ L geseigt · the electric moment is known darcfe the Beelehung M _el = K * i _g · a given β, wöfeel £ a ProportionalitätBkonst @ nte ₉ I ^ the Erregeretrom and β of said rotor angle let "with increasing Erregeretrom apply aleo in each case for the electrical moment the curves 5 »6 *? and 8 in the specified sequence. A stationary "taftll" r operationasu "t" iid ₉ d "a. A stable pole wheel angle ß is possible in the range in which J ^ = M ₆ ^ and at the same time the slope of the electrical torque distribution ε is greater than the dea aeüanleehen Mo '* ate curve, with this slope both being the partial derivatives of the corresponding n * 3h entapricht the pole wheel angle ß * But this can only

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3 0-990 1/0 1963 0-990 1/0 196

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in dem mit I beselohneten Bereich möglich sein« also bis su einem Polradwinkel γοη 90°, wobei eich je nach der GrOSe der Erregung die dargestellten stationären Betriebepunkte ergeben» wahrend entsprechende in dsm mit II bezeichneten Bereich nioht möglich sind· Bekanntlich erfolgt die Erre-nrrtror.r^felung einer Synchronmaschine derart« daß unabhängig von der Bscha~ nieohen Antriebsleistung an der Generatorwelle die Erregung mit steigender kmpasitiver Last vermindert wird« OaLt also beispielsweise zunächst die mit 6 bezeichnete Kennlinie» und wUrde auf Grund annehmender kapasitlTer Belastung der die Erregung beeinflussende Begier eine weitere TerriBgwrung der Erregung fordern, wie sie z, B· der Kennlinie 5 entspricht» so hätte dies ein Außertrittfallen des Synchrongenerator* sur Folge· Die Anwendung dee erflndungsgem&fien Verfahrens gestattet es nun» die Maschine im untererregten Betrieb bis dicht an der Kippgrense su betreiben» diese sogar kuraseltig su ttbersoferel· tan» da dann sofort eine eohnelle Regelung mit dem Folrad·» winkel β als RegelgrSBe einaetst» welche die m* seh in« CiMh i» dem Ton 9atür aus stabilen Bereich II stabil bjllt» und erst damn dem Üblichen spannung»- bsw* Blindstromregler dl· wvlter· Regelung wieder ttberllAt» wenn dieser eisen gruleran. £rregeratrom_t verschreibt·be possible in the area rewarded with I "that is, up to a rotor angle γοη 90 °, whereby depending on the magnitude of the excitation the steady operating points shown result" while corresponding areas marked II in dsm are not possible Control of a synchronous machine in such a way that, regardless of the high drive power on the generator shaft, the excitation is reduced with increasing passive load request another TerriBgwrung of excitement, as such, B · the characteristic curve 5 corresponds to "have so this is a step-out of the synchronous generator * sur result · the application dee erflndungsgem & fien process now allows" the machine in the under-excited operation right up to the Kippgrense operate su »These even curaseltig su ttbersoferel · tan» then immediately t a single regulation with the follower wheel · »angle β as a control variable» which the m * see in «CiMh i» the sound 9 door from stable area II stable »and only then the usual voltage» - bsw * reactive current controller dl · wvlter · Settlement again ttberllAt »when this iron gruleran. £ rregeratrom _t prescribes

fig*4 aeigt nun eine praktisch« Realisierung diose* Regelkan» septs· lin Synehrongenerator 9 mit nioht dargestellter Antriebe* maschine speist ein lets mit 4er tpmanung U· fieia fairs« wird too ie» Stromoriobtergruppan U and 12 eecfi·fig * 4 now shows a practical «implementation of this rule channel» septslin Synehrongenerator 9 with drives not shown * machine feeds a lets with 4-person tpmanung U · fieia fairs « is too ie »Stromoriobtergruppan U and 12 eecfi ·

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Claims (1)

PatentansprücheClaims *\ Regel verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens zwei derselben Regelstrecke zugeordneten Reglern jeweils nur der in Eingriff gebracht ist, der dem gemeinsamen Stell· glied den kleinsten (größten) Stellbefehl vorschreibt· * \ Control procedure, characterized in that of at least two controllers assigned to the same controlled system, only the one that prescribes the smallest (largest) control command for the common actuator is engaged. f2.J Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die.Ausgangsgrößen der Regler über eine oder mehrere Ablöseschaltungen zur Wirkung ge- ^; I bracht sind·f2.J arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that die.Ausgangsbaren the controller via one or more separation circuits to act ^; I brought 3· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablöseschaltung aus einem Proportionalverstärker besteht, dem die einander ablösenden Größen über Dioden zugeführt sind.3 · Arrangement according to claim 2, characterized in that the Separation circuit consists of a proportional amplifier to which the mutually separating variables are fed via diodes are. 4. Anordnung nach Anspruch 2 zur Regelung der Erregung von elektrischen Maschinen, insbesondere von Wechselstrommaschinen, dadurch geleinzeichnet, daß ein Spannungsregler ί | bzw. Blindstromregler und ein Überstromregler vorgesehen sind, von denen über eine gemeinsame Ablösesohaltung jeweils ■ nur der Regler mit der kleinsten Ausgangsgröße die Erregung4. Arrangement according to claim 2 for regulating the excitation of electrical machines, in particular AC machines, characterized in that a voltage regulator ί | or reactive current regulator and an overcurrent regulator are provided are, of which each have a joint transfer fee only the controller with the smallest output variable the excitation der elektrischen Maschinen beeinflußt. ιof electrical machines. ι 5. Anordnung nach Anspruch 2 zur Regelung der Erregung5. Arrangement according to claim 2 for regulating the excitation - 9 - Ha/Hü- 9 - Ha / Hü 809901/0196809901/0196 elektrischen Maschinen, insbesondere von Synchronmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsregler bzw. ein Blindstromregler und ein Polradwinkelregler vorgesehen sind, von denen über eine Ablöseschaltung jeweils nur der Regler mit der größten Ausgangsgröße die Erregung der elektrischen. Maschinen beeinflußt*electrical machines, in particular synchronous machines, characterized in that a voltage regulator or a Reactive current regulator and a pole wheel angle regulator are provided, of which only the regulator is provided via a release circuit with the largest output the excitation of the electrical. Machines affected * 6. Anordnung nach Anspruch 4 bis 5» dadurch gekennzeichnet _s daß die Ausgangsgröße der vom Spannungsregler bzw. Blindstromregler und vom Überstromregler beaufschlagten Ablöseschaltung zusammen mit dem Ausgangssignal des Polradwinkelreglers einer zweiten Ablöseschaltung zugeführt sind, die jeweils das größere ihrer Eingangssignale zur Wirkung bringt.6. An arrangement according to claim 4 to 5 »characterized _s that the output of the acted upon by the voltage regulator and reactive current controller and by the overcurrent controller combining circuit together with the output signal of the Polradwinkelreglers a second combining circuit are supplied, brings each of the larger of its input signals to effect. 7· Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,, das Ausgangssignal einer Ablöseschaltung der Sollwerb für einen unterlagerten Erregerstromregelkreis ist.7 · Arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that, the output signal of a release circuit of the target advertisement for is a subordinate excitation current control circuit. 8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Srregerstromregler der die Gittersteuersätze von die Erregerwicklung einer elektrischen Maschine speisenden gesteuerten Gleichrichtern beaufschlagt.8. Arrangement according to claim 1 to 7, characterized by an exciter current regulator of the grid control sets of the excitation winding a controlled rectifier feeding an electrical machine is applied. 9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7? gekennzeichnet durch einen Erregerstromregler der die Steuerwicklung eines die Erregerwicklung einer elektrischen Maschine speisenden Transduktors beaufschlagt. *9. Arrangement according to claim 1 to 7? marked by a Excitation current regulator of the control winding one of the excitation winding a transductor feeding an electrical machine applied. * - 10 - Ha/Hu- 10 - Ha / Hu 809901/Q196809901 / Q196